Для чего добавляют в бетон жидкое стекло: Сколько жидкого стекла добавлять в цементный раствор

Жидкое стекло в бетон: особенности применения и обработки

На сегодняшний день существует множество способов приготовления цементных растворов. Самый простой –это цементно-песчаный с добавлением щебня нужной фракции. Однако, для придания материалу тех или иных свойств,в состав вносят специальные добавки. В частности, одним из наиболее популярных компонентов, которые используют в составе раствора, является жидкое стекло, которому и посвящена данная статья.

На фото — расфасованное жидкое стекло в разные тары

Общие сведения

Жидкое стекло (силикатный клей) представляет собой водный раствор с силикатом калия и натрия, который получают из кремнезема. Внешне это густая вязкая жидкость желтовато-белого цвета.

В промышленной сфере жидкое стекло чаще всего используют в качестве составляющего, для получения кирпича и различных бетонных изделий, использующихся в агрессивных кислотных средах. Однако,силикатный клей нашел применение и в бетонных растворах, применяющихся в бытовых целях.

Жидкое стекло

Особенности применения жидкого стекла

Как и любую другую добавку, рассматриваемый компонент следует применять очень осторожно и только в том случае, когда необходимо получить от бетона определенные свойства. Также очень важно соблюдать пропорции жидкого стекла в бетон.

Дело в том, что количество добавляемого «стекла» обратно пропорционально времени затвердевания раствора.

Обработанные раствором щели бетонных колец колодца

Область применения бетона с жидким стеклом

Итак, применение жидкого стекла в бетоне позволяет сделать материал более влагостойким и прочным. Однако, в некоторых отдельных случаях его использование особенно оправдано.

Далее ознакомимся с основными из них:

• При аварийном заделывании трещин, через которые сочится вода. Если содержание силиката натрия составляет около 50 процентов, смесь бетона застывает в течение нескольких минут, что в таких ситуациях крайне важно. Качество шва при этом будет зависеть от глубины трещины, потока жидкости, которая вытекает и пр.
• При отделке стен снаружи своими руками. Так как постоянного прямого контакта с водой не будет, добавка позволит улучшить водостойкость и прочность отделки. В этом случае содержание силикатного клея не должно превышать трех процентов.
• При изготовлении строительной смеси для кладки в погребах, подвальных и прочих помещениях, которые необходимо изолировать от влаги.
• При возведении конструкций, которые буду контактировать с кислотными средами или будут эксплуатироваться на высокотемпературных объектах. Связано это с тем, что такая смесь хорошо противостоит высоким температурам и кислотам.

Надо сказать, что добавление силиката натрия не увеличивает стоимость бетона, так как цена добавки довольно низкая. Поэтому его использование более привлекательно с экономической точки зрения, чем применение других альтернативных составов.

Приготовленный с использованием жидкого стекла водостойкий бетон

Основные ошибки применения добавки

Неправильное использование добавки может только испортить материал, ухудшив его характеристики.

Вот основные ошибки, которые зачастую допускают люди:

• Добавка жидкого стекла в бетон в количестве превышающем пять процентов от раствора. В этом случае ухудшаются прочностные характеристики бетона. Кроме того, увеличивается время его застывания, что усложняет процесс укладки.
• Добавка силиката натрия в раствор, предназначенный для заливки фундамента – это вызывает неконтролируемые усадочные процессы.
• Добавление жидкого стекла в бетон, который предназначается для отмосток или бетонирования дорог внутри домовладений.Дело в том, что водонепроницаемость смеси с добавлением силиката натрия, можно назвать условной. В действительности же по своим химическим свойствам жидкое стекло растворяется в воде.
  В результате, при длительном контакте с атмосферными осадками, верхняя часть слоя постепенно будет вымываться, а оставшийся слой станет рыхлым и легкоразрушаемым.

В результате, при выполнении фундаментных и дорожных работ целесообразней добавлять специальные предназначенные для этих целей гидроизолирующие добавки. Их основа обладает стойкостью к воде, к тому же они не влияют на время отверждения раствора, соответственно, не меняют прочностные показатели.

Обратите внимание!
Жидкое стекло нельзя добавлять в готовый раствор.
Предварительно добавка разводится с водой и вливается в сухую смесь.

Покрытие бетона жидким стеклом

Надо сказать, что жидкое стекло используют не только в составе раствора, зачастую выполняется обработка бетона жидким стеклом для обеспечения материала водоотталкивающими свойствами. Жидкость хорошо проникает в поры и тем самым обеспечивает надежную гидроизоляцию. В то же время, благодаря особой кристаллической решетке сохраняется паропроницаемость бетона.

Нанесение жидкого стекла на бетонную поверхность

Гидроизоляция бетона жидким стеклом выполняется в следующем порядке:

• В первую очередь надо подготовить поверхность – очистить от пыли и грязи. Иногда поверхность предварительно нужно выровнять. В таких случаях применяется шлифовка или даже резка железобетона алмазными кругами. К примеру, данная процедура может понадобиться для выравнивания фундамента.
• Затем при помощи кисти или валика жидкость наносится на подготовленную поверхность равномерным слоем.
• Спустя полчаса,выполняется повторная пропитка бетона жидким стеклом.
• Затем наносится защитный гидроизоляционный слой. Для этого цемент замешивается с силикатом натрия в пропорции 1:1. Состав сразу же наносится тонким слоем на поверхность.

На этом процедура завершена. Если инструкция была соблюдена, то бетонная поверхность будет надежно защищена от влаги.

Гидроизоляция подвала жидким стеклом

Таким способом чаще всего выполняют гидроизоляцию фундаментов, однако, допускается и покрытие бетонного пола жидким стеклом.

Совет!
Прежде чем приступать к нанесению гидроизоляционного слоя фундамента, следует выполнить все механические операции с ним, которые могут потребоваться впоследствии.

К примеру, это может быть алмазное бурение отверстий в бетоне, для поведения коммуникаций.

Вывод

Силикат натрия способен улучшить свойства бетона и в некоторых случаях является практически незаменимой добавкой. Однако, использовать его необходимо грамотно. В противном случае свойства материала только ухудшатся.Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Статьи по теме

Все материалы по теме

Как использовать стеклянный заполнитель в бетоне

Поделиться

Бетон представляет собой смесь камней разного размера и гравия, которая обычно состоит из песка (мелких заполнителей). Но в последнее время также используются переработанные материалы, что экономит ресурсов и используются в качестве замещающего материала.

Последние технологии показали, что стеклянные заполнители более широко используются и рекомендуются производителями по всему миру.

Различные варианты стекла доступны для использования в качестве заполнителя и заменителя других природных ресурсов. Оно также придает уникальное покрытие и блеск поверхности и делает внешний вид интерьера или экстерьера более привлекательным и современным.

Стеклянные заполнители повышают долговечность и улучшают обрабатываемость бетонной отделки. Кроме того, стеклянные заполнители являются более дешевыми и более доступными вариантами. Он предлагает множество вариантов цвета и размеров в соответствии с требованиями. №

Они придают полированному блеску и даже придают напольному покрытию уникальные цвета. Стеклянные заполнители в настоящее время все чаще используются в таких областях, как напольные покрытия, поверхности и столешницы, поскольку они предлагают лучшие варианты цветов для рассмотрения и рекомендации дизайнерами интерьеров и архитекторами во всем мире.

Хотя использование стеклянных заполнителей не имеет серьезных проблем с качеством и удобством использования бетона, для производителей важно использовать чистое стекло в производстве бетона, чтобы предотвратить проблемы, связанные с щелочно-кремнеземной реакцией между стеклянными заполнителями и цементом.

С развитием технологий в современную эпоху стеклянные заполнители, собираемые из постиндустриальных источников, измельчаются и хорошо очищаются для использования во внутренних помещениях, таких как бетонные полы, терраццо и бетонные столешницы.

Стеклянные заполнители не только предлагают множество цветовых решений и размеров, но они дешевле и добавляют ценность, внося свой вклад в зеленую окружающую среду за счет экономии ресурсов и большего использования переработанных материалов.

Важно сохранить окружающую среду как часть нашего гражданского долга, а использование переработанных материалов в качестве заполнителя в бетоне способствует сокращению потребления природного заполнителя в больших количествах. Поскольку использование переработанных материалов в бетоне может повысить прочность и долговечность, исследования показывают, что использование переработанного стекла, которое частично или полностью используется в качестве замены природного заполнителя из песка, дает большую прочность по сравнению с другими типами переработанных заполнителей.

Поскольку стеклянная крошка и зеркальные заполнители представляют собой переработанные материалы, используемые в бетоне, извлечение природных минералов и ресурсов сокращается, что позволяет экономить энергию и ресурсы. Наиболее важным и существенным фактором современного строительного ландшафта является то, что использование переработанного стекла способствует сохранению здоровой окружающей среды.

Использование стеклянных заполнителей в бетоне легко, учитывая два фактора: размер и цвет заполнителей.

Стекло сортируется по размеру. Стеклянные заполнители доступны во многих размерах, так как их можно измельчить в мелкий порошок или до нескольких дюймов по желанию. С ними довольно легко обращаться, и они обычно используются в напольных покрытиях, столешницах, терраццо и т. Д. Подрядчики также используют методы с открытым заполнителем, когда стекло распределяется по поверхности и обнажается в соответствии с желаемыми потребностями дизайна.

Стеклянные агрегаты доступны в нескольких цветах и ​​придают привлекательный вид благодаря блеску и блеску. Другие природные материалы, такие как мраморная крошка и гравий, предлагают меньше цветовых вариантов. Вы можете сделать свой выбор, так как доступны несколько вариантов: синий, красный, коричневый, зеленый, фиолетовый, черный, желтый и другие.

Подрядчик получает полную свободу выбора и может смешивать стекло с бетоном любым удобным для него способом. Они могут добавлять больше темных цветов с помощью светлой матрицы или только одного цветового тона или даже смешивать много разных цветов по желанию.

Также доступны варианты с прозрачным стеклом для более тонкого вида, поскольку оно приобретает цвет матрицы. Теперь у каждого может быть большой выбор напольных покрытий и столешниц на выбор.

Стеклянные заполнители являются лучшей заменой песка и гравия в бетоне Для большей привлекательности и уникальной отделки, а также более красочных эффектов от терраццо до натурального мрамора или чего-то, что отражает как зеркало, стеклянные заполнители являются лучшими вариантами в бетонах.

Существует множество исследований по использованию стеклянных заполнителей в бетоне. Некоторые исследования показывают, что использование стеклянных заполнителей для наружных бетонных работ приводит к реакциям щелочь-кремнезем, поскольку они более подвержены воздействию влаги.

Кремнезем в стекле и щелочь в цементе образуют гель, который набухает в присутствии влаги. Эта реакция может привести к образованию трещин. Вопрос в том, есть ли способы остановить эту реакцию?

Да. Для подавления реакции используется хороший герметик (при условии, что в смесь не было использовано слишком много воды), или для подавления реакции можно использовать меткаолин, или подрядчик может мелко измельчить стекло, чтобы оно проходило через меньшие экраны.

Конечно, защита от влаги с помощью хорошего герметика также подавит реакцию.

Сегодня во всем мире переработанные заполнители после промышленного и бытового использования дробятся, очищаются и обрабатываются, а затем должным образом упаковываются для закупки подрядчиками и строителями для бетона или терраццо. Итак, если вы хотите производить бетон, который действительно сияет и светится, добавьте в смесь немного стекла.

Для бетонных изделий Стеклянные заполнители, используемые в бетонных изделиях, чаще используются в столешницах, полах, стенах и других декоративных конструкциях. Для любой внутренней среды, где вы хотите производить красивую, прочную и не требующую особого ухода поверхность из бетона и напольных покрытий из терраццо; наилучшим решением является использование смеси дробленых стеклянных заполнителей.

Еще одно преимущество стеклянного заполнителя заключается в том, что он может заменить часть или весь песок и гравий в бетонной смеси и, таким образом, дает красивые эффекты, которые варьируются от красочного терраццо до мраморной отделки или как натуральный гранит или поверхность, которая отражает как зеркало.

Стеклянные заполнители в BSG GLass обычно сортируются по размеру и цвету. Помимо высокотехнологичных методов шлифовки, полировки и других методов экспонирования заполнителя используются для раскрытия стекла.

От измельченной прозрачной стеклянной крошки до измельченной цветной стеклянной крошки BSG Glass производит все типы заполнителей. Наши стеклянные заполнители получены из различных источников, вероятно, из дробленых бутылок и другого стеклянного материала, которые контролируются, очищаются и сортируются по размеру и цвету.

Стеклянная крошка BSG хорошо подходит для любого декоративного бетона и в основном используется в столешницах. Однако также используется в мозаичных полах, даже стенах и столешницах мебели или там, где встречается любой декоративный бетон — как внутри, так и снаружи.

Силикат кальция — MEL Chemistry

Реактивы

• Гидроксид кальция
• Жидкое стекло

Безопасность

• Наденьте защитные перчатки и очки.
• Проведите эксперимент на пластиковом подносе.

Общие правила безопасности

• Не допускайте попадания химических веществ в глаза или рот.
• Держите маленьких детей, животных и тех, кто не носит защитные очки, подальше от экспериментальной зоны.
• Храните этот экспериментальный набор в недоступном для детей младше 12 лет месте.
• Очистите все оборудование после использования.
• Убедитесь, что все контейнеры полностью закрыты и правильно хранятся после использования.
• Убедитесь, что все пустые контейнеры утилизированы надлежащим образом.
• Не используйте оборудование, которое не входит в комплект поставки или не рекомендовано в инструкции по эксплуатации.
• Не заменяйте продукты питания в оригинальной упаковке. Утилизируйте немедленно.

Общая информация по оказанию первой помощи

• При попадании в глаза: Промыть глаза большим количеством воды, при необходимости держать глаза открытыми. Немедленно обратитесь за медицинской помощью.
• При проглатывании: прополоскать рот водой, выпить немного пресной воды. Не вызывает рвоту. Немедленно обратитесь за медицинской помощью.
• При вдыхании: Вынести пострадавшего на свежий воздух.
• При попадании на кожу и при ожогах: Промойте пораженный участок большим количеством воды не менее 10 минут.
• В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химикат и его контейнер.
• В случае травмы всегда обращайтесь за медицинской помощью.

Консультации для присматривающих за взрослыми

• Неправильное использование химикатов может привести к травмам и ущербу для здоровья. Проводите только те опыты, которые указаны в инструкции.
• Этот экспериментальный набор предназначен для использования только детьми старше 12 лет.
• Поскольку способности детей сильно различаются даже в пределах возрастных групп, наблюдающие взрослые должны проявлять осторожность в отношении того, какие эксперименты подходят и безопасны для них. Инструкции должны позволять супервайзерам оценивать любой эксперимент, чтобы установить его пригодность для конкретного ребенка.
• Перед началом экспериментов надзирающий взрослый должен обсудить предупреждения и информацию о безопасности с ребенком или детьми. Особое внимание следует уделять безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
• Территория, окружающая эксперимент, должна быть свободна от каких-либо препятствий и вдали от места хранения продуктов питания. Она должна быть хорошо освещена и проветрена, а также находиться рядом с водопроводом. Должен быть обеспечен прочный стол с термостойкой столешницей.
• Вещества в одноразовой упаковке должны быть израсходованы (полностью) в течение одного эксперимента, т.е. после вскрытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы и устранение неполадок

Гидроксид кальция Ca(OH) ₂ плохо растворяется в воде.
Это нормально?

Да, именно так и должно быть. Гидроксид кальция мало растворим в воде. Для полного растворения данного объема гидроксида кальция потребуется почти 2 литра воды! К счастью, этот эксперимент требует только тщательного смешивания гидроксида кальция с водой, а не растворения его полностью.

Зачем мне постоянно переливать жидкость из одной чашки в другую?

Когда вы смешиваете содержимое двух чашек, вы создаете смесь, которая со временем затвердеет. Этот переход из одного состояния в другое легче всего наблюдать, если продолжать подливать смесь. Вот почему вы должны сначала налить жидкое стекло в отдельную чашку. Добавление его непосредственно к гидроксиду кальция приведет к слишком быстрому затвердеванию смеси.

Жидкость не затвердела, образовались комки. В чем дело?

Возможно, гидроксид кальция и вода были недостаточно тщательно перемешаны. Это может привести к тому, что реакция произойдет неравномерно или со значительной задержкой. Попробуйте более тщательно перемешать содержимое или повторить эксперимент.

Пошаговые инструкции

Сначала приготовьте две чашки: одну с раствором силиката натрия (также известного как жидкое стекло) и одну с раствором гидроксида кальция.

Сначала, когда две жидкости смешиваются, кажется, что ничего не происходит…

Ожидаемый результат

Гидроксид кальция Ca(OH) ₂ реагирует с силикатом натрия Na ₂ Si ₂ O ₃ и дает нерастворимый силикат кальция CaO*SiO ₃ . Именно поэтому раствор затвердевает прямо на воздухе! Кстати, силикат кальция — достаточно популярный материал для современной промышленности. Например. он используется для пассивной огнезащиты и в некоторых типах цемента.

Утилизация

Твердые отходы утилизировать вместе с бытовым мусором.

Научное описание

Жидкое стекло в основном представляет собой силикат натрия Na ₂ SiO ₃ и очень хорошо растворяется в воде. Ca ²⁺ из Ca(OH) ₂ легко заменяет натрий Na ⁺ с образованием силиката кальция CaSiO ₃ , который почти полностью нерастворим. В норме это соединение выглядит как скучный белый порошок.

Но с какой стати он поглощает всю жидкость в чашке и образует твердый кусок крошащегося мыльного вещества, а не оседает на дно, как приличный осадок? Ответ заключается в том, как именно образуется силикат кальция. Реакция в основном протекает на поверхности мельчайших нерастворенных частиц Ca(OH) ₂ , обеспечивая их кристаллическими иглами CaSiO ₃ , которые со временем сцепляются с иглами соседних частиц, впитывая всю жидкость сразу. Обмен Са(ОН) ₂ , на что-то более растворимое, типа CaCl ₂ и вы получите тот же CaSiO ₃ мирно падающий на дно.

Примерно таким же образом такие, казалось бы, разные вещи, как мел, яичная скорлупа и мрамор, в основном представляют собой одно и то же соединение — карбонат кальция CaCO ₃ . Но точный процесс, посредством которого каждый из них формируется, сильно влияет на то, как он выглядит.

Какое вещество мы получили?

Материал, полученный в этом эксперименте, можно назвать пластиком.

Пластмассы обычно представляют собой органические вещества и содержат значительную долю атомов углерода и водорода, связанных вместе. Однако пластик в этом эксперименте другой природы: в нем вообще нет углерода. Он состоит из кремния Si, кислорода O, натрия Na и кальция Ca. Ключевой реакцией, используемой для производства этого материала, является комбинация атомов кремния и кислорода, комбинация, которую часто можно найти в силикатах. Поскольку силикаты являются неорганическими веществами, такие пластмассы называются 0233 неорганические или силикатные пластмассовые.

Что такое жидкое стекло?

Жидкое стекло состоит в основном из силиката натрия Na ₂ SiO ₃ и нескольких других подобных силикатов натрия, единственной переменной среди которых является пропорция между атомами натрия Na, кремния Si и кислорода O. Жидкое стекло на самом деле представляет собой стабильную форму раствора силиката натрия в воде.

Подробнее о природе и структуре жидкого стекла

Жидкое стекло является неорганическим полимер . Молекулы полимеров очень большие, но относительно простые, состоящие из большого количества повторяющихся фрагментов ( мономеров ), соединенных друг с другом химическими связями. Вы можете представить себе полимер как цепь, состоящую из ряда одинаковых элементов.

Жидкое стекло, однако, представляет собой анионный полимер . При растворении в воде анионные полимеры образуют длинные отрицательно заряженные цепи с соответствующим количеством положительно заряженных ионов, окружающих их в растворе. В частности, жидкое стекло (которое на самом деле представляет собой силикат натрия Na ₂ SiO ₃ ) состоит из полимерсиликатных анионов (-Si-O-Si-O-) с плавающими вокруг них в растворе ионами Na ⁺ .

Почему реакционная смесь затвердевает?

Смесь затвердевает в результате химической реакции между двумя ее основными компонентами: гидроксидом кальция Ca(OH) ₂ и жидким стеклом (Na ₂ SiO ₃ ). Вместе они образуют твердый материал, нерастворимый в воде. Этот материал сильно напоминает обычное силикатное стекло, используемое в окнах, зеркалах, стаканах для питья и т. д., которое состоит из связанных ионов кальция, натрия и силиката.

Почему эта стекловидная смесь пластична, а не тверда?

Природа гидроксида кальция Ca(OH) ₂ определяет результат. Если мы добавим еще один источник кальция (например, CaCl ₂ ), мы создадим твердый, трескающийся материал, очень похожий на песок.

В растворе немного ионов кальция Ca ²⁺ . По сравнению с гидроксидами натрия Na или калия K гидроксид кальция гораздо менее растворим в воде. Когда он диссоциирует в воде, очень мало ионов кальция Ca ²⁺ введите раствор:

Ca(OH) ₂ ↔ Ca ²⁺ + 2OH ^–

Поэтому материал образуется относительно медленно и во всем растворе одновременно.

В начале этого процесса образуются крошечные, но постоянно растущие кусочки нерастворимого силиката кальция. Постепенно между этими битами материализуются тонкие мостики, соединяющие их в кластер, который постепенно распространяется по всему решению. Эти мостики достаточно прочные, поэтому полученная частица не разрушается. При этом перемычки также гибкие, поэтому полученное вещество довольно долго остается пластичным.

Попробуйте подумать о гибкости мостов из стеклоподобного материала. Стеклянную палочку толщиной с карандаш согнуть невозможно — она сломается (но не пытайтесь делать это дома — опасно!). Однако стеклянную палочку можно согнуть, если она тонкая, как нить. Эти мосты еще тоньше, невидимы невооруженным глазом, поэтому они гораздо более гибкие. Более того, даже если часть мостов сломается из-за избыточного давления, на сеть в целом это не повлияет.

Молекулы воды также играют ключевую роль в гибкости силикатного пластика. Они действуют как временная «подушка безопасности», не давая гроздьям слипаться друг с другом. Эти молекулы воды фактически захвачены между этими кластерами силиката натрия.