В каких пропорциях смешиваются жидкое стекло и цемент

Жидкое стекло — это универсальное средство применяемое в разных сферах. Исключением не стало и строительство где, оно очень широко распространено.

Основные свойства

По составу это вещество очень напоминает обычное стекло. Из чего же оно состоит? Строительный материал включает в себя силикат натрия и калия. У жидкого стекла есть второе название — силикатный клей. По названию становится ясным, для чего он применяется. Материал отлично проводит тепло. Основная цель, для которой он используется, — это приклеивание деталей в строительстве. Также широко используется при проведении теплоизоляционных работ. Сам клей изготовляется при температуре 1200 градусов Цельсия. Именно поэтому он является отличным проводником тепла.

Основные свойства

Жидкое стекло обладает высокими антисептическими характеристиками. Очень часто в кухне и туалете, из-за избыточного количества влаги развивается грибок и плесень. Развитие этих живых веществ очень вредно для проживающих в квартире людей. Для уничтожения этой проблемы лучше всего использовать грибковые колонии. Поверхность необходимо обработать небольшим слоем жидкого стелка. Спустя время грибок или плесень просто перестанут развиваться. Обычно такую обработку проводят перед началом поклейки обоев.

Основные свойства

Жидкое стекло: состав и область применения

Жидкое стекло – это, по сути, современный силикатный клей, доступный в любом строительном магазине. В его состав включается силикат натрия или калия на водной основе. Авторство изобретения 1818 года принадлежит Яну фон Фуксу. Этот учёный смешал щёлочь и кислоту кремния и получил субстанцию, напоминающую по своим физическим свойствам жидкое стекло. Впоследствии многие исследователи-изобретатели обращались к вопросу, как изготовить жидкое стекло. Известен, например, вариант сплава обыкновенного речного песка и соды, осуществляемого при очень больших температурах.

Силикатный клей в виде готовой смеси разводится водой в указанных в инструкциях пропорциях. Полученный густой раствор применяется по прямому назначению для склеивания. Обладая сильными адгезивными характеристиками, глубоко проникает в верхние слои склеиваемых поверхностей. Он справляется  с практически любыми материалами, начиная от бумаги, дерева, резины, кончая керамикой и стеклом.

Применяется в качестве защиты разнообразных материалов, благодаря своим антисептическим свойствам. Например, используется для внешней обработки предметов из гипса и дерева. Служит надёжным барьером от влаги, пыли, плесени. Самодельные скульптуры из гипса, покрытые жидким стеклом, можно, не опасаясь повреждения от воздействий внешней среды, ставить в саду или парке.

ВАЖНО!

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств. Добавление силикатов устраняет пористость бетона и снижает его водопроницаемость, поверхность становится устойчивой к грибку и плесени. Но все это актуально при условии ввода небольшой доли примесей в крупнофракционные составы (в пределах 3 %). Это связано с тем, что жидкое силикатное стекло со временем вымывается водой и при нарушении рекомендуемых пропорций бетон подвергается разрушению от влаги.

Еще одно полезное свойство добавки используется для получения жаропрочного искусственного камня. Структура обычного бетона разрушается при превышении температуры в 200 °C. Ввод жидкого стекла в количестве 29–34 % увеличивает жаропрочность с 1000 до 1400 °C. Такие смеси используются для изготовления и кладки блоков промышленных объектов. В частном строительстве добавка вводится в обмазочные растворы для печей, каминов, дымоходов.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Примеры применения

Силикат натрия незаменим при проведении аварийных или срочных работ на объектах с частым взаимодействием с водой: бассейнах, гидросооружениях, канализационных сетях (за исключением пластиковых труб). Он вводится в цементный раствор в соотношении не меньше чем 1:10, в особо тяжелых случаях его доля достигает 50 %. Качество заделанного отверстия или шва временное, но зато состав схватывается за считанные минуты и в условиях неосушенного участка. Во всех других (неаварийных) случаях доля стекла зависит от функционального назначения смеси. В частной практике жидкое стекло рекомендуют развести с цементом для:

  • Приготовления смесей для отделки стен снаружи.
  • Создания кладочного раствора для подвалов, погребов, смотровых канав или других объектов, нуждающихся в защите от влаги.
  • Гидроизоляции бассейнов и колодцев, стен, потолочных перекрытий.
  • Грунтовки поверхности бетонной стяжки.

Рекомендуемые пропорции

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Во многих рецептах доля силикатных добавок рассчитывается исходя из объема цемента. При замесе водостойких штукатурок лучше использовать цементно-песчаную смесь в соотношении 1:2,5 и развести ее водой с уже растворенными 15 % жидкого стекла. Для гидроизоляции бассейнов, стен и потолочных перекрытий необходимо смешивать одну часть силикатов с десятью простого раствора. Защитные материалы для колодцев готовятся в пропорциях 1:1:1 (цемент: песок: стекло), вода добавляется до достижения консистенции густой сметаны. На практике для замеса составов для гидроизоляции используется такая мера, как литр. Пример: 1 л стекла на 8–10 л (1 ведро) цементного состава.

Читайте также:  Газоблоки – размеры и цены за штуку, виды и характеристики

При приготовлении обычного бетона для заливки строительных конструкций долю силикатов не рекомендуется превышать более, чем на 3 %, особенно при возведении фундаментов. Другое дело — грунтование, в этом случае цемент смешивается с растворимым стеклом в равных пропорциях, песок не используется вообще. Вода берется из расчета 25 % от веса силиката натрия. В данном рецепте вначале необходимо развести цемент и уже полученную смесь порциями, при непрерывном перемешивании ввести в емкость со стеклом.

При приготовлении огнеупорных обмазочных растворов цемент, жидкое стекло и песок смешиваются в пропорциях 1,5:1,5:4. Вода берется в объеме, не более 25 % от общей массы добавки, способ схож с вышеуказанным. Вначале песок и цемент тщательно смешиваются и разбавляются, и лишь потом — вводятся в стекло.

Обязательным условием является непрерывное перемешивание. Этот рецепт подходит также для защиты конструкций из бетона от контакта с кислотными средами.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Как смешивать с цементом?

Важно помнить, что время застывания смесей с силикатными добавками обратно пропорционально их общей доли. Составы с 50 % содержанием последних твердеют за 5–7 минут, поэтому их замешивают малыми порциями и очень быстро используют. Добавлять жидкое стекло в уже готовый раствор не рекомендуется (за исключением специальных рецептов). В случае использования этой примеси в малых пропорциях, для ускорения времени застывания лучше всего сначала развести ее с водой и уже потом смешивать с цементно-песочной смесью. Работы проводятся в перчатках, также берегут глаза, несмотря на нетоксичность материал опасен для слизистых оболочек.

Важным нюансом является использование чистой питьевой воды без кислотных и щелочных примесей. При приготовлении составов с большой долей жидкого стекла последнее не всегда удается развести. В этом случае вначале делают смесь из цемента и песка, которая малыми порциями добавляется непосредственно в строительный клей (или наоборот). Главное — обеспечить как можно более тщательное перемешивание в течение минимального промежутка времени, для этих целей хорошо подходит дрель.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Термин «жидкое стекло» появился благодаря свойствам водянистой смеси при застывании преобразовываться в твердое прозрачное вещество. Его популярность обусловлена клеящими и водонепроницаемыми характеристиками. Изобрели средство еще в Средневековье. В основе его получения лежит реакция кремниевой кислоты и щелочных соединений. Запатентовал изобретение лишь в 1818 году немецкий химик-минералог Ян Непомук фон Фукс.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Жидкое стекло состоит из раствора натрия гидроксида и кремнеземсодержащих элементов

Классический состав вещества практически не изменился спустя столетия. Оно содержит кремнеземсодержащие элементы и раствор натрия гидроксида, способные растворяться в воде. Именно поэтому жидкое стекло еще называют растворимым. Внешне это бесцветное (бывает с зеленоватым или желтым оттенком) прозрачное вещество разной консистенции. Формула жидкого стекла представляет собой соединение щелочных силикатов, соответственно, имеет такой вид:

Жидкое стекло: состав и свойства материала
  • Na2O(SiO2)n – силикат натрия;
  • K2O(SiO2)n – силикат калия.

Чтобы получить представление, что это такое жидкое стекло, достаточно вспомнить школьный курс химии. Числовое отношение молекул SiO2 к молекулам Na2O или K2O называют кремнеземистым модулем, определяющим растворимость и ряд иных свойств жидкого стекла. Показатель n указывает на число молекул диоксида кремния.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Получают материал путем сплавления кварцевого песка, смешанного с содой или с сульфатом натрия и углем. Это происходит в специальных стекловаренных печах, которые действуют непрерывно. Технологически процесс варки аналогичен производству нерастворимого стекла. Жидкое стекло производят также посредством автоклавной обработки аморфного кремнезема едкой щелочью высокой концентрации.

Вещество обладает водонепроницаемыми и клеящими свойствами

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Жидкое стекло: характеристики и применение материала

Универсальность средства обусловлена массой функций, которые выполняет жидкое стекло в строительстве (и не только), в частности:

Жидкое стекло: состав и свойства материала
  • отталкивает влагу, устраняя негативные последствия воздействия воды на стройматериалы, выступая таким образом в роле гидрофобного изолятора;
  • уничтожает бактерии, грибы и плесень, препятствует их размножению, являясь отличным антисептиком;
  • используется для заполнения пор на разных поверхностях;
  • нейтрализует статическое электричество, выполняя роль антистатика;
  • служит термоизолятором и обеспечивает огнестойкость материала.

Важно! Жидкое стекло не рекомендуется наносить на кирпич, так как состав средства оказывает разрушающее воздействие на пористую структуру кирпичной поверхности.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве

Широкая область применения жидкого стекла и его функциональность обусловлены рядом специфических характеристик:

Жидкое стекло: состав и свойства материала
  • легкостью проникновения материала в микроскопические трещины и поры, полной их заполняемостью, благодаря чему его просто наносить на бетонные и деревянные поверхности;
  • минимальным расходом материала и невысокой стоимостью в сравнении с другими гидроизоляционными средствами;
  • долгим сроком службы, который стартует от пяти лет;
  • высокой влагостойкостью;
  • степенью защиты, зависящей от количества слоев пропитки;
  • нанесенный раствор образует слой гидроизоляции высокой степени надежности.

Калиевое или натриевое жидкое стекло: применение и различия

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Главная особенность жидкого стекла – это его широкая сфера применения. Как уже упоминалось выше, в его состав могут входить два минерала – натрий или калий. В этом и заключается основная разница между двумя видами материала, но все же есть различия и в сферах их применения.

Читайте также:  Виды бруса для строительства дома. Какой брус выбрать?

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Жидкое стекло калиевого типа чаще всего употребляют в лакокрасочном производстве, так как это вещество отлично справляется с различными атмосферными и химическими нагрузками. Данный компонент довольно часто входит в состав силикатных красок.

Инструкцией по применению натриевого жидкого стекла предусмотрено его добавление в клеевые растворы, так как материал характеризуется высокими вяжущими свойствами. Именно этот состав обеспечивает хорошую гидроизоляционную защиту поверхностей. Вариант на основе натрия способствует увеличению прочностных характеристик конструкций из бетона. Кроме того, он благоприятствует их огнестойкости и обеспечивает высокие антисептические свойства.

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Таким образом, обладает более обширным спектром свойств натриевое жидкое стекло, и применение его, соответственно, намного шире. В то же время стоимость калиевого стекла выше, так как оно намного эффективнее противостоит кислотам, влаге и атмосферным воздействиям. После его использования на поверхности не остается белесых пятен, характерных для натриевого раствора.

Подготовка раствора

Для конкретной задачи существует свой способ приготовления состава, включающего в себя жидкое стекло. Например, при его  применении в проведении подготовительных работ к гидроизоляции в качестве первого, пропитывающего слоя, состав  можно наносить  без разбавления путем окрашивания поверхности механическим или ручным способом.

А для проведения полноценной гидроизоляции бетонной поверхности необходимо изготовить специальный раствор, который включает в себя само стекло, цементную смесь или раствор с водой.

Так же допустимо использовать стекло без добавления цемента, просто разбавив его с водой соотношением 1:2, где приходится 1 литр стекла на 2 литра воды. Приготовлять раствор стоит не большими порциями, так как этот материал имеет свойство быстро кристаллизироваться и становится твердым.

Область применения жидкого стекла

Жидкое стекло может применяться как отдельно, так и входить в состав различных строительных материалов, составов и смесей и значительно улучшить их свойства. Рассмотрим подробнее сферы применения этого материала.

Гидроизоляция бассейнов и колодцев

Известна народная мудрость, которая гласит, что вода всегда себе дырочку найдет. Однако бывают ситуации, когда это недопустимо, например сооружение бассейнов и колодцев. Даже монолитные и с виду безупречные чаши бассейнов могут иметь пути утечки воды, поэтому жидкое стекло будет в этом вопросе незаменимым помощником. Для гидроизоляции с применением жидкого стекла следует выполнить ряд простых операций:

  • обрабатываемые поверхности очищаются, обеспыливаются и покрываются жидким стеклом при помощи кисти или валика;
  • после высыхания, готовится гидроизолирующая смесь из цемента, мелкого просеянного песка и жидкого стекла в соотношении 1:1:1;
  • полученной смесью обрабатывается вся внутренняя поверхность при помощи шпателя. Особое внимание уделяется местам стыка бетонных колец в колодце или стыкам плоскостей в бассейне.

Такая смесь имеет свойство быстро застывать, поэтому следует готовить ее небольшими порциями, а по окончании работы быстро вымыть тару и инструмент.

Приготовление грунтовки

Грунтовка, приготовленная с применением жидкого стекла, обладает водоотталкивающими (гидрофобизирующими) свойствами, поэтому ее рекомендуется применять для обработки стяжек и других поверхностей в помещениях с повышенной влажностью. Для приготовления грунтовки понадобятся равные по массе количества жидкого стекла и цемента, а также вода.

  • Цемент смешивается с водой, которой должно быть не более 25 % от весовой доли цемента.
  • Полученную смесь постепенно добавляют к жидкому стеклу при постоянном помешивании.
  • Обрабатывают поверхности валиком или жесткой кистью.

Изготовление огнеупорного раствора

Для кладки и ремонта наружных частей каминов и печей, а также дымовых труб можно приготовить огнеупорный раствор. 

  • Цемент и песок смешиваются в сухом виде в пропорции 1:3.
  • Полученная смесь постепенно добавляется в 10—15 % раствор жидкого стекла в воде до получения нужной консистенции.

Внимание! Для кладки внутренних поверхностей каминов, печей и дымовых труб используются другие специальные жаропрочные составы.

Для огнезащитной и кислотозащитной обмазки при наружных работах можно приготовить специальную обмазку. 

  • Цемент и мелкий песок смешивается в пропорции 1,5:4.
  • Полученная смесь затворяется водой в количестве не более 25 % от массы цемента и размешивается.
  • Добавляется при постоянном помешивании жидкое стекло в количестве, равном массе цемента.

Антисептическая обработка жидким стеклом

Жидкое стекло является прекрасным антисептиком, поэтому все составы, где оно применялось, обладают такими же свойствами, что очень актуально для бассейнов. Этот материал входит в состав некоторых красок, которые являются хорошими антисептиками и антипиренами.

Возможно и отдельное применение жидкого стекла для антисептической обработки дерева и различных поверхностей. Только перед этим следует учесть, что обработанная поверхность покрывается тонкой защитной пленкой, с которой могут иметь плохую адгезию различные краски, грунтовки и шпатлевки. Поэтому перед применением следует внимательно читать инструкции к составам, также будем не лишним проверить сочетание жидкого стекла с другими материалами на практике, обработав пробную поверхность.

Читайте также:  Какой бывает размер пластиковой панели ПВХ?

Применение жидкого стекла для склеивания

Учитывая отличную адгезию жидкого стекла к большинству поверхностей, его применяют для склеивания картона и бумаги, но мало кто знает, что этот уникальный материал еще и превосходный столярный клей. Для склеивания древесины вначале очищаются и зашкуриваются склеиваемые поверхности. Жидкое стекло наносится тонким слоем на обе склеиваемые стороны, а потом детали плотно прижимаются и стягиваются струбцинами. Через сутки струбцины можно снять.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Соотношение материалов

В приготовлении раствора из бетона и жидкого стекла важно учитывать соотношение 1 к 10. Так как наличие клея в бетоне влияет на процесс застывания, для приготовления раствора нужно руководствоваться следующими пропорциями:

  • при количестве клея в 2%, первоначальное схватывание материала начнется через 40-45 минут, а окончательно продукт готов за 24 часа;
  • 5% вещества начнет проявлять себя в застывании бетона через 25-30 минут, окончательно схватится после 16 часов;
  • 8% – схватывание произойдет за 15 минут, а продукт готов в течении 6-8 часов;
  • 10% – процесс схватывания займет 5 минут, 4 часа – готов окончательный результат.

Чаще всего эти пропорции применяют для бетона марок М300 и М400. При необходимости повышенной водостойкости процент клея в растворе увеличивают. Стоит знать – максимальный процент содержания жидких веществ доводить до 25 при самостоятельной подготовке не стоит. На практике оказалось: раствор с высоким процентом клея в составе приводит к разрушению бетона практически на следующий день.

Раствор готовят с помощью строительного миксера.

Соотношение материалов

Правильнее при подготовке смеси придерживаться следующего способа:

  • вода в составе раствора питьевая, без примесей солей и различных включений, в количестве одного ведра;
  • добавить один стакан клея и старательно размешать;
  • переместить жидкость в более крупную посуду: миску или таз;
  • при тщательном перемешивании добавлять в жидкость ранее подготовленную сухую смесь песка и цемента;
  • перемешать все строительным миксером или используйте дрель с насадкой;
  • раствор готов к использованию в работе.

Таким соотношением материалов и работой с маленькими дозами можно добиться высокого качества продукта, долговечной гидроизоляции.

Правила работы с материалом

Используйте защиту при работе с агрессивными жидкостями

Чтобы покрытие получилось прочным, нужно соблюдать правила:

  • диапазон температур должен быть в пределах от -5 до +30 градусов;
  • готовить смесь нужно небольшими порциями, так как она быстро застывает;
  • при нанесении на металлическую поверхность ее нужно обязательно обезжирить.

Нельзя добавлять неразведенный с водой материал в готовый штукатурный или цементный раствор. Вносим в виде водного раствора с соблюдением пропорций.

Меры безопасности во время работы

Выполнять нанесение стеклянного гидроизоляционного покрытия рекомендуется в резиновых перчатках и сапогах.

При разведении жидкого стекла возникает сильная щелочная реакция, поэтому нужно приготовить большую емкость с чистой водой и уксус.

Меры безопасности во время работы

Слабый уксусный раствор нейтрализует щелочь при попадании ее на кожу.

При заливке стеклянного покрытия нужно предохранить помещение от сквозняков. Для этого следует не включать кондиционер и отопительные приборы до полного высыхания основания.