Жидкое стекло: виды, свойства, сферы применения и способы приготовление растворов

Область применения

Состав получил широкое распространение в ремонте и строительстве. Его добавление к штукатурным и шпаклёвочным растворам кратно повышает их огнеупорность, прочность и влагоустойчивость. Средство устраняет щели, сколы и другие дефекты перекрытий и стен. Материал хорошо зарекомендовал себя и в качестве присадки к грунтовочным составам разного назначения.

Особенно эффективно грунтование такими смесями бетонных стяжек. Использование натриевого стекла значительно повышает прочность бетона, наделяя его огнестойкими и антисептическими свойствами. При помощи натриевого стекла можно легко удалить старое лаковое или масляное покрытие. А добавление в состав разнообразных красителей позволяет использовать средство в качестве силикатной краски.

Смесь может применяться и для предотвращения коррозийных процессов на основаниях из металла. Для приготовления антикоррозийного состава цемент смешивают с натриевым стеклом в пропорции 1: 1 и заливают небольшим количеством жидкости. Материал хорошо переносит агрессивное воздействие окружающей среды и может применяться не только в закрытом помещении, но и на открытом воздухе. Это позволяет производить гидроизоляцию колодцев, водных резервуаров, чаш искусственных водоёмов и подвалов. Для проведения работ берётся 10 частей бетона и одна часть жидкого натрия.

Состав получил широкое применение в качестве дополнительного компонента к кладочным составам. Его часто добавляют в облицовочные растворы, предназначенные для наружной отделки каминов и печных дымоходов. В быту жидкое стекло используется для ремонта аквариумов и чистки домашней утвари. Чтобы приготовить очищающий раствор, необходимо смешать 25 частей воды и одну часть силиката натрия. Полученную смесь нужно налить в большую ёмкость. Затем следует поместить туда посуду, которую требуется очистить, и прокипятить состав.

Натриевое стекло можно применить для замазки повреждённых участков водопровода, удаления жирных пятен с одежды и в качестве добавки в известь, предназначенную для отделки любых поверхностей. При смешивании извести и силиката натрия образуется особо прочный материал – силикат кальция, ощутимо увеличивающий устойчивость известкового покрытия к воздействию внешних факторов, и значительно продлевающий срок службы известкового покрытия.

Области применения жидкого стекла

Строительство

1. Для гидроизоляции фундаментов, стен подвалов, цоколей домов. Раствор силиката натрия наносится широкой кистью в два слоя. Перед нанесением второго покрытия первый должен обязательно высохнуть.
2. При производстве товарного бетона. Для придания влагостойкости бетонным конструкциям при изготовлении бетонной смеси добавляется жидкое стекло.
3. Для гидроизоляции чаш бассейнов, крыш и кровель домов и различных сооружений Раствор жидкого стекла заполняет все трещины и поры в бетоне, застывает и не пропускает воду.
4. Для скрепления цементных полов в производственных помещениях.
5. Для антисептической пропитки деревянных конструкций и защиты их от высокой температуры и огня.
6. Добавка к цементным растворам для ускорения схватывания.
7. Вместо герметика, для заделки соединений трубной арматуры.
8. Растворы с добавлением огнеупорного цемента для кладки печей и каминов.
9. Устройство стяжек и наливных полов.
10. Обработка лотков и колодцев для прокладки труб отопления.
11. Производство моющих средств, антисептических составов.

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве.

В быту

• Добавка для улучшения свойств силикатных и огнеупорных красок.
• Склеивание листов ДВП или ДСП при ремонте помещений.
• Чистка кухонной посуды от нагара.
• Склеивание различных материалов: бумаги, картона, тканей, фарфора, дерева.
• Защитное покрытие для срезов веток и стволов при обрезке садовых деревьев.
• Огнезащитная пропитка тканей.
• Ремонтные отделочные работы: укладка керамической плитки в ванной, линолеума, ковровых покрытий.

Жидкое стекло часто используется для соединения труб при сантехнических работах.

В творчестве и дизайне

Жидкое стекло востребовано в творчестве архитекторов и художников, занимающихся дизайном комнат и помещений. С помощью силикатных клеевых составов реставраторы восстанавливают произведения искусства, ценные изделия из фарфора, стекла, дерева.

В автомобильной сфере для устройства защитного покрытия и полировки кузова автомашины.

Особой популярностью жидкое стекло пользуется у автомобилистов.

• В литейном производстве для изготовления быстросохнущих формовочных смесей.
• Для изготовления электродов.
• Для обработки ПВХ-покрытий и линолеума.
• В химическом производстве и художественной отделке и декорировании применяется только калиевое жидкое стекло.

Жидкое стекло дешевле других полиролей, пропиток и клеев.

К недостаткам применения жидкого стекла можно отнести невозможность качественной покраски поверхностей с присутствием силикатов щелочных металлов.

Состав и виды жидкого стекла (ЖС) ↑

Изобретателем жидкого стекла (ЖС) стал немецкий минералог Ян Непомук фон Фукс, получивший раствор в 1818 году. В химическом процессе были задействованы щелочи и кремневая кислота.

Состав жидкого стекла с тех пор остался практически неизменным. Сейчас его производят с помощью автоклавирования кремнеземсодержащего сырья с концентрированным раствором гидроксида натрия. Второй вариант – сплавление соды и кварцевого песка. В некоторых случаях используется способ прямого растворения кремния в растворе щелочей (классический метод).

В результате получаются две разновидности материала:

• Натриевое жидкое стекло. Отличается высокой клейкостью и сцепляемостью с другими минералами, не боится температурных перепадов и атмосферного воздействия. Где применяется жидкое стекло этого вида? Армирование фундаментов, отливка форм, производство бытовой химии, реставрация и ремонт стеклянных и фарфоровых изделий, огнеупорная обработка различных материалов. Подходит оно и для лечения поврежденных кустарников и деревьев.
• Калиевое жидкое стекло. Обладает всеми характеристиками своего натриевого аналога. Единственное отличие – состав не дает бликов на обрабатываемом основании, за счет чего его можно использовать для наружных малярных работ. Входит в состав огнеупорных и силикатных красок, применяется в производстве электродов.

Первый вариант стоит дешевле, зато второй отличается улучшенными техническими характеристиками.

Что это такое?

Гидроизоляция полов необходима при строительстве любого здания. Также она может производиться и во время ремонта стяжки в квартире или доме. Для создания защищающего от воды и конденсата слоя могут использоваться самые разные материалы, отличающиеся по своим физическим и химическим особенностям, а также по типу действия, ими оказываемого.

Жидкое стекло — что это

Итак, различают:

• рулонные материалы (полиэтилен, рубероид);
• проникающие (проникают в бетон и создают прочные соединения);
• инъекционные составы (вводятся в полости в бетоне);
• обмазочный вид защиты от проникновения влаги (мастики).

Укладка рулонной гидроизоляции в ванной

Жидкое стекло принадлежит к категории обмазочных гидроизоляционных средств. Оно просто в использовании и отличается высокими показателями защитных качеств. В составе жидкого стекла имеются силикаты натрия или калийные соединения, вода. Во время производства используются сода и кварцевый песок, которые подвергаются обжигу, либо диоксид кремния, обрабатываемый щелочью в автоклаве. В застывшем виде стекло становится очень твердым, сквозь него не проникают ни воздух, ни вода. А само оно, напротив, способно проникать в толщу основания или другого обрабатываемого сооружения.

Жидкое стекло ЭЛКА АК

Процесс нанесения жидкого стекла

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 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:

• 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.

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: характеристики и применение материала

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

• 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.

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве

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

• 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

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.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов

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.

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.

Для чего применяется жидкое стекло в строительстве

При строительстве и ремонте жилых, складских и производственных зданий, жидкое стекло, чаще всего, используется в качестве гидроизолятора. Ниже приводится перечень наиболее распространенных работ с использованием данного состава.

1. Нанесение гидроизоляционного слоя на бетонные фундаменты. Материал разводят в соотношении 1:2 и тщательно перемешивают. Готовый состав наносится на поверхность с помощью валика или кисти. Технология обработки предусматривает нанесение двух слоев, причем второй слой наносят после полного впитывания первого.

1. Гидрофобизация цокольных и подвальных помещений. Значительно увеличить влагостойкость потолка, стен и пола в сыром подвальном помещении позволяет обработка внутренней поверхности раствором жидкого стекла, приготовленном в соотношении 1:2. Перед нанесением, обрабатываемые поверхности следует просушить с помощью тепловой пушки или другим доступным способом. Для большей эффективности состав наносят в 2 – 3 слоя.

1. Модификация бетонного раствора. Значительно увеличить влагостойкость бетона может добавление 1 л жидкого стекла в 100 л раствора. Состав тщательно перемешивается, что обеспечивает полное затворение силикатных примесей и получение однородной рабочей смеси.

1. Гидроизоляция бассейнов и искусственных водоемов с бетонной чашей. Обработка внутренней поверхности бассейнов жидким стеклом позволяет заполнить поры и микротрещины силикатным составом, который после полной полимеризации обеспечивает надежную гидроизоляцию чаши. Обработка производится в два этапа: сначала наносится грунтовочный слой, после высыхания которого производится нанесение главного гидроизоляционного слоя. Для пропитки используется вещество, разведенное с чистой водой в соотношении 1:2. При нанесении основного слоя состав не разбавляют. Для гидроизоляции 1 м2 поверхности потребуется приблизительно 0,5 л вещества.

1. Связывание пыли и мелкодисперсных частиц. Жидкое стекло может быть применено для грунтования бетонной стяжки. Водный раствор состава проникает в структуру бетона на глубину от 3 до 5 мм, после чего происходит его полимеризация. Застывший силикатный состав не только значительно увеличивает гидрофобность стяжки, но и связывает пыль и мелкодисперсные абразивные частицы.

1. Обработка древесины. Для защиты деревянных поверхностей от воздействия влаги можно использовать материал разведенное с водой. Пропитка силикатным составом позволит не только надежно защитить древесину от вредного воздействия влаги, но и предотвратит развитие грибков и бактерий.

1. Изготовление затирки для швов. Для заделки швов между керамическими плитками целесообразно использовать смесь на цементной основе с добавлением 1/4 части жидкого стекла. Такая затирка не боится воздействия влаги и обладает высокими бактерицидными свойствами, а добавление различных пигментов позволяет получить необходимый оттенок.

1. Приготовление быстросохнущих клеевых смесей. При добавлении в сухую цементно-песчаную смесь жидкого стекла можно получить густую клеящую массу, скорость застывания которой вполне сравнима со скоростью застывания гипса или алебастра.

1. Использование в качестве клея. Благодаря высокой адгезии силикатных смесей их можно применять для склеивания прессованного картона, фанеры, ДСП, ДВП, натурального дерева и других материалов, в частности, фарфора.

1. 1. Настил линолеума и ковровых покрытий. Жидкое стекло может быть использовано для укладки на черновой пол различных рулонных покрытий. Главными преимуществами таких смесей являются гидрофобность и бактерицидность. Использование силикатного стекла полностью исключает появление под настилом плесени и других микроорганизмов.

1. Антисептическая обработка деревьев. Во время прививок или обрезки веток, через образовавшийся срез дерево может быть заражено личинками вредных насекомых, и уязвимо к другим неблагоприятным воздействиям. Для предотвращения гниения и других нежелательных процессов достаточно обработать место среза неразбавленным силикатным составом.

1. Герметизация резьбовых соединений. Неразбавленное жидкое стекло можно использовать в качестве сантехнического герметика. Для этого нужно нанести состав на резьбовой участок и собрать конструкцию. После высыхания такого герметика, соединение будет обладать достаточной гидрофобностью, однако даже незначительное механическое воздействие или поворот муфты может привести к разгерметизации соединения.

Помимо перечисленных выше способов использования, жидкое стекло получило широкое распространение в создании декоративных предметов интерьера.

Область применения

Конечно, областей применения жидкого стекла гораздо больше. На его основе делают полироль для автомобилей. Отталкивает грязь и воду, кузов благодаря такому составу выглядит новеньким и сияющим.

Садоводы используют силикатный клей, чтобы обрабатывать срезы после прививания или обрезки деревьев. В открытые «раны» могут попасть микробы или паразиты, поэтому запечатывающая способность силикатов приходится как раз кстати.

Массивные шторы в театрах, концертных залах покрывают жидким стеклом. Во-первых, это защищает ткань от возгорания, а во-вторых, силикат, как антистатик, отталкивает пыль.

Мы подробнее остановимся на том, где жидкое стекло используется в строительстве и в домашних условиях.

Применение в строительстве

Жидкое стекло задействуют в широком спектре строительных работ:

• гидроизоляция бетонных стен и перекрытий в зданиях;
• гидроизоляция фундамента (если подземные воды залегают неглубоко);
• гидроизоляция искусственных водоёмов, колодцев, резервуаров для воды;
• укладка плитки;
• затирка швов.

Но применение в строительстве и вызывает больше всего вопросов – особенно, когда речь идёт о гидроизоляции бетона. Нужно покрывать стеклом готовую бетонную конструкцию? Или добавлять силикатный клей прямо в раствор? Мнения о том, где можно использовать силикатный клей, а где ни в коем случае не стоит этого делать, встречаются прямо противоположные.

В чём причина того, что одна и та же гидроизоляция у одних служит десятилетиями, а у других рассыпается в крошку на следующий год? Разные виды стекла (или даже разные его марки) могут повлиять на результат работы, но обычно дело всё-таки в неправильном применении стройматериалов на основе жидкого стекла.

Давайте сначала поговорим о поверхностной гидроизоляции – обмазывании отвердевшего бетона жидким стеклом. Так пропитывается стяжка или фундамент, либо промазываются стыки между бетонными кольцами в колодце.

Главное, что нужно учесть: силикаты кальция, которые образуются при реакции цемента с жидким стеклом, проникают в бетон на несколько миллиметров. То есть сильные удары, которые повредят поверхность, нарушат и слой гидроизоляции. Часто одного стекла недостаточно, нужно сочетать несколько методов.

Объёмная гидроизоляция – замешивание бетона с жидким стеклом. Вообще-то силикат не является гидрофобизатором, пластификатором или другой добавкой в бетон. Основная проблема в том, что он ускоряет твердение. Это не так хорошо, как кажется – чтобы бетон созрел и набрал прочность, необходимо время. И потом, раствор ведь тогда нужно очень быстро залить. Где-нибудь на стройке, со специализированным оборудованием это можно устроить, но в домашних условиях?

Небольшие порции жидкого стекла не повлияют на срок схватывания, но и водоотталкивающего эффекта не будет. На свой страх и риск можно попробовать добавить силикатного клея не больше 3% от содержания цемента в растворе. Но зачем нужно жидкое стекло, если можно купить специальную гидрофобную добавку?

Подводя итог: чтобы защитить бетон от влаги и сохранить его прочность, пропитка цементным раствором на основе жидкого стекла – более испытанный метод, поэтому далее все дальнейшие инструкции по применению будут даны именно для поверхностной гидроизоляции.

Применение в быту

Жидким стеклом герметизируют соединения при сантехнических работах: наносят на детали в месте соприкосновения, соединяют их и держат вместе несколько минут до застывания.

Силикатный клей подойдёт для укладки линолеума. ПВА и «Бустилат» тоже хорошо склеивают листы линолеума, но жидкое стекло ещё и предотвращает размножение под ним бактерий и грибков.

Им можно склеивать вещи из керамики, дерева, фанеры, картона, резины и кожи, сажать на него элементы мозаик и витражей. Для любителей создавать декор для дома жидкое стекло – настоящая находка.

Много для чего используется жидкое стекло и по хозяйству. Им отлично очищается застаревшая грязь, жир, накипь. Смешайте воду с силикатным клеем примерно 25:1, погрузите туда посуду, и пусть кипятится. Для пригоревшей сковороды время кипячения – два часа, для стекла и керамики – минут десять. После этого нагар отстанет и легко счистится губкой. Так что теперь, если у вас останется немного стекла, оно не пропадёт даром.

Основные аспекты и способы применения

Используют в качестве добавки в строительные смеси, для повышения влагостойкости, огнеупорности и прочности. Изготовленным раствором заделывают щели в стенах и перекрытиях, грунтуют поверхности стяжки. Например: для водостойкой штукатурки смешивают песок и цемент в пропорции 1:2,5 и разводят раствором 15% силикатного клея;

Важная способность клея – возможность заполнения и устранения мелких трещин, сколов и неровностей. Таким образом, возникает препятствие разрушения воздухом и водой бетонных, кирпичных, металлических и других конструкций. Важный момент. Хотя покрытый материал приобретает водоотталкивающие свойства, он остаётся паропроницаемым (фото выше).

Гидроизоляция бассейна

Для пропитки поверхности используют жидкое стекло на основе калия, разведенное водой 1:5, а также фтористый силикат в соотношениях 1:1. Такая пропитка целесообразна для бетона (упрочнения его выветрившихся поверхностей), природного и искусственного камня, штукатурки. Значительно повышается стойкость к воде, дымовым газам, различным растворам кислот и солей. Кроме того, благодаря высокой щелочности, пропитка действует как антисептик.

• В качестве грунтовочного состава. Цемент и вода смешиваются до нужной консистенции. Силикатный клей добавляется к цементу 1:1. Используется для гидроизоляции бассейнов и некоторых других непищевых ёмкостей;
• Как термостойкий раствор в строительстве печей, каминов и внешней поверхности дымовых труб. Примерный состав: в песчано-цементную смесь (соотношение 1:3) добавляют раствор 15% жидкого стекла.
• В качестве гидроизоляционного раствора для конструкций колодцев и зданий с повышенной внутренней влажностью. Работы выполняются в два этапа. Вначале жидкое стекло наносят на стены колодца, а вторым слоем идёт раствор, в составе которого в равных частях 1:1:1 — жидкое стекло, цемент и просеянный песок. Для обработки конструкций зданий используется смесь 1 часть жидкого стекла и 10 частей песчано-цементного раствора.

• Клей жидкое стекло используют для керамической плитки и линолеума, из расчёта, примерно 0,2-0,4 кг на м²;
• Низкая теплопроводность жидкого стекла, позволила ему найти применение и в создании теплоизоляционных материалов (каменная вата разных видов), способных выдерживать температуру более 1000°С, и множество циклов заморозки и оттаивания;
• В виде компонента для фасадных красок на силикатной основе. Наличие такого компонента в краске, позволяет увеличить устойчивость окрашенных поверхностей к высокой температуре и появлению коррозии.

Краска, в которой добавлено жидкое стекло, благодаря добавке силиката натрия становится более износостойкой и не выгорает. Кроме того, жидкое стекло применяют для удаления ветхого лакокрасочного покрытия;

• В качестве антикоррозийной защите металлических поверхностей. Для этого, жидкое стекло и цемент смешивают с водой до нужной консистенции. Жидкое стекло лежит в основе некоторых замазок (как герметик), применяемых для покрытия чугунных водопроводных и канализационных труб;
• Как клей, для материалов разного рода. В том числе фарфора, стекла, целлюлозы, ПВХ, гималайской соли в парной и др.;
• В качестве добавки, усиливающей водоотталкивающее и антисептическое действие материалов из натуральной древесины. Например, 0,4 кг жидкого стекла разбавляют 1 л воды и наносят на поверхность. После высыхания, покрывают ещё 1-2 слоями.
• В последние годы, некоторые производители автохимии используют компоненты жидкого стекла для создания автомобильных полиролей.

Жидкое стекло нельзя добавлять в приготовленный песчано-цементный раствор. Его разбавляют водой и добавляют в смешанную сухую смесь. Если во время работ состав быстро затвердевает, можно его разбавлять малым количеством воды, добавляя её небольшими порциями.

Заливка полового покрытия

В ванных комнатах, душевых, в банных помещениях и в крытых бассейнах, которым присущи постоянная влажность и намокание пола, можно сделать напольное покрытие с использованием жидкого стекла. Для заливки пола необходимо:

• если уложены полы из дерева, то предварительно выполнить стяжку из бетона;
• на высохшую поверхность равными порциями выливать силикатный раствор;
• разровнять слой клея широким шпателем;
• провести окончательное выравнивание слоя толщиной 3-5 мм с помощью ракеля;
• после высыхания силикатного слоя произвести финишное покрытие лаком (лучше подойдет полиуретановый или эпоксидный).

Стоит учитывать, что задекорировать пол, уже покрытый жидким стеклом, невозможно. При заливке стяжки из бетона поверхность пола будет иметь соответственно «бетонный» цвет и фактуру. Декорирование пола необходимо производить до нанесения слоя жидкого стекла. Как вариант, можно произвести покраску бетона. При этом в лакокрасочные материалы для улучшения их сцепления с бетоном рекомендуется добавить небольшое количество силиката. После высыхания краски можно производить заливку пола по указанному выше алгоритму.