Жидкое стекло что это и где применяется
Жидкое стекло: виды, сфера применения, плюсы и минусы
Строительный рынок регулярно радует нас новинками материалов с улучшенными, а то и вовсе уникальными характеристиками. От многообразия растворов, смесей, утеплителей и прочих материалов, призванных сделать наш дом надежным, теплым и красивым, разбегаются глаза. Но есть среди них материалы, чей состав остается неизменным сотни лет, и при этом до сих пор не утратил своей актуальности. Мы говорим с вами о жидком стекле.
Жидкое стекло: история возникновения и состав
Даже если вы не имеет отношения к строительству, за свою жизнь вы не раз сталкивались с жидким стеклом, ведь это всем известный силикатный клей. Что удивительно, данный клей был изобретен более 200 лет назад, и до сегодняшнего дня его состав остается неизменным.
Изобретателем жидкого стекла является немецкий ученый Ян Непомук фон Фукс, который соединил кремневую кислоту со щелочными силикатами. В результате на свет появилась прозрачная тягучая смесь, при застывании превращающаяся в твердое прозрачное вещество.
В былые времена для получения жидкого стекла использовались стекловаренные печи. В них под действием высоких температур плавили кварцевый песок, смешивая его с углем и сульфатом натрия или, как вариант, с содой. На сегодняшний день для промышленного производства жидкого стекла применяют автоклав – специализированный аппарат, который соединяет кварцевый песок со щелочами под высоким давлением и сдвигает точку кипения смеси вверх, обеспечивая тем самым более высокие физические свойства материала.
А теперь задайтесь вопросом, почему, даже спустя 200 лет жидкое стекло остается одним из наиболее востребованных материалов в строительной промышленности? Очевидно, что все дело в его уникальных свойствах и универсальности его применения. Ознакомимся с ними подробнее.
Характеристики жидкого стекла
Давайте разберемся какими же свойствами обладает жидкое стекло:
Виды жидкого стекла
Как было сказано выше, основой жидкого стекла является раствор силиката. В зависимости от того, какая именно щелочная добавка преобладает в составе (силикат натрия Na2O(SiO2)n или силикат калия K2O(SiO2)n), зависит получаемый в итоге продукт – натриевое либо калиевое жидкое стекло. В единичных случаях производители выпускают жидкое стекло на основе силиката лития Li2O(SiO2)n. Рассмотрим два основных вида, которые вы можете встретить на прилавках строительных супермаркетов.
Жидкое натриевое стекло
Этот материал представляет собой густую жидкость с легким сероватым оттенком. Это продует славится своими вяжущими свойствами, благодаря чему на его основе готовятся прекрасные клеевые растворы и смеси для гидроизоляции. Если вам необходимо придать дополнительную защиту фундаменту, защитить подвал от проникновения влаги, повысить прочность бетонной конструкции и сделать ее огнеупорной – оптимальным выбором станет натриевое жидкое стекло.
Жидкое калиевое стекло
Альтернативой натриевому составу может стать калиевый силикат. Правда, эта тягучая, вязкая, прозрачная жидкость с зеленоватым оттенком имеет более высокую стоимость. Почему? Просто обладая всеми характеристиками натриевого силиката, жидкое стекло на основе калия является непреодолимым препятствием для бактерий и грибов, успешно противостоит воздействию кислот и надежно оберегает любые поверхности, включая дерево, от дождей, туманов и других атмосферных воздействий. К тому же этот материал используется для изготовления лаков и красок, придавая им характерный глянцевый блеск.
Области применения жидкого стекла
Неудивительно, что обладая таким многообразием свойств, жидкое стекло применяют в самых разных промышленных отраслях. Так, например:
— Черная металлургия. Данный материал чаще используют в качестве связующего компонента. Его напыляют на сварочные электроды, а также используют при изготовлении литейных форм и керамических флюсов.
— Машиностроительное производство. Жидкое стекло используют для деликатного соединения деталей, а также приготовления противопригарных красок.
— Строительная промышленность. Производство жароупорных материалов (бетонов и растворов), цеолитов и катализаторов.
— Химическая промышленность. Данный материал используется для приготовления лаков и красок, моющих и чистящих средств (в том числе стиральных порошков). Кроме того этот материал применяется для защиты деталей от воздействия кислот.
— Целлюлозно-бумажная промышленность. Жидкое стекло применяется для производства и склеивания текстиля, бумаги и целлюлозы. С его добавлением бумага обретает дополнительную твердость и глянцевый блеск.
К слову, каждому из нас с детства известен силикатный клей, который, по сути, и является жидким стеклом. Такой клей прекрасно склеивает бумагу, картон и дерево.
Тем не менее, учитывая способность жидкого силиката противостоять влаге, огню, высоким и низким температурам, а также высокую степень адгезии данного вещества, самой крупной областью применения жидкого стекла остается строительство.
Многообразие применения жидкого стекла в строительстве
— Гидроизоляция подземных конструкций, цокольных этажей, тоннелей, колодцев и подвалов.
— Защита фундаментов из бетона. Применяется в случаях, когда фундамент строения расположен вблизи грунтовых вод.
— Гидроизоляция потолков, пола и стен в помещениях. Применяется для защиты от проникновения влаги, появления плесени и грибка.
— Укладки керамической плитки, а также фиксации камня и прочих отделочных материалов.
— Гидроизоляция бассейнов. Нанесение данного материала на бетонную поверхность дна бассейна создает глянцевую водоотталкивающую оболочку.
— Затирка швов между плитками и декоративным камнем. Данная обработка обеспечивает бактерицидную защиту поверхности и препятствует образованию плесени и грибка в этих областях.
— Гидроизоляция колодцев. Такая обработка жидким стеклом препятствует разрушению бетонных колец и не дает поверхности колодца обрасти грибком даже спустя годы использования.
— Цементный раствор с добавлением жидкого стекла является идеальным средством для строительства дорожек и заливки отмостки на дачном участке. Такие дорожки и отмостки не рассыпаются даже спустя 8-10 лет использования.
— Силикатная смесь добавляется в раствор для кладки печного кирпича. Это позволяет защитить кладку от трещин при сильном нагревании.
— Для окрашивания деревянного дома и прочих деревянных строений, жидкое стекло соединяют с окисью хрома, суриком или охрой. Получившиеся в итоге красящие растворы прекрасно моются и не выгорают на солнце даже спустя годы!
— Деревянные стены, полы и потолки, в т.ч. поверхности чердачных помещений, рекомендуют обрабатывать смесью из силиката и воды. В этом случае на поверхности образуется пленочка, надежно защищающая дерево от грибка, плесени и сырости.
— Пропитав бетонную поверхность пола в квартире, доме или гараже, смесью из воды и жидкого стекла, вы навсегда избавите свой пол от цементной пыли.
Обратите внимание! Силикат не наносят на обычный строительный кирпич, ведь при взаимодействии силикатной смеси с пористой структурой кирпича, последний со временем разрушается.
Применение силиката в строительных смесях
Как можно заметить, чаще всего жидкое стекло добавляется в цементные растворы. Такие готовые смеси идеально подходят для следующих работ:
Как приготовить раствор с жидким стеклом
Очевидно, что исходя из характера предполагаемых работ и качества предъявляемого к поверхности, наносимая на нее смесь будет отличаться. Далее рассмотрим приготовление растворов на основе жидкого стекла:
— Гидроизоляционный раствор. Чтобы приготовить раствор, обеспечивающий надежную защиту от проникновения влаги, понадобится приготовить смесь из цемента, просеянного речного песка и силикатного клея. Пропорции компонентов 1:1:1. Важно лишь помнить, что без добавления воды такая смесь чрезвычайно быстро сохнет, а значит, распределить ее по поверхности необходимо за 15-20 минут.
— Грунтовка. Данный раствор идеально подходит для предварительной обработки поверхности. Он защищает ее от влаги, атмосферных воздействий и перепадов температур, а заодно способствует легкому нанесению основного защитного слоя. Чтобы приготовить такой раствор, необходимо развести цемент в воде, а после добавить жидкое стекло. Пропорции цемента и силиката 1:1, а воды должно быть столько, чтобы с полученной смесью легко было работать кисточкой или валиком.
— Антисептическое средство. Чтобы обработать древесину, защитив ее от гниения и появления грибка, необходимо смешать жидкое стекло с водой в равных пропорциях, после чего обработать таким средством поверхности. К слову, данный раствор годится не только для обработки деревянных поверхностей. Он отлично защищает от плесени бетонные, каменные и оштукатуренные поверхности.
— Огнеупорный раствор. Чтобы приготовить раствор, способный обеспечить защиту от огня, перемешиваем портландцемент, речной песок и силикат в пропорции 1:3:2. Такой состав отлично подходит для кладки печей и каминов.
Важно! Четко следите за пропорциями приготавливаемых растворов. Увеличение количества силиката может привести к тому, что бетон рассохнется и конструкция развалится.
— Укрепление оснований. Чтобы придать поверхности прочность, защитив ее от разрушений и проникновения влаги, специалисты рекомендуют развести 400 г силикатного клея в 1 л воды. Для укрепления поверхности раствор необходимо наносить слоями, давая каждому слою высохнуть минимум 3 часа. Такой раствор подходит для нанесения на бетонное крыльцо, уличные дорожки и отмостки вокруг дома.
Обратите внимание! Чтобы смесь была однородной, настоятельно рекомендуется использовать строительный миксер. К тому же для приготовления раствора нужно использовать питьевую воду (техническая вода не подходит, из-за присутствия в ней примесей).
Кстати, универсальным рецептом для приготовления защитного и гидроизоляционного раствора является добавление 1 л жидкого стекла к 10 л строительной смеси.
Важно! При необходимости гидроизоляции пола, стен и потолка подвального помещения, в цементный раствор добавляется натриевый силикат. Если же необходимо защитить наружные поверхности фундамента или здания от появления грибка и плесени, лучше воспользоваться калиевым силикатом.
Применение жидкого стекла в быту
— Занимаясь сантехническими работами, вы легко можете использовать эту силикатную смесь в качестве герметика. Просто нанесите жидкое стекло на соединяемые поверхности труб и, соединив их, подержите несколько минут. С таким «помощником» вы легко почините, как водопровод, так и канализацию!
— Рассматриваемый материал обеспечивает надежную фиксацию напольного покрытия, к примеру, линолеума или ковролина. Что характерно, такая фиксация обеспечивает еще и защиту от грибка. Альтернативные фиксаторы, такие как клей ПВА или Бустилат, подобную защиту обеспечить не в состоянии.
— В общественных помещениях, таких как театры и дома культуры, шторы и занавески обрабатывают пропиткой на основе жидкого стекла. Это позволяет защитить данные материалы от возгорания, избежав тем самым пожара.
— При помощи жидкого стекла легко склеивать различные материалы, например, глиняные или керамические изделия, деревянные бруски, кожу, резину, картон, фанеру, листы ДВП или ДСП.
Важно! Жидким стеклом нельзя склеивать посуду, которая предназначена для приема пищи.
— Силикатная смесь позволяет вернуть первозданный вид пригоревшим кастрюлям и сковородкам. Для этого частичку жидкого стекла добавляют в кипящую воду (пропорция 1:25), после чего опускают в данную смесь пригоревшую посуду и кипятят 2 часа. Вынув такую кастрюлю или сковороду, вы легко удалите нагар при помощи обычной губки. Как вариант, в состав можно добавить стружку хозяйственного мыла или ложку кальцинированной соды. В этом случае нагар снимется еще проще. Чистку стекла или фарфора таким способом можно осуществить еще быстрее. Для этого достаточно опустить посуду в кипящий раствор буквально на 10 минут.
— Обрезая сучья у деревьев в саду, срезы нередко смазывают жидким силикатом. Такой защитный слой держится намного лучше глины, и надежно защищает дерево от воздействия паразитов.
Преимущества жидкого стекла
Многолетнее применение этого удивительного материала в строительстве позволило выделить ряд ценных преимуществ, на которые стоит обратить пристальное внимание. Итак, жидкое стекло:
Недостатки жидкого стекла
Несмотря на огромное преимущество данного силиката в сравнении с другими клеевыми растворами, есть у него и недостатки, которые также следует учесть перед применением:
Инструкция по обработке поверхностей жидким стеклом
1. Очистите необходимую для обработки поверхность от загрязнений и пыли. Любые загрязнения, в том числе старое покрытие, мусор и грязь, будут существенно ухудшать возможность жидкого стекла впитываться в поверхность.
2. Приготовьте грунтовку на основе силиката и нанесите смесь на поверхность при помощи валика или кисточки. Этот слой должен впитаться.
3. Спустя час нанесите второй слой грунтовки. Данного временного промежутка достаточно, чтобы предыдущий слой окончательно впитался и высох. В отличие от первого, второй слой ляжет ровной пленкой.
4. Приготовьте гидроизоляционную смесь и в течение 15-20 минут распределите ее по поверхности при помощи шпателя.
5. Завершив работы, тщательно вымойте руки и все инструменты, контактировавшие с данными смесями.
Важно! Жидкое стекло не добавляют в готовый раствор! Сначала силикатный клей разводят водой, а затем вмешивают цементный порошок и песок.
Можно ли изготовить жидкое стекло самостоятельно?
Вы удивитесь, но данный материал можно приготовить в домашних условиях! Правда, не все так однозначно. Существует несколько вариантов приготовления необходимого материала, каждый из которых следует рассмотреть в отдельности.
Вариант 1. Достаточно развести в воде измельченный селикагель, добавить к нему соду и перемешать ингредиенты до однородности, чтобы получилась смесь, по своим характеристикам схожая с жидким стеклом. Правда, есть у такого рецепта существенный минус. Его стоимость будет значительно выше готового жидкого стекла в банках.
Вариант 2. Чисто теоретически, для приготовления данного материала можно смешать кварцевый песок с содой в соотношении 1:4, и довести смесь до температуры плавления. Правда, в домашних условиях переплавить кварцевый песок крайне проблематично.
Вариант 3. Лицам, которым необходимо нанести влагозащитное покрытие на автомобильные фары, можно предложить приготовление эффективного средства на основе парафиновой свечки и уайт-спирита. Правда, это будет уже не жидкое стекло.
Для приготовления средства измельченную на терке свечку заливают уайт-спиритом в пропорции 1:3. Раствор подогревают и тщательно перемешивают до однородности, после чего наносят на поверхность фар и втирают в не шелковой тканью.
Меры предосторожности при работе с жидким стеклом
Завершая статью, хочется сказать о том, что жидкое стекло – удивительный материал, который приходит на помощь человеку в самых разных сферах жизни, от строительства дома или дачи, до решения бытовых вопросов. Имея под рукой это недорогое, что такое удобное средство, можно сделать свое жилище максимально сухим, теплым и уютным! Но что еще важнее, благодаря жидкому стеклу ваш дом будет надежно защищен от грибка, плесени, пожаров и разрушений!
Как применяется жидкое стекло
В строительстве и в других видах работ широко используется жидкое стекло.
Всем с детства знаком силикатный клей. До появления клеевых карандашей им пользовались для склеивания картона, бумаги и не только, а нынешние школьники готовят из него разноцветные слаймы.
Силикатный клей и есть жидкое стекло – кремниевое соединение калия и/или натрия, реже – лития.
Каталог продукции CEMMIX
Liqui
Универсальное защитное пропиточное средство для бетонов и других строительных материалов.
Что это такое
Всем с детства знаком силикатный клей. До появления клеевых карандашей им пользовались для склеивания картона, бумаги и не только, а нынешние школьники готовят из него разноцветные слаймы.
Силикатный клей и есть жидкое стекло – кремниевое соединение калия и/или натрия, реже – лития.
Химическая формула жидкого стекла:
Как его изготавливают
Для изготовления жидкого стекла кремнеземсодержащее сырье обрабатывают в автоклаве концентрированными растворами гидроксида натрия или калия. Другой метод – сплавление кварцевого песка с содой.
Получается густое прозрачное вещество желтоватого или сероватого цвета.
Свойства жидкого стекла
Состав и свойства жидкого стекла регулируются ГОСТ 13078–81 «Стекло натриевое жидкое. Технические условия»:
Отвердевший на воздухе силикатный клей растворим в воде, но при реакции с ионами металлов или с кислотами образуются нерастворимые соединения: силикаты и гель кремнекислоты соответственно. При реакции с основными оксидами металлов (алюминатами, плюмбатами, цинкатами) образуется смесь кремниевого геля с труднорастворимыми силикатами. На этом эффекте основано применение жидкого стекла как гидрофобизирующей добавки в бетон.
Калиевое или натриевое? В чем отличие?
Состав и свойства этих видов жидкого стекла различны, поэтому область применения тоже различается:
Безопасность
Все виды жидкого стекла не токсичны и безопасны, но при работе с ними следуют соблюдать меры предосторожности: не допускать попадания на кожу и в глаза, работать в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. У жидкого стекла щелочная реакция, это значит, что оно может раздражать кожу и слизистые оболочки.
Применение
Жидкое стекло имеет следующие характеристики:
Благодаря этим качествам жидкое стекло широко применяется в различных сферах:
Гидрофобизация бетона
Бетон не зря называют искусственным камнем; это прочный и долговечный материал. Но его устойчивость снижается в присутствии высокой влажности и кислот: начинается коррозия, может появиться плесень, бетонная конструкция быстро разрушится. Чтобы создать бетон, который не боится влаги, необходимо использовать гидрофобизирующие добавки.
Водоотталкивающие свойства необходимы бетону в следующих случаях:
Одним из популярных средств, которые придают бетону водоотталкивающие и антисептические свойства, является жидкое стекло.
Добавление жидкого стекла в бетон ускоряет его застывание, поэтому работы нужно проводить быстро. В случае необходимости ускорить застывание бетона целесообразнее использовать специальные добавки-ускорители.
Методы применения
Применять жидкое стекло можно разными способами: наносить на поверхность в виде водного раствора, приготавливать быстрозастывающие цементные растворы для ремонта или финишного покрытия, либо добавлять непосредственно в бетонный раствор.
Создание водоотталкивающего покрытия
Этот метод используется для гидрофобизации колодцев, стен, плит перекрытий.
Для гидрофобизации плит перекрытий используют пленку, специальные водоотталкивающие праймеры под бетон, но жидкое стекло – самое доступное по цене средство.
Жидкое стекло наносится на очищенную поверхность валиком, кистью или краскопультом тонким слоем. После просушивания можно нанести дополнительный слой средства.
Используя методы разбрызгивания, защищайте глаза и дыхательные пути. Используйте защитные очки и респиратор, проводите работы в проветриваемом помещении.
При нанесении жидкого стекла на бетонную поверхность следует убедиться, что она хорошо просохла. Поверхности, покрытые жидким стеклом, плохо принимают краску, поэтому следует выбрать другие виды отделки.
Специальные мастики и пропитки промышленного производства удобны в применении и дают предсказуемый результат. Можно выбрать интересный вариант с финишем «мокрый камень» или абсолютно незаметное, не меняющее цвет поверхности, покрытие.
Обеспыливание
В процессе твердения бетона на поверхности проступает так называемое «цементное молочко». Застывая, оно дает тонкий слой слабого бетона на поверхности изделия. Этот слой склонен к выкрашиванию и образованию пыли.
Бетонная пыль нежелательна по следующим причинам:
Для обеспыливания пола применяют специальные пропитки, шлифование или покрытие жидким стеклом.
Готовая поверхность приобретает прочность, гладкость и глянец.
Добавление жидкого стекла в бетонный раствор
Жидкое стекло добавляют непосредственно в бетонный раствор для придания гидрофобизирующих и антисептических свойств, ускорения застывания и увеличения прочности готовых бетонных изделий.
Обычно добавляют не более 3% жидкого стекла от массы бетона; более высокая концентрация (до 25%) применяется для замешивания ремонтных и затирочных растворов. Заливка бетона с большим количеством жидкого стекла приводит к хрупкости готовых бетонных изделий.
При добавлении в бетонный раствор 2% жидкого стекла схватывание бетона начинается через 45 минут, затвердевание – через сутки.
Инструкция по самостоятельному замешиванию бетона с добавлением жидкого стекла
Замес бетона с жидким стеклом производят в несколько этапов:
В процессе эксплуатации прочность жидкого стекла – 5 лет. Специальные гидрофобизирующие средства разработаны таким образом, чтобы обеспечить бетону водонепроницаемость и длительный срок службы.
Изготовление проникающего покрытия
Для обработки поверхностей используют не только жидкое стекло в чистом виде, но и растворы, замешанные на тонкосмолотом наполнителе и цементе, с добавлением активного кремнезема, воды и жидкого стекла. Все компоненты смешиваются строительным миксером до получения густой массы и используются как финишное покрытие стяжки толщиной 2-4 мм либо как гидроизолирующее покрытие колодцев, бассейнов.
Смесь с жидким стеклом густеет очень быстро, поэтому работу можно разбить на несколько этапов и для каждого из них замешивать раствор заново.
Водостойкая штукатурка
Для приготовления водостойкой штукатурки используют следующую формулу:
Штукатурка с жидким стеклом обладает повышенными адгезионными свойствами и позволяет получить антисептическое, водостойкое и прочное покрытие.
Для повышения адгезии гладких оснований с штукатуркой или плиточным клеем, используйте специальную грунтовку.
Жидкое стекло в ремонтных и отделочных работах
Натриевое или калиевое жидкое стекло находит применение в отделочных и ремонтных работах:
Применение в творчестве
Жидкое стекло применяют:
Театральные костюмы и декорации обрабатывают жидким стеклом для придания им огнеупорных свойств.
Жидкое стекло в быту
Материал находит применение в домашнем хозяйстве: от мелкого ремонта и обработки жидким стеклом спилов на деревьях до очистки посуды. Один из популярных рецептов: силикатный клей, хозяйственное мыло и кальцинированнаую соду добавляют в воду, и в этом растворе кипятят посуду для очистки ее от нагара.
Как приготовить жидкое стекло своими руками
Приготовить жидкое стекло можно и самостоятельно. Существуют два основных способа:
Но смысла в домашнем изготовлении жидкого стекла нет. В первом варианте жидкое стекло получится слишком дорогим, во втором необходимо специальное оборудование.
Цены и производители
Популярность жидкого стекла не в последнюю очередь обусловлена его доступностью и низкой ценой. Розничная цена на материал – около 2 долларов за 1 кг. Оптовые цены еще ниже.
Современные гидрофобизирующие добавки для бетона расходуются экономично и удорожают бетонный раствор незначительно. Они имеют комплексный состав и обеспечивают не только влагоотталкивающие свойства бетона, но и другие: морозостойкость, коррозионную стойкость, защиту от высолов и плесени.
Популярные марки жидкого стекла: «Меттерра», «Кубаньжелдормаш», ЗАО «Торговый дом «Стеклопродукт», «Оксиум», «Ивхимпром», «Контакт».
Достоинства и недостатки жидкого стекла
К несомненным достоинствам материала относятся:
Минусы жидкого стекла:
Благодаря доступности и низкой цене жидкое стекло широко используется в строительных и ремонтных работах, а также в быту. Если бытовое применение жидкого стекла и использование его в объектах невысокой важности вполне оправданны, при строительстве важных объектов целесообразно использовать специальные гидрофобизирующие, антисептические, ускоряющие добавки в бетон, мастики и пропитки. Они удорожают стоимость материалов незначительно, но обладают гарантированными свойствами, просты в применении и надежны.