Жидкое стекло натриевое для гидроизоляции бетона

Инструкция по применению жидкого стекла для бетона

Щелочные водные растворы силикатов натрия и калия были известны ещё средневековым алхимикам, но широкое применение в качестве специального строительного клея они получили лишь в XIX в. В наши дни жидкое стекло для бетона и цементных смесей, жаростойких обмазок, автодорожных покрытий и буровых растворов — важный компонент, значительно улучшающий исходные характеристики используемых материалов.

Немного химии и физики

Датой рождения жидкого стекла (ЖС) считается 1818 год, когда баварский химик-минералог Иоганн Непомук фон Фукс получил его при обработке кремниевой кислоты едкими щелочами. Полупрозрачный раствор обнаруживал ценное свойство создавать инертную поверхностную плёнку, тонкую и прочную одновременно. После высыхания новое эластичное покрытие обладало водоотталкивающими и антисептическими свойствами, оставаясь безвредным для окружающих.

Чаще всего под торговым названием «силикатный клей» скрываются гидрозоли силиката натрия с формулой Na2O (SiO2) n или калия — K2O (SiO2) n. Невысокая стоимость и отличные гидроизоляционные свойства обусловили их широкое применение в строительной отрасли. Реже встречается водный раствор силиката лития, используемый в покрытиях электродов.

ЖС затвердевает только на воздухе, когда параллельно происходят две физико-химические реакции. С одной стороны, идёт испарение жидкой фазы, что приводит к увеличению концентрации свободного коллоидного кремнезёма, который потом коагулирует и уплотняется. С другой стороны, в процессе твердения участвует углекислота, постоянно присутствующая в составе воздуха. Она действует на небольшой глубине, поэтому все реакции протекают исключительно на поверхности.

Сегодня, чтобы получить натриевое стекло, смесь кварцевого песка с сульфатом натрия или его карбонатом (кальцинированной содой) обжигается при температуре от 1300 до 1400 °C, а калиевое стекло синтезируется аналогичным образом из поташа. При охлаждении расплава образуются полуфабрикаты — твёрдые силикат-глыбы. Для растворения в воде куски помещают в автоклавы и обрабатывают паром под давлением от 6 до 8 атмосфер. Натриевые силикаты отличаются повышенной клейкостью и высокой адгезией к минеральным основаниям, а калийные хорошо зарекомендовали себя при работе в кислых средах.

Обзор методов использования

Губительное влияние влаги на фундаменты, кровлю и фасады зданий, а также вымывание грунтов под автомобильными дорогами и постаментами памятников удается предотвратить с помощью щелочных гидрозолей силикатов. Чем разводить песчано-цементный раствор, зачем и сколько жидкого стекла добавлять в бетон — давно решили для себя строители.

ЖС заслуженно относится к бюджетным и эффективным присадкам, оно успешно конкурирует с лучшими полимерными модификаторами. Средняя цена состава на основе солей натрия составляет около 30 р. за 1 кг, солей калия — до 90 р. Упаковку весом 15 кг можно купить всего за 280 р.

При этом сокращается продолжительность застывания смеси, повышается стойкость монолита к агрессивному действию влажности, жары, кислотности и биологических патогенов. Деревянные изделия и конструкции, пропитанные ЖС, приобретают огнестойкость: не горят открытым пламенем, а тлеют. Растворимое стекло применяется в качестве добавки к смеси или для обработки в чистом виде.

Проникающая гидроизоляция

Если силикатный клей смешать с водой в соотношении 1:10, то он проникает в пористую бетонную поверхность на глубину до 5 мм. Образующиеся при высыхании монокристаллы натриевых или калиевых солей герметично закупоривают все встречающиеся дефекты. Трёх слоёв пропитки достаточно для создания полностью водостойкого покрытия, пригодного для дальнейшего нанесения битумной гидроизоляции.

Добавление в бетонные растворы

Цемент и наполнитель соединяются в необходимых соотношениях, затем в них вливается ЖС, разведённое водой 1:10, и перемешивается. Состав очень быстро схватывается, поэтому работать с ним надо оперативно. Здесь на помощь приходит специальный «растворный» пульверизатор. Широкое применение получили гидроизолирующие составы для панельных швов, монолитных стен и стыковочных элементов конструкций. Бетонные стяжки на основе силикатного клея используются при строительстве бассейнов, заливке фундаментов, выгребных и смотровых ям, подвалов и прочих водонепроницаемых сооружений.

Помимо придания гидрофобизирующих свойств конструкциям, регулярно контактирующим с влагой, ЖС незаменимо при строительстве печей и котлов. Для этого бетонные растворы готовят из марок цемента не ниже M300. При покупке обязательно надо проверить, какой срок годности стоит на упаковке, сохранена ли её герметичность. Важным является и наличие соответствующих сертификатов. Гелеобразная полупрозрачная жидкость не должна содержать комки и посторонние включения, её нельзя подвергать замораживанию-размораживанию, поскольку при этом пропадают потребительские свойства.

Положительное влияние на бетон

Строительный материал, получающийся при застывании цементно-песчаной смеси с добавками щебня, обладает достаточной прочностью, но иногда и этого оказывается мало. Улучшить физико-химические показатели бетонов позволяют пластифицирующие добавки, для чего и добавляют жидкое мыло в цементный раствор. В качестве экономного варианта применяется гашёная известь или жидкое стекло.

Последний компонент наиболее предпочтителен, так как одновременно заменяет несколько дорогих модификаторов: для быстрого схватывания, пластификации, гидрофобизации и гидроизоляции. Положительное воздействие ЖС на цементно-песчаную смесь и изделия из неё переоценить трудно. Среди основных достоинств отмечают следующие качества:

• улучшение эластичности рабочего раствора;
• создание водо- и воздухонепроницаемых молекулярных структур, что обуславливает влагостойкость изделий, работающих в условиях избыточной влажности;
• возникновение гидроизоляционных способностей;
• повышение стойкости к истиранию;
• увеличение жаропрочности (входит в состав кладочных смесей для печей и каминов);
• антибактериальный эффект — бетонные поверхности не плесневеют и не поражаются грибками;
• высокая адгезия ко многим основаниям, в том числе к зеркальным;
• короткие сроки застывания (важно для заделки полых дефектов);
• стойкость к действию агрессивных кислот (актуально для бетонов в химической отрасли);
• антистатические свойства;
• безопасность для людей и окружающей природы (исключение составляет попадание в глаза и на слизистые оболочки, что устраняется обильным промыванием);
• простота применения;
• невысокая себестоимость и малый расход.

Обсуждая все за и против жидкого стекла в бетоне, специалисты единодушно относят к отрицательным моментам тот факт, что тонкая гидроизолирующая плёнка подвержена разрушению при внешнем механическом воздействии или самостоятельно постепенно разлагается в пределах пятилетнего срока эксплуатации. Это требует дополнительных затрат на возведение защиты в виде рулонной изоляции или последующей покраски битумной мастикой.

Немаловажно и то, что модифицировать растворимым стеклом можно только бетоны, а прочие строительные материалы (в том числе и кирпич) под воздействием силикатов быстро разрушаются.

Правила сочетания компонентов

Строгое соблюдение рекомендуемых пропорций — основа составления бетонных замесов. Оно влияет на рабочие качества смеси и, как следствие, на прочность и долговечность строений. Принцип «чем больше — тем лучше» здесь не подходит, несмотря на обилие положительных качеств. Наиболее часто используются следующие композиции:

1. Универсальный пластификатор легко получить, если к цементно-песчаной смеси (соотношение 1:3) добавить 1/5 массовую часть жидкого стекла.
2. В бетон для гидроизоляции пропорции иные: 400 г ЖС растворяют в 1 л воды для затворения сухой смеси.
3. Грунтовочный состав получается путём растворения 1 л жидкого стекла в 2,5 л чистой воды. Покрытие наносится малярным инструментом: валиком, кистью-макловицей или распылителем. Повторная обработка возможна уже через 30 минут при температуре воздуха выше 20 °C и нормальной влажности.
4. Водостойкая штукатурка готовится из цемента и песка (соотношение 1:2,5) и замешивается 15% водным раствором силиката. Основание перед нанесением нуждается в подготовке — механической зачистке от потёков и выступающих элементов. Если работа производилась шлифовальным камнем или силикатным кирпичом, потребуется обязательное удаление пыли.
5. Защитное покрытие поверх бетонной штукатурки получается при разбавлении ЖС водой в пропорции 5:1.
6. Обмазочный раствор готовится при смешении равных частей цемента, воды и ЖС. Время схватывания составляет около 15 минут, поэтому наносить массу стараются быстро, не позволяя ей высохнуть, равномерно разглаживая мастерком или шпателем. Все последующие манипуляции (монтаж остальных слоёв гидроизоляции, теплоизоляционные и отделочные работы) возможны спустя 24 часа после нанесения обмазки.
7. Огнеупорную кладочную смесь для строительства печи в бане получают при введении 25% растворимого стекла в песчано-цементную массу.

В состав фундаментов в местностях, где грунтовые воды проявляют кислую реакцию, нельзя добавлять более 3% силиката, при этом требуется дополнительная гидроизоляция другими материалами. Добавки в бетон свыше 25% общей массы категорически противопоказаны — это приводит к тому, что готовое изделие начинает крошиться уже через несколько суток после отвердевания.

Технология внесения

Существует определённая последовательность приготовления замеса. Она обеспечивает соответствующее качество готового продукта:

1. Берётся 1 ведро очищенной воды, не содержащей солевых примесей. Вода для технических нужд не подходит, так как её загрязняющие компоненты могут отрицательно воздействовать на физико-химические процессы.
2. Затем в ведро вносится 1 стакан (250 мл) ЖС и хорошо перемешивается.
3. Гомогенизированный раствор переливается в широкую ёмкость (корыто или таз).
4. Песок и цемент соединяются в необходимых количествах и добавляются при помешивании.
5. Бетонная смесь взбивается строительным миксером или дрелью со специальной насадкой.
6. Полученная однородная масса заливается в подготовленную опалубку.

Точная дозировка компонентов в домашних условиях проблематична. Но водоотталкивающие и воздухонепроницаемые свойства ЖС проявятся полностью, если обратить внимание на рекомендации специалистов:

• нельзя вливать в цементно-песчаную смесь чистый силикатный клей, не растворив его предварительно в воде;
• бетон можно затворять водой только после того, как она разбавит ЖС;
• присадка существенно уменьшает время застывания, поэтому готовят малые порции состава и заливают максимально быстро;
• после работы тщательно промывают инструмент и не используют его в местах возможного контакта с пищей;
• растворимое стекло нетоксично, но следует избегать попадания его брызг на слизистые оболочки глаз и незащищённые участки кожи;
• работы желательно выполнять в помещениях с достаточной вентиляцией, вдали от источников открытого огня, а ещё лучше — на свежем воздухе.

Силикатный клей — экономичный и надёжный заменитель специализированных пластификаторов, хотя неконтролируемое отклонение от разработанных производителем пропорций вызывает ухудшение прочности конструкций, в которых используется жидкое стекло для гидроизоляции бетона. Инструкция по применению содержит все необходимые рекомендации и позволяет правильно организовать работы и достичь максимального эффекта. Полученный результат будет соответствовать всем ожиданиям.

Источник

Жидкое стекло для бетона: зачем применяется, пропорции для приготовления раствора, технология замешивания

При возведении бетонных конструкций необходимо использовать защитные покрытия поверхностей. Чтобы избежать скорого разрушения построек под воздействием природных факторов, применяется жидкое стекло для бетона — цементный раствор на основе силикатного компонента.

Гидроизоляция фундамента с помощью жидкого стекла

Больше остальных бетонных сооружений риску разрушения подвержено основание любой постройки. Подтопление грунтовыми и талыми водами, атмосферные осадки и резкие перепады температур способствуют ускорению разрушительных процессов. Поэтому фундамент постройки нуждается в обязательной гидроизоляции.

Особенности жидкого стекла

Основной компонент материала — силикат натрия, отличающийся влагостойкостью. На вид похож на белые либо прозрачные бесцветные кристаллы, обладает некоторой сыпучестью, однако производители фасуют слегка увлажненный материал.

Состав затвердевает в результате химической реакции при взаимодействии с углекислым газом, при застывании образует аморфный оксид кремния.

Главной особенностью этого материала является увеличение гидроизоляционных свойств обработанной поверхности. Это связано с тем, что вязкое вещество, попадая в мельчайшие поры конструкции, способно образовать прочную пленку. Закупорка трещин приводит к образованию гидробарьера, благодаря которому влага не может попасть внутрь постройки и разрушить ее.

Основная сфера применения жидкого стекла в связи с его качественными характеристиками — устройство фундаментов из бетона и чаш бассейнов.

Характеристики жидкого стекла.

Плюсы и минусы использования

К достоинствам состава относятся:

1. Повышенные показатели сил адгезии. Стекло имеет высокую скорость схватывания с поверхностью.
2. Формирование прочной пленки. При нанесении материала на поверхность образующаяся пленка обладает водонепроницаемостью и прочностью. Целостность структуры способствует заполнению всех неровностей бетона.
3. Хорошая текучесть. Применение пластификаторов способствует увеличению вязкости вещества и позволяет проникать в трещины конструкции.
4. Экономичность. Для приготовления смеси достаточно небольшого количества ингредиентов.
5. Доступная цена. При наличии высоких качественных характеристик приготовление жидкого стекла является относительно незатратным процессом.

Несмотря на ряд достоинств, это вещество имеет свои недостатки, в числе которых:

1. Ограниченная область использования. Кроме бетонных и деревянных поверхностей состав нигде больше не применяется, кроме того, обработке подвержены только доступные поверхности.
2. Невозможность применения в качестве самостоятельного материала. Само по себе вещество применяться не может из-за повышенной хрупкости после затвердевания, поэтому его добавляют как компонент в бетонную смесь.
3. Сложность нанесения. В связи с ускоренным процессом застывания (примерно до 5-6 минут) материал следует использовать мгновенно, иначе он станет бесполезным.

При приготовлении состава необходимо учитывать скорость застывания и стараться не превышать предельно допустимую концентрацию жидкого стекла. В противном случае может сильно снизиться качество бетона.

Подготовка силикатного раствора — инструменты и расходные материалы

Для приготовления состава понадобятся следующие материалы и инструменты:

• цемент;
• речной песок;
• силикатный порошок;
• вода;
• ведро для отмеривания частей компонентов;
• дрель со шнековой насадкой;
• кисть, губка, валик или краскопульт;
• емкость для замешивания.

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Сначала разводят силикатный порошок, вмешивая небольшое количество воды и, при необходимости, добавки-пластификаторы, затем — цемент и песок.

При приготовлении состава желательно учитывать сферу его применения: в одном случае вещество должно быть густым и пластичным, в другом — вязким, но жидким.

Жидкое стекло и цемент — пропорции

Для приготовления необходимо придерживаться точности пропорций, которые будут зависеть от назначения применяемого состава.

Пропорции будут следующими:

• цемент — 1 часть;
• силикатный порошок — 1 часть;
• вода — ¼ часть от силикатной смеси.

Для гидроизоляционных работ в чаше бассейна следует приготовить вещество из силиката и цемента в следующих пропорциях:

• цемент — 10 частей;
• силикат — 1 часть.

Если планируется использовать бетон с жидким стеклом в бытовых целях, то добавлять следует вещество с долей до 10% от общего объема бетонной массы.

При добавлении силикатного вещества не рекомендуется превышать его объем более чем на 3% от общего количества состава, иначе снизятся прочностные характеристики бетона.

Пропорции: цемент — песок — жидкое стекло

Для увеличения гидроизоляционных характеристик в бетон добавляется следующее количество компонентов:

• песок — 2,5 части;
• цемент — 1 часть;
• вода — ½ части цемента;
• силикатный клей — 15% от общего объема.

В этом случае получается водостойкая штукатурка, которую наносят на бетонную поверхность.

При изготовлении защитных покрытий колодцев готовят такой состав:

• песок — 1 часть;
• цемент — 1 часть;
• жидкое стекло — 1 часть.

При правильном соотношении раствор будет напоминать вязкую густую сметану.

Пропорции раствора.

Для создания огнезащитных составов рекомендуется готовить смесь в такой пропорции:

• песок — 4 части;
• цемент — 1,5 части;
• силикат — 1,5 части;
• вода — ¼ от общего объема состава.

При заделке швов и трещин состав готовится в такой пропорции:

• песок — 1 часть;
• цемент — 3 части;
• силикат — 1 часть;
• вода — до получения вязкой густой консистенции.

Марку цемента во всех случаях рекомендуется брать не ниже М400 — чтобы качество состава было лучше.

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

При самостоятельном приготовлении обмазочного состава пропорции должны быть следующими:

• цементно-песчаная масса — 2,6 кг/л;
• кварцевый песок — 1,5-1,7 кг/л;
• силикат — 1,5 кг/л.

Приготовить смесь легко, нужно лишь соблюдать последовательность действий:

1. Смешать цемент с песком в сухом виде.
2. Налить воду в ведро.
3. Добавить туда силикатный порошок.
4. Перемешать до полного растворения.
5. Слить раствор в емкость для замеса обмазочного состава.
6. В жидкость, помешивая, постепенно высыпать цементно-песчаную смесь и кварцевый песок.
7. Размешать массу до полной однородности дрелью.

После приготовления материал желательно использовать как можно скорее, поскольку срок схватывания полученной массы может составить от 5 до 40 минут в зависимости от процентного содержания силиката.

Красящие работы

Кроме гидроизоляции бетона силикатная смесь может быть использована для покраски стен и фундамента. Производители предлагают краски на основе силикатов, однако их можно изготовить самостоятельно, добавив в раствор красящий пигмент.

Наружные работы

К ним относится оштукатуривание поверхностей стен и фундамента постройки. Штукатурка используется в качестве дополнительной защиты наружных ограждений, особенно в зимнее время, когда наблюдается резкий перепад температур.

Перед применением смеси можно увеличить адгезионные свойства бетона, нанеся на поверхность тонкий слой силикатного раствора, который сохнет в течение нескольких минут.

Грунтование

Грунтовка бетонной поверхности необходима в случае проведения облицовочных работ. После нанесения грунтовочного слоя, состоящего из цемента и жидкого стекла, увеличиваются силы сцепления отделочного материала с основной поверхностью.

В этом случае цемент должен быть водостойким.

Пропитка поверхностей

Тут используется только раствор жидкого стекла, благодаря которому на обрабатываемой площади образуется прочный пленочный слой. С течением времени пленка застывает, схватываясь с поверхностью, и придает ей огнестойкие свойства.

Как пользоваться жидким стеклом при ремонтных работах: замазке трещин, щелей и пустот

Для приготовления стяжки необходимо 3 компонента:

Воду добавляют до образования массы густой консистенции. Получившаяся замазка должна быть настолько вязкой, чтобы при проверке качества она не стекала со шпателя.

Прежде чем добавить силикат в цементно-песчаную смесь, порошок необходимо растворить в воде. Количество нужного затворителя определяется из инструкции по применению от производителя.

Поскольку материал имеет высокую скорость застывания, то состав желательно готовить небольшими порциями, чтобы успеть израсходовать всю массу за отведенное время.

Силикатный раствор может заменить жидкое мыло или известковую муку.

Источник