Жидкое стекло: особенности и применение

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.

Полезные советы

• Покрываемая жидким стеклом поверхность должна быть очищенной и сухой. Обеспечьте себе рабочее место, где нет сквозняка.
• Деревянные либо другие хорошо впитывающие поверхности необходимо предварительно загрунтовать. В комплекте с декоративным жидким стеклом производитель дает лак – праймер. Его надо нанести на поделку. Первый слой тонкий (только для фиксации). Второй потолще.
• Используйте для нанесения губки, валики, кисточки, шпатель (для выравнивания в горизонтальной плоскости). Для качественной обработки наносите не менее двух слоев.

• Состав затвердевает быстро. Готовьте только такое количество, которое сможете нанести в течение 15 – 20 минут.
• При появлении внутри покрытия воздушных пузырьков, нагрейте поверхность. Феном, зажигалкой, спичками, деревянной палочкой. Будьте внимательны. Открытый огонь не должен соприкасаться с поверхностью.

Поделки из жидкого стекла своими руками могут быть не только разной формы, но и разного размера. Перед началом работ убедитесь в том, что вам не мешают посторонние предметы. А также, что вы можете подойти к изделию с любой стороны.

Наш материал на вид удивительно схож с водой, это свойство часто используется дизайнерами для имитации аквариумов или природных водоёмов. Прекрасная идея – украсить настенные часы в морском стиле.

Для исполнения задумки потребуются:

• — силикатный клей
• — действующие часы с бортиками
• — голубая акриловая краска
• — ракушки, пластмассовые рыбки, водоросли

У часов убираются стрелки. Основа с циферблатом окрашивается голубой краской, как вариант, можно изобразить вид волн с помощью фольги.

Когда голубая краска высохнет, красиво располагаем рыбок, водоросли, ракушки, возможно морских звёздочек. Далее заливаем слой жидкого стекла. Ждём его застывания. Циферки раскладываем по кругу, либо рисуем их сами, в пустых местах кладём ещё рыбок. Поверх них кладём ещё один слой силиката. Ему также даём несколько часов на застывание, потом крепим стрелки. Собираем часики и вешаем на стену.

Приготовьте формы для фигурок, которые собираетесь изготовить. Смешайте жидкое стекло с нужными красителями. Залейте формы. В среднем материал застывает за 20 минут. Выньте застывшие детали и соедините их в соответствии со схемой поделки.

Очень изящно и притягательно смотрятся декоративные букеты из стекла. Но приготовьтесь, чтобы сделать качественные стеклянные цветы придётся проявить терпение. Тонкие детали возможно и не получатся с первого раза, не отчаивайтесь и творите в удовольствие! Для цветов нужны будут специальные формы для лепестков, акриловые краски.

Стебли скручиваются из концов проволоки, тянущихся от соединённых готовых лепестков.

Плюсы и минусы бетонных растворов с силикатными добавками

Жидкое стекло улучшает качество бетона

На современном рынке строительных материалов представлен широкий ряд всевозможных композитных составов, используемых в качестве улучшающих добавок в цементные растворы.

Однако, популярность такого проверенного временем материала, как жидкое стекло, не уменьшается. Это связано с простотой его использования и достаточно бюджетной стоимостью по сравнению с другими искусственными добавками для бетонных смесей.

Смешивая жидкое стекло с цементном, можно получить бетонные растворы, которые используются при следующих строительных работах:

1. При строительстве бетонных фундаментов зданий, стенок колодцев, канализационных коллекторов и прочих конструкций, эксплуатировать которые предполагается в условиях повышенной влажности.
2. При заливке бетонной стяжки, когда требуется придать ей дополнительные гидроизолирующие и прочностные свойства.
3. При оштукатуривании поверхностей, подверженных значительному нагреву – каминов, печей и т.д.

С жидким стеклом нужно уметь работать быстро

Среди плюсов цементных составов с жидким стеклом можно назвать:

1. Высокий уровень адгезии с любыми поверхностями.
2. Отличные гидроизолирующие свойства благодаря способности силикатного раствора заполнять все поры в бетоне.
3. Повышенная прочность, которая достигается введением в состав бетона силикатных растворов.

Как и все другие строительные материалы, жидкое стекло с цементном имеет и свои недостатки. Прежде всего, это быстрая кристаллизация и застывание раствора, в результате чего он время его использования ограничено.

Впрочем в отдельных случаях это может являться большим плюсом. В таблице показано соотношение схватывания цементного раствора в зависимости от процентной доли жидкого стекла в его составе.

Процентная доля жидкого силиката	Начало схватывания, мин	Время полного высыхания, ч
60	Не менее 7 суток
2	40	24
5	30	16
8	15	8
10	5-7	4

Чем больше вы добавляете этой смеси в бетон, тем более хрупким он может стать

Дело в том, что при увеличении доли силикатов прочность бетона сначала увеличивается, но затем значительно снижается. Так, если смешать жидкое стекло и цемент, то через неделю такой раствор по крепости будет на 1/3 превышать бетон без добавок силикатов.

Однако уже через пару недель прочность силикатно-цементного раствора начинает падать, и к концу месяца со дня заливки он уже на 25% уступает по крепости чистому бетону. И чем выше доля стекла в пропорции смеси, тем более хрупким становится бетон к концу его полного высыхания.

Жидкое стекло для автомобиля

Жидкое стекло широко используется в промышленности, строительстве, быту и многих других сферах нашей жизни. Автовладельцами оно часто применяется для полировки автомобиля, защиты его поверхности от внешних неблагоприятных воздействий.

Оно хорошо подходит для защиты кузова, стекол и фар машины от грязи, пыли и мелких царапин. После нанесения покрытия, автомобиль надежно защищен от грязевых потоков осенью и весной, а так же от химических реагентов, используемых дорожными службам, в зимний период года. В процессе полировки заполняются все микротрещины на поверхности кузова и лакокрасочному покрытию возвращается былой блеск и цвет.

Основные характеристики жидкого стекла

Жидкое стекло представляет собой щелочной водный раствор силикатов калия или натрия. В некоторых случаях их используют в комплексе. Интересно, что торговое наименование этого вещества – силикатный клей. Да, тот самый, который знаком всем с уроков труда в школе, и что продается в магазине канцелярских товаров.

При застывании жидкое стекло превращается в прозрачную массу.

Жидкое стекло, изготовленное на основе силикатов натрия, обладает высокой устойчивостью к воздействию различных кислот. Покрытие из него получается матовым, то есть не имеющим блеска.
Калиевое жидкое стекло отличается высокими адгезионными способностями. Кроме того, оно обладает выраженными антисептическими качествами. Поэтому бетон, в который оно добавляется при замешивании, хорошо противостоит грибковым поражениям, образованию колоний мха или лишайника

А это бывает немаловажно, особенно при возведении фундаментов на переувлажненных участках.

На внешний вид жидкое стекло представляется собой полупрозрачную жидкость, которая может иметь желтоватый оттенок. Консистенция состава зависит от концентрации основного вещества. Его разбавление производится обычной водой.

Жидкое стекло состоит из микроскопических кристаллов, которые при нанесении его на поверхность и застывании увеличиваются в объеме, благодаря чему масса способна «запечатать» мелкие трещины и поры бетона.

Благодаря этому качеству материала, он способен придавать различным поверхностям водоотталкивающие и воздухонепроницаемые свойства. Жидкое стекло может быть использовано для обустройства полов, как в жилых, так и нежилых помещениях, так как является экологически чистым материалом.

Жидкое стекло поставляется в продажу в пластиковых прозрачных или непрозрачных ведрах или канистрах.

Имеет смысл сразу выделить достоинства и недостатки этого материала. Так как с ними нужно быть знакомыми еще до приобретения и планирования работы.

К достоинствам жидкого стекла можно отнести следующие его возможности:

• Материал обладает водоотталкивающими свойствами. Поэтому едва ли не основной сферой его применения является надежная гидроизоляция.
• Антисептические качества предотвращают появление биологических повреждений стройматериалов, включающих в свой состав жидкое стекло или же имеющих покрытие из него.
• Антистатические способности позволяют материалам не накапливать электричество.
• Жидкое стекло выполняет функцию эффективного отвердителя. Материал, в который добавляется силикатный состав или же наносится поверх него, получает повышенные прочностные характеристики.
• Стекло инертно к химическим воздействиям, поэтому способно защитить любую поверхность от их агрессивного влияния.
• Положительным качеством является и устойчивость к высоким и низким температурам.
• Высокая проникающая способность позволяет хорошо связывать структуру рыхлого материала.
• Доступная цена наряду с большим расходом раствора делает жидкое стекло доступным для любого потребителя.

Есть у жидкого стекла и свои существенные недостатки:

• Прежде всего – это несовместимость с органическими веществами и содержащими их материалами.
• Не слишком впечатляющий срок эксплуатации покрытия из жидкого стекла, составляющий всего около пяти лет. По истечении этого времени силикатная пленка начинает разрушаться. Правда, срок службы покрытия можно продлить своевременным окрашиванием поверхности.
• Жидкое стекло не подходит для покрытия кирпичных поверхностей.
• Есть определенные сложности с нанесением состава.

Инструкция по нанесению жидкого стекла на пол

Перед тем как залить пол жидким стеклом, необходимо подготовить инструменты и необходимые материалы. Для незначительного фронта работ в бытовых условиях понадобятся: ведро, дрель с насадкой-миксером, кисть или краскораспылитель, портландцемент, песок, вода, шпатель и спецодежда.

Процесс гидроизоляции пола состоит из двух основных этапов: приготовления силикатного раствора и его нанесения на поверхность.

Разводить в воде жидкое стекло и смешивать его с другими компонентами следует в пропорциях, которые рекомендуются для определенного вида работ. При пониженной адгезии силикатного раствора с поверхностью пола можно уменьшить количество воды в смеси или повысить содержание в ней цемента. В жидкое стекло можно добавлять только холодную воду. Для ее дозировки следует использовать мерные емкости нужного объема.

Для получения водонепроницаемого слоя надо применять смесь компонентов в соотношении 1:10, то есть к одному литру жидкого стекла следует добавить 10 л бетона или строительного раствора. Вначале цемент и песок требуется смешать с водой, а потом к полученной смеси добавить жидкое стекло. Для перемешивания материалов в емкости используется дрель с насадкой-миксером.

Готовый силикатный раствор нужно выливать на стяжку в виде одинаковых порций полосами, ориентированными параллельно стене. После этого при помощи широкого шпателя состав следует равномерно распределить по плоскости пола. После выравнивания смеси поверхность надо обработать игольчатым валиком, удаляя с его помощью пузыри и мелкие неровности покрытия.

За один проход необходимо выполнить один слой изоляции. Его толщина должна составлять 3-5 мм. В процессе работы нужно следить за тем, чтобы на поверхности пола не оставалось необработанных раствором участков. Для проникания жидкого стекла в поры и микротрещины поверхности требуется определенное время. Поэтому второй и последующие слои изоляции следует наносить с интервалом 0,5 часа.

Иногда жидкое стекло для пола используют при замесе раствора для стяжки. При этом работу нужно производить быстро, так как такая смесь очень быстро твердеет.

После полного высыхания гидроизолирующего покрытия его можно обработать лаком на эпоксидной или полиуретановой основе. Поверхность при этом получит блеск, прозрачность и дополнительную прочность. Через сутки после окончания работ по полу можно будет ходить.

Как покрыть пол жидким стеклом — смотрите на видео:

Несмотря на то, что сегодня строительный рынок предлагает более современные изолирующие смеси, жидкое стекло остается по-прежнему очень востребованным материалом благодаря своей универсальности. Ведь, кроме защиты полов, оно активно используется для изоляции резервуаров, кладки каминов и во многих других областях строительства. Технология применения этого материала особенной сложностью не отличается. Главное в ней — придерживаться рекомендаций, связанных с безопасностью использования жидкого стекла и соблюдением пропорций при изготовлении силикатных смесей.

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

Работы по устройству бетонных оснований выполняются достаточно быстро, — количество технологических операций невелико.

Предварительная подготовка и общие рекомендации

Сам силикатный клей в жидкой консистенции готов к применению, — его достаточно тщательно перемещать строительным миксером. Работы по пропитыванию бетона ведутся при температуре не ниже +5 градусов. После забора материала тару держат плотно закрытой.

Прочие требования:

• нельзя начинать работы по обработке наружных поверхностей, если в последующие сутки на улице ожидаются заморозки;
• если основание покрыто инеем или льдом, материал не наносят;
• если ведется пропитка горизонтальных плоскостей, нельзя допускать формирования луж.

Любое основание должно быть подготовлено, — жидкое стекло наносится только на чистые и сухие поверхности.

Принципы подготовки бетонных оснований:

• верхние рыхлые слои, в том числе железнение, цементное молоко удаляются. Для этого можно применить несколько способов. На больших площадях действуют пескоструйными, дробеструйными аппаратами, шлифовальными машинами;
• в местах примыканий и в труднодоступных зонах используют ручной инструмент;
• образовавшийся шлам вычищают при помощи строительного пылесоса и жестких щеток.

Гидроизоляция жидким стеклом пола и плоской кровли

Работы ведутся после удаления старого покрытия, — на поверхности должен отсутствовать шлам, мусор. Для этого проводят зачистку металлической щеткой, используют строительный пылесос. Далее основание обрабатывается битумной эмульсией, соблюдая толщину слоя в 2 мм.

Когда состав схватится, раствор с жидким стеклом наливается на поверхность слоем 2-3 мм. Покрытие разравнивается ракелем или шпателем. До нанесения следующего слоя устраивают технологический перерыв на 2-3 часа. Далее заливается 2 слой.

Рабочие нагрузки на поверхность после обработки допустимы спустя 2 суток

Пропитка жидким стеклом бетонных колодцев, бассейнов

Смесь для гидроизоляции готовится на основе 1 части силикатного клея, 9 частей цементного раствора.

Максимальную эффективность обработки обеспечивают, соблюдая указанную последовательность:

• бетон очищается от пыли и прочих загрязнений щетками;
• наносится первый слой пропитки с использованием валика или кисти;
• спустя 30 минут, на поверхность наносится еще один слой;
• материал должен распределяться максимально равномерно, без пропусков;
• далее следует подготовить раствор на основе цемента и жидкого стекла;
• готовая смесь наносится на поверхность при помощи шпателя. Работы ведутся быстро с учетом низкой жизнеспособности раствора (15-20 минут).

Пропитка жидким стеклом подвалов, цоколей

В подобных зонах чистое жидкое стекло используется редко. В работу берут раствор, основанный на равных частях цемента, силикатного клея, воды. Цемент затворяют водой, вводят жидкое стекло. Смесь доводится до однородной консистенции при помощи строительного миксера.

Жидким препаратом обрабатывают все поверхности, используя кисти или валики. Жизнеспособность такой пропитки – 30 минут. Если стоит дополнительная задача по защите оснований от грибка, плесени, сырости, поверхность дополнительно обрабатывается чистым жидким стеклом в 1-2 слоя.

Пропитка жидким стеклом бетонных стен и потолков

Предварительная обработка поверхностей реализуется на основе жидкого стекла и воды. Оба компонента смешиваются в пропорциях 4:1. Основания покрываются в 2-3 слоя, соблюдая принципы послойной сушки. Дополнительно можно прогрунтовать стяжку, применив раствор на основе 1 части жидкого стекла, 2 частей цементного раствора.

На больших площадях целесообразно использовать краскопульт. Им удобно работать при обработке больших вертикальных поверхностей, труднодоступных горизонтальных перекрытий и т.д. Плюс, обеспечивается высокая скорость нанесения.

Последовательность работ:

• реализуется зачистка основания в соответствии с принятыми нормами;
• краскопульт должен быть готов к работе;
• жидкое стекло распыляется в требуемом направлении;
• для формирования полноценного слоя достаточно 2-3 мм;
• послойная сушка занимает не более трех часов. Общее количество слоев – 2-3.

Состав и свойства жидкого стекла

Прежде чем рассматривать применение этого материала, следует сказать пару слов о его характеристиках. Он представляет собой смесь силикатов натрия или калия.

В некоторых случаях используют и силикаты лития, но это чаще исключение, чем закономерность. Его характеристики во многом зависят от состава. Например, калиевые растворы отличаются стойкостью к атмосферному и химическому воздействию.

А вот если предполагается взаимодействие с минеральными веществами, то следует отдать предпочтение составам на основе силикатов натрия. Кроме того, последние способствуют затвердеванию цемента.

Во время взаимодействия этих материалов происходит химическая реакция с образованием алюмината натрия, который и выступает в роли стимулятора процесса твердения. Заметим, что столь огромную популярность жидкое стекло обрело благодаря превосходной клеящей способности. Можно использовать жидкое стекло для гидроизоляции фундамента, бассейнов и колодца.

Состав на основе силикатов натрия

Взаимодействуя с иными материалами, оно проникает глубоко в поры и надежно заполняет их.

Вещество не горит, славится антисептическими свойствами и не выделяет опасные для здоровья человека вещества. Правда, из-за входящей в состав щелочи необходимо избегать контакта состава с кожей.Стоит отметить и низкую теплопроводность. Это свойство особенно актуально при теплоизоляции в промышленных условиях.

Впервые о силикатном клее (так еще называют жидкое стекло) узнали в далеком 1818 году. Это изобретение – результат работы немецкого химика Яна фон Фукса. Сегодня технология производства несколько отличается от первоначальной.

Изготовление жидкого стекла – весьма сложный процесс, провести его в домашних условиях не получится. Для этого необходимо специальное оборудование, поэтому такое производство стало неоспоримой прерогативой химических заводов.

Но если в двух словах, то процесс заключается в следующем. В автоклав загружают кремнеземсодержащее сырье и обрабатывают раствором гидроксида натрия. Хотя известны и способы получения этого состава при прямом растворении сырья в растворе щелочи без воздействия высоких температур и давления.