1.7.1.4. Выбиваемость и свойства смесей с жидким стеклом

Специальные добавки для бетона для водонепроницаемости позволяют сделать монолит более плотным, уменьшив в его структуре количество пустот, через которые в камень попадает вода и разрушает его. Также высоких показателей стойкости к воде можно добиться благодаря покрытию материала разнообразными гидроизолирующими средствами.

Водонепроницаемый бетон – что это такое

Бетон водостойкий – это особый вид смеси, в котором нет разного типа пустот (капилляров, пор), через которые в структуру монолита может поступать влага. Уровень плотности такого материала значительно превышает нормативные показатели. Кроме того, монолит защищают внешними средствами, герметизируя швы.

Но достичь наивысшего уровня гидроизоляции возможно исключительно в монолитных конструкциях – если в сборной много подвижных швов, демонстрировать характеристики водонепроницаемости она не может.

Основные причины появления воды в бетоне:

Водонепроницаемый бетон – что это такое
  • Наличие пор, которые появляются из-за большого объема воды, добавленного в раствор
  • Наличие дефектов из-за неправильного либо недостаточного уплотнения залитой смеси
  • Разного рода деформации, ведущие к распространению трещин по камню

Повысить водонепроницаемость составов можно двумя способами – подбором правильного соотношения и типа компонентов либо введением в раствор специальных добавок, позволяющих получить более плотный камень без пор и капилляров, за счет чего материал становится максимально стойким к воздействию воды (он ее просто не впитывает и не пропускает).

Литье в цементные формы.

Цемент представляет собой связующее, которое при перемешивании с водой затвердевает на воздухе и под водой.

Портландский цемент получают при обжиге сырья, содержащего силикатные соединения Са, А1 и Si, и последующего размола клинкера в мелкодисперсный порошок.

Песчано-цементная смесь обычно содержит 85—90 массовых частей кварцевого песка, 10—15 массовых частей портландцемента и 8—9 массовых частей воды.

Стержни и формы из цементных смесей достигают наибольшей прочности после 24—72 ч выдержки на воздухе. Добавками соответствующих ускорителей процесс твердения можно сократить. Химическими ускорителями твердения являются СаС12, СаСО3, NaOH, жидкое стекло и другие щелочные добавки.

Из цементов, применяемых в литейном производстве, следует назвать портландцементы низких и средних марок — ПЦ 300 и ПЦ 400. В состав цементов входят трехкальциевый силикат 3СаОSiO2(алит), двухкальциевый силикат 2СаОSiO2(белит), трехкальциевый алюминат 3СаОАl2О3и четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО Аl2О3Fе2О3.

Отверждение портландцементов при растворении водой связано с их гидратацией и образованием кристаллического сростка кальциевых и кальциево-алюминатных гидросиликатов.

Цемент получают путем обжига измельченных пород известняка, глины и других минералов при температуре 1300… 1450 °С.

Получаемый клинкер размалывают с введением гипса и других добавок. Основным минералом, определяющим прочность цементных смесей, является трехкальциевый силикат. Процесс его гидратации соответствует схеме реакции

Причина формирования прочности цементных смесей – образование геля в цементе путем гидратации с последующим уменьшением количеством влаги.

Образующиеся гидраты выпадают из насыщенного раствора и происходит процесс их срастания(полимеризации) в течение всего времени формирования прочности. Время твердения от 24 до 72 часов. После выдержки 4 ч прочность составляет 0,10…0,15 Н/мм2.

Характеристикой портланд цемента является глиноземный модуль – отношение:

Мгл.=Al2O3/Fe2O3>1,2.

В смесях количество цемента 7-10 (или от 7 до 12.5) количество воды составляет 0,6-0,9 частей, относительно цемента.

Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона

Отметим основные минусы гидроизоляции бетона жидким стеклом.

Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона
Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона
Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона
  • Быстрое схватывание. Хотя технология нанесения довольно простая, тем не менее высокая скорость схватывания требует определенной сноровки и высокого темпа работ.
  • Узкая направленность применения ЖС при гидроизоляции. Ее используют исключительно для влагозащиты поверхностей из бетона либо заштукатуренных цементным раствором. Например, для поверхности из кирпича такой способ не подходит.
  • Пропорции. Жидкое стекло для гидроизоляции добавляют в бетон либо цемент в точном количестве.
  • Комбинирование с другими изоляционными материалами. Защитная пленка из вассергласа хрупкая, поэтому такую изоляцию чаще не используют самостоятельно.
Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона
Достоинства и минусы жидкого стекла для гидроизоляции бетона

Для чего в бетон добавляют жидкое стекло

При смешивании цемента, песка и щебня получается довольно прочный строительный материал, однако в некоторых ситуациях физико-химических свойств бетона недостаточно. Чтобы улучшить характеристики песчано-цементного раствора в него добавляют пластифицирующие добавки, жидкое мыло, стекло, и другие присадки.

Жидкое стекло оказывает следующее воздействие на раствор:

Читайте также:  Вагонка из кедра: специфические особенности и преимущества

Увеличивает влагостойкость. Поэтому стекло добавляют при строительстве конструкций, контактирующих с влагой.

  • Ускоряет процесс застывания. Если приготовить раствор из портландцемента М 400, песка и гравия и добавить в него присадку, то смесь затвердеет уже через сутки (при условии температуры воздуха не менее +20 градусов).
  • Придает раствору гидроизоляционные свойства. Бетон с такой добавкой не подвержен плесени и грибкам. Это происходит, так как в жидкое стекло обладает антибактериальными свойствами.
  • Повышается устойчивость к истиранию.
  • Повышается эластичность раствора (некоторые добавляют для этого жидкое мыло, но оно не настолько действенно).
  • Повышается жаропрочность. Для сравнения, обычный бетон без каких-либо добавок способен выдерживать нагрев до 200 градусов, после чего он рассыпается. Если же в смесь добавляют жидкое стекло (29-34%), то монолитная конструкция выдержит до 1400 градусов. Поэтому при строительстве печей и каминов чаще всего используют именно такую добавку.

Кроме этого силикатный клей отличается доступной ценой. Упаковка (15 кг) обойдется порядка 280 рублей.

По большому счету растворимое стекло заменяет сразу несколько дорогостоящих пластификаторов: для гидроизоляции, пластичности, водостойкости и быстрого затвердевания. «Похвастаться» такими свойствами не может ни жидкое мыло, ни гашенная известь или другие излюбленные некоторыми строителями дешевые аналои пластифицирующих добавок. Также силикатный клей можно использовать в качестве штукатурки, которая наносится кистью или распылителем на застывшее бетонное основание.

В зависимости от типа постройки необходимо подобрать нужную пропорцию смеси на основе силиката натрия.

Плюсы и минусы использования жидкого стекла

Добавление силикатного стекла в раствор приводит к повышению его технических и эксплуатационных характеристик.

Среди основных плюсов:

  • повышенная текучесть состава. Благодаря текучести продукта, он способен к проникновению в мельчайшие трещины для создания надёжной поверхностной защиты. Равномерное распределение состава происходит при нанесении как на бетон, так и дерево;
  • формирует качественную, водонепроницаемую плёнку. Смесь жидкого стекла с цементом может наноситься любым удобным способом, не зависимо от метода использования, плёнка будет целостной и сплошной. Производителем разрешено наносить стекло и цемент с большим перерывом;
  • небольшой расход. Этот раствор используют для закрытия трещины любого размера не зависимо от способа нанесения. Силикат с цементом можно смешивать хоть на этапе приготовления бетона, хоть для поверхностного покрытия в составе изоляционного материала;
Плюсы и минусы использования жидкого стекла

Использование жидкого стекла при приготовлении строительных смесей на цементной основе является распространенной практикой

  • низкая стоимость. Цемент – это относительно дешёвый материал из-за доступности ингредиентов, ранее уже рассматривали, из чего делают цемент. Благодаря большому количеству природного материала, изготовление силикатного материала относится к недорогим процедурам. При низкой себестоимости стекло отличается качественной гидроизоляцией, по показателю водонепроницаемости не уступает остальным изоляционным покрытиям.

Средство является лидером по качеству и цене в своей сфере. В сравнении с другими материалами этот используется чаще из-за доступности и лёгкости нанесения, но у него есть недостатки.

К негативным сторонам относятся:

  • ограниченное применение в строительных растворах. Помимо обработки бетона и дерева, его негде применять в строительстве;
  • не используется как самостоятельное вещество. Применяется исключительно в совокупности с дополнительными веществами. Проблема кроется в хрупкости покрытия после застывания;
  • сложность нанесения является относительно высокой, так как сделать раствор пригодным следует достаточно быстро. Важно иметь глубокие знания о тонкостях материала. Главная особенность – быстрое высыхание, состав готовят небольшими порциями, схватившийся материал становится непригодным к использованию. Важно понимать, сколько добавлять жидкого стекла в раствор, при превышении концентрации ухудшается качество бетона. Состав рекомендуется к использованию в течение 6 минут.
Плюсы и минусы использования жидкого стекла

Использовать материал можно самостоятельно, а для улучшения результата можно внести пластификатор. Чтобы избежать перерасхода материала, лучше его приготовлять в малых количествах.

На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла

Применение жидкого стекла в творчестве: идеи

Жидкое стекло, применение которого достаточно широкое, — это продукт, также известный под названием «силикатный клей». Часто жидкое стекло берут для строительных работ и отделки помещений. Но умелые мастера используют его и в творчестве. Расскажем о силикатном клее подробнее.

Жидкое стекло: что это такое, свойства

Жидкое стекло — это материал, который состоит из раствора силикатов натрия или калия на водной основе. Изобрел продукт ученый Ян фон Фукс еще в 1818 году, смешав щелочь и кислоту кремния. С тех пор придумано еще несколько вариантов изготовления жидкого стекла, например сплавлять песок и пищевую соду при высоких температурах.

Смесь силикатов растворяется в воде и образует густую жидкость, обладающую отличными клеящими свойствами. Однако работать с материалом необходимо быстро, поскольку он застывает практически моментально.

Жидкое стекло — превосходный антисептик, поэтому его часто применяют для обеззараживания различных материалов.

Выделяют такие достоинства жидкого стекла:

  • на основе силикатного клея делают множество различных смесей;
  • продукт легко сцепляется с любой поверхностью;
  • материал стоит относительно недорого;
  • продукт не токсичен и безопасен для здоровья;
  • работать с материалом можно в домашних условиях;
  • силикатный клей не горит;
  • продукт служит в течение долгого времени.
Читайте также:  Выбор кирпича для несущих стен

Жидкое стекло широко применяют в разных сферах деятельности. Его используют в строительстве, для гидроизоляции, обработки канализационных систем, при производстве электродов.

Широко применяют силикатный клей и в быту. С его помощью возможно:

  • очистить старую посуду от нагара;
  • реставрировать фарфоровое, стеклянное или керамическое изделие (не контактирующее с пищей);
  • склеить любую поверхность;
  • защитить срезы деревьев;
  • пропитать одежду, чтобы не загорелась;
  • прочистить трубы или канализацию.

Работать с жидким стеклом следует аккуратно, в хорошо проветриваемом помещении, обязательно защитив руки перчатками, а одежду — специальной тканью. Поверхность, которую собираетесь обрабатывать, должна быть чистой. Наносить продукт следует кистью или валиком. Также важно, чтобы силикатный клей полностью высох, особенно если предполагается нанесение в несколько слоев.

Жидкое стекло: применение в рукоделии и декоре

Творческие люди уже давно заметили, что жидкое стекло — отличный помощник при изготовлении различных поделок.

Его используют в качестве клея для соединения любых поверхностей — стекла, ткани, резины. Также жидкое стекло поможет отбелить или окрасить бумагу и ткань, изготовить причудливые поделки, картины или даже предметы быта.

Рассмотрим, что можно сделать с помощью силикатного клея:

  • Обработать фигуры или скульптуры.

Если сделали скульптуру из гипса и хотите поставить ее в саду, необходимо защитить шедевр от внешних природных условий. Для этого обработайте поделку силикатным клеем и дождитесь полного высыхания — теперь скульптуре не страшны никакие температурные колебания и грибок.

  • Применить в качестве клея.

Как сделать разнообразные поделки с использованием стекол, ткани и других природных материалов? Вам понадобится прочный клей. Для этих целей прекрасно подойдет жидкое стекло.

Например, с помощью силикатного клея сделайте подсвечник. Возьмите основу, нанесите на нее стекло и украсьте кофейными зернами или другим декором.

Таким образом оформляйте вазы, бокалы, светильники и другие предметы.

Также сделайте картину. Сделайте рисунок на плотном материале (лучше, если это будет фанера). Нанесите жидкое стекло, выложите узор бусинами, бисером или кусочками стекла. В конце покройте слоем силикатного клея для закрепления.

Картину или другие предметы также декорируйте кусочками битого стекла, морской солью, ракушками, крупами.

  • Сделать стеклянные цветы.

Чтобы сделать цветы из стекла, необходима практика, поэтому не отчаивайтесь, если что-то не выйдет с первого раза.

Вам понадобится специальная форма для лепестков цветов, жидкое стекло и акриловые краски.

Смешайте краску нужного цвета с жидким стеклом, залейте в формы лепестков и дождитесь полного застывания. Затем аккуратно извлеките лепестки, соберите в бутон с помощью проволоки и украсьте.

  • Смастерить стол.

Если хотите сделать небольшой стол своими руками, возьмите деревянную столешницу нужного размера и прикрепите к ней устойчивую ножку. Затем обработайте верх стола жидким стеклом и оставьте высыхать.

Жидкое стекло — отличный помощник, настоящая палочка-выручалочка для творческих людей. Возможности силикатного клея практически безграничны. Поэтому, подключив фантазию, найдете ему применение без труда.

Что нужно для работы?

Чтобы работа занимала минимум времени и при этом не доставляла лишних хлопот, желательно своевременно подготовиться к ней, подобрав все необходимые инструменты:

  1. Небольшую ёмкость, в которой удобно размешивать жидкое стекло. Удобнее всего делать это в большом тазу или другой не слишком глубокой ёмкости.
  2. Дрель с насадкой, чтобы процесс размешивания занимал меньше времени.
  3. Краскопульт (если такого нет, то можно использовать валик, щётку или кисть).
Что нужно для работы?

Если вы планируете добавлять жидкое стекло в сам бетон, то краскопульт не потребуется. Он нужен, если вы планируете обработку жидким стеклом уже готовых бетонных изделий.

Состав и характеристики

Составляющей бетонной смеси может стать различное вяжущее вещество: жидкое стекло, портландцемент или глиноземистый цемент. Также в составе жаропрочного бетона используют тонкомолотые присадки, что влияют на объемный вес финишной конструкции. В зависимости от вяжущего компонента, в составе бетонов применяют измельченные добавки и наполнители, выбор которых также зависит от температурного режима, а также условий, в которых происходит эксплуатация огнеупорного материала.

Состав и характеристики
Состав и характеристики

Термостойкий материал, который изготавливается с включением в состав добавок в виде щебня, корунда и др., приготавливается на основе базовых ингредиентов. Сложности в его производстве не возникают, при наличии минимальных навыков строительства огнеупорный состав можно изготовить своими руками.

Состав и характеристики
Состав и характеристики

Для повышения прочности жароустойчивого материала его наполняют тонкомолотыми минеральными добавками, которые повышают плотность изделия. Заполнители в составляющих жаропрочных бетонах могут изготавливаться на заводе, кроме того, применяются горные огнеупорные породы.

Состав и характеристики
Состав и характеристики

На сегодняшний день существует возможность изготовления жаропрочных смесей под заказ. Преимуществом такового является выбор ингредиентов, а также их соотношения исходя из проекта заказчика. Составляющие в бетоне выбираются по предполагаемому температурному режиму при эксплуатации и сроку службы изделий.

Состав и характеристики
Состав и характеристики

Состав и характеристики
Состав и характеристики

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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

Читайте также:  Как определить плотность коровьего навоза и перегноя?

Предварительная подготовка и общие рекомендации

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.
Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.
Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.

Технология пропитки бетонных оснований жидким стеклом

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.

Затвердевание

Использовать цемент с добавлением силикатов допускается в любой сфере, но особенно рекомендуется в местах с необходимостью быстрого застывания состава. Действует закономерность, чем в большем количестве применяют жидкое, тем быстрее схватывается бетон.

Конкретные примеры:

  • быстро застывать будет раствор с 10% силиката. Высыхание при температуре 20°С займёт порядка 4 часов, а время схватывания наступит через 5 минут;
  • если смешать с водой 2% силикатного стекла, длительность застывания увеличится до суток, а время схватывания – до 40 минут.

В основе примера используется цемент марки М400. Некоторые источники рекомендуют для повышения прочности бетона и высокого качества состава рекомендуют добавлять 25% силиката, но химические и технические характеристики подобного раствора будут снижены. Всего за сутки готовый раствор начнёт рассыпаться, а добавка жидкого стекла в концентрации выше 25% вовсе не позволит застыть составу. На основании этого мы понимаем, что превышать концентрацию 10% силикатного клея для защиты от влаги не рекомендуется.