Использование жидкого стекла для бетона

Почему выбирают жидкое стекло?

На сегодняшний день производители разработали немалый объем гидроизоляционных составов. Они необходимы для борьбы с разрушающим воздействием воды на материалы. Силикатный клей обладает массой преимуществ, например, устойчивостью к влаге, химической инертности, огню, отсутствием токсичных веществ и низкой теплопроводностью. Благодаря этому такое вещество стало неотъемлемым помощником в строительных работах.

Его применяют для повышения гидроизоляционных характеристик напольного покрытия, стен, перекрытия подвала и чердака. Им обрабатывают пол из древесины и потолок, обустраивают бассейны и защищают основание фундамента от грунтовых вод.

Стоит упомянуть, что силикатный клей способен качественно сцеплять многие поверхности. Он обладает антисептическим действием и устойчив к образованию коррозии. Во время эксплуатации дает минимальные показатели на износостойкость. В процессе гидроизоляции жидкое стекло выступает в качестве ингредиента для изоляционного состава, в чистом виде оно не используется.

Производство стекла выглядит следующим образом: кварцевый песок обжигают с использованием соды и измельчают. Это процедура нужна для того, чтобы получить состав, который способен раствориться в воде.

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.

Особенности изоляции пола жидким стеклом

Данный материал является водной смесью силикатных солей. В его производстве участвуют практически все компоненты, как и в процессе изготовления обычного стекла — силикаты натрия или калия. Поэтому этот строительный материал имеет два названия.

Жидкое стекло производят в два этапа. Вначале путем плавки кремнезема с содой и другими щелочными компонентами при высокой температуре получают специальную массу. После остывания на конвейере она лопается, образуя силикатную глыбу.

Полученный материал загружают в автоклав, добавляют модификаторы, воду и растворяют в аппарате под высоким давлением. Готовое жидкое стекло разливают в емкости и отправляют на склад. В герметичной упаковке материалу не страшны многочисленные циклы заморозки и оттаивания.

В зависимости от добавок жидкое стекло может быть натриевым и калиевым. Присутствие натрия в составе смеси улучшает ее клейкость, благодаря которой натриевое стекло успешно используют для гидроизоляции строительных конструкций и в качестве антисептика.

Благодаря добавке калия жидкое стекло становится устойчивым к химическим и атмосферным воздействиям. Поэтому калиевое стекло используют в качестве специальной краски, не дающей при высыхании бликов на обработанной поверхности.

Оба вида жидкого стекла различаются между собой по плотности и удельному весу, который может составлять 1,3-1,55 кгс/м3. Плотность натриевого стекла находится в диапазоне 1,3-1,6 г/см3, калиевого раствора — 1,25-1,4 г/м3.

Жидкое стекло имеет определенную вязкость и внешне напоминает обычный канцелярский клей. При нанесении на бетонную или кирпичную поверхность и последующем застывании оно образует непроницаемый слой, состоящий из кристаллов, которые герметично заполняют собой щели и поры основания. Для гидроизоляции пола рекомендуется использовать более вязкий раствор. Такую характеристику имеет калиевое стекло.

Перед обработкой пола жидким стеклом следует обратить внимание на две важные особенности этого материала. Первая особенность — это срок эксплуатации силикатного покрытия, который устанавливается производителями жидкого стекла на 5 лет. Данный показатель зависит от склонности материала к разрушению, которое выражается потерей 1 мм толщины гидроизоляции за один год

Долговечность покрытия можно увеличить, используя дополнительные системы защиты пола или специальные краски

Данный показатель зависит от склонности материала к разрушению, которое выражается потерей 1 мм толщины гидроизоляции за один год. Долговечность покрытия можно увеличить, используя дополнительные системы защиты пола или специальные краски.

Вторая особенность — довольно быстрая в течение получаса после приготовления кристаллизация смеси. Это означает одно: обработку пола следует выполнять быстро, используя небольшие порции жидкого стекла и соблюдая правила работы с ним.

Советы по нанесению жидкого стекла заключаются в следующем:

• Недопустимо смешивать непосредственно жидкое стекло с готовым цементно-песчаным раствором. Можно добавлять только его водный раствор при соблюдении определенного соотношения компонентов.
• Рабочая температура гидроизоляционного материала не должна быть ниже +5 и выше +30 градусов.
• Для приготовления грунтовочного раствора соотношение стекла и цемента берется 1:1.
• Для пропитки древесины силикатный материал разводится водой в пропорции 1:2,5.
• Гидроизоляция на основе жидкого стекла проникает в поверхность бетонного пола на 2-3 мм. При ее нанесении в несколько слоев глубина пропитки может быть увеличена до 20 мм.

Стоимость материала зависит от его характеристик и начинается от 200 руб. за 10 кг.

Техника безопасности

Использование универсального средства при работе с бетоном – дело не сложное, просто стоит соблюдать меры безопасности. Средство не токсично, но в виде мелких брызг может раздражать слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Работать с материалом стоит далеко от источников образующих искры, в достаточно проветривающемся помещении.

Избегайте попадания средства на открытые участки кожи, работайте в перчатках и специальной одежде, с индивидуальными средствами защиты. Не допускайте попадания в глаза, может вызвать ожоги. При необходимости промойте глаза большим количеством воды и обращайтесь за неотложной помощью к врачу. При попадании раствора на кожу, место промыть теплой водой с мылом и смазать кожу мазью, не имеющей в составе активных веществ.

Емкость, в которой разводились растворы, используется по назначению, применение емкости в быту запрещено. После работы ее следует замочить в достаточном количестве воды и тщательно вымыть. Старое универсальное средство не содержит в себе вредных веществ и несмотря на развитие новых технологий и появление новых средств, потребность в жидком стекле не уменьшается.

Изменение свойств цементных растворов и бетона при добавлении жидкого стекла

Цементные растворы получают, смешивая песок с цементом и водой в отношениях, которые могут меняться в зависимости от назначения. Если к полученной смеси добавить щебень, получается бетон. Чтобы изменить свойства этих смесей, в раствор вносят добавки. Одна из таких добавок – жидкое стекло – существенно влияет на свойства цементных растворов и бетона.

Если в раствор добавлено жидкое стекло, время схватывания сокращается пропорционально количеству этой модифицирующей добавки. Так, при содержании силиката натрия 2% бетон начинает схватываться примерно через час, а если жидкого стекла 5% – через 38 минут. Эта добавка влияет не только на скорость схватывания, но и на процесс затвердевания. Если содержание силиката натрия в смеси 4 и более процентов, то прочность бетона с добавкой после полного затвердевания (28 дней) оказывается примерно на 25% ниже, чем бетона без добавки. Однако при содержании силиката не более 3% прочность монолита возрастает.

Влияние добавки растворимого стекла на сроки схватывания цемента

Влияет добавление растворимого стекла и на поглощение воды бетоном. Бетон без добавки имеет мелкие поры, поэтому при контакте с влажным грунтом отсыревает, постепенно теряет прочность и разрушается. Это разрушение может быть ускорено ростом грибка и наличием кислот в воде. Если в смесь был добавлен силикат натрия, пористость и водопроницаемость готового бетона резко снижается, устойчивость к разрушению кислотами возрастает, а развитие грибка исключается.

Однако не надо думать, что жидкое стекло – идеальная гидроизоляционная добавка для бетона. Силикат натрия – водорастворимое вещество, поэтому при большом количестве воды он вымывается из монолита, после чего бетон разрушается. По этой причине в бетон для фундамента нужно добавлять силикат натрия в количестве не более 3% и тщательно изолировать фундамент другими гидроизоляционными материалами.

Жидкое стекло добавляют в раствор при кладке камина или печи

Особенности применения

Как уже говорилось, цементные смеси с высоким содержанием силиката натрия быстро схватываются и после затвердевания плохо пропускают влагу, но прочность монолита значительно снижается. Такие смеси находят применение для срочного ремонта бетонных фундаментов, которые разрушаются просачивающейся водой. В этом случае цементный раствор, в который добавляют до 50% жидкого стекла, замешивают в небольшом количестве и сразу же заполняют им трещины. Смесь схватывается в течение нескольких минут и устраняет дефект на длительное время. Таким образом можно ремонтировать бетонные, асбоцементные, керамические конструкции и даже чугунные трубы. Эти же смеси применяют для улучшения гидроизоляции бетонных и кирпичных стен, перекрытий и швов между ними.

Жидкое стекло активно используется для улучшения гидроизоляции

Добавление силиката натрия в бетонный раствор имеет смысл при заливке фундамента в местности с высоким уровнем кислых грунтовых вод. Устойчивость бетона к разрушению при этом значительно возрастает. Заливать фундамент в этом случае нужно с соблюдением двух условий:

•     содержание жидкого стекла в растворе не должно превышать 3%;
•     фундамент тщательно изолируют другими гидроизоляционными материалами.

Технология применения

Рассчитанное количество жидкого стекла смешивают с водой, которой затем затворяют раствор. Поскольку раствор силиката имеет высокую вязкость, для быстрого перемешивания пользуются дрелью с миксерной насадкой.

Перемешивание раствора дрелью

Растворы с высоким содержанием растворимого силиката (10–50%) готовят в небольшом количестве непосредственно перед использованием. Сначала готовят сухую строительную смесь, а затем струйкой вливают раствор жидкого стекла при постоянном перемешивании. После приготовления смесь сразу используют. Готовить такие смеси в бетономешалке смысла не имеет, а при высокой концентрации силиката натрия это вообще невозможно – смесь схватится еще до окончания перемешивания.

Как использовать жидкое стекло для гидроизоляции бетона?

Жидкое стекло, известное широкому потребителю как канцелярский (силикатный) клей, является одним из самых эффективных и относительно недорогих материалов, способных обеспечить бетонным конструкциям нулевую водопроницаемость и нулевое водопоглощение. Так как же можно использовать жидкое стекло для гидроизоляции бетона?

Варианты использования жидкого стекла для гидроизоляции бетона

Смесь силикатных солей щелочных металлов калия и натрия с водой – силикатный клей был синтезирован почти 200 лет тому назад (в 1818году) немецким химиком Яном Непомук фон Фуксом.

Эти полупрозрачные растворы обладают уникальным свойством образовывать на поверхности основы тонкую и очень прочную пленку непроницаемую для молекул воды и влаги.

При этом высохшая пленка не боится открытой воды, эластична, инертна к кислотам и экологически безопасна для окружающих. Эти уникальные свойства обусловили широкое применение жидкого стекла, в том числе для эффективной гидроизоляции бетонных сооружений разного назначения.

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона – варианты технологий использования:

• В виде проникающей гидроизоляции в «чистом виде». Жидкое стекло, разведенное водой в пропорции 1:10, способно проникать в поры и неплотности поверхности бетона на глубину 2-5 миллиметра. Причем три слоя материала создают практически непроницаемую для воды пленку. После высыхания соли калия или натрия входящие в основу жидкого стекла образуют монокристаллическую массу и надежно закупоривают поверхностные дефекты бетона. При этом водонепроницаемая пленка допускает нанесение других гидроизолирующих составов: битумов и мастик;
• Добавление раствора жидкого стекла в замешиваемый раствор. Технология приготовления такого раствора следующая. В требуемой пропорции смешивается цемент и наполнитель. Далее в него добавляется раствор жидкого стекла с водой (1:10) и перемешивается. Полученный материал обладает очень быстрой схватываемостью, поэтому требует оперативного использования при гидроизоляции швов, поверхности бетонных стен, стыков конструкций, в том числе с помощью специального «растворного» пульверизатора. Кроме того, бетоны, приготовленные на основе жидкого стекла используются для возведения чаш бассейнов, фундаментов работающих в условиях повышенной влажности, стенок подвалов и выгребных ям, других водонепроницаемых бетонных конструкций.

Преимущества использования жидкого стекла для гидроизоляции бетона

• Высокая адгезионная способность. Силикаты, входящие в состав жидкого стекла имеют способность «приклеиваться» даже к зеркальным поверхностям;
• Образует непроницаемые для влаги и воздуха молекулярные структуры;
• Стопроцентная экологичность и безопасность для людей и животных. Исключение – следует избегать попадания в глаза и на слизистые оболочки. Устраняется быстрым промыванием проточной водой;
• Простота использования;
• Небольшая себестоимость и небольшой расход, делают жидкое стекло самым экономичным гидроизоляционным материалом при всех прочих равных условиях.

Особенности использования силикатов при создании бетонных конструкций

Подвижность бетонных смесей.

При работе с жидким стеклом нужно помнить, что это вязкое вещество, хорошо растворимое в воде. Добавляя его в цемент, всегда учитывайте быструю скорость схватывания смеси. Опытные строители рекомендуют вначале ввести добавку в воду, а затем с помощью электрической или механической мешалки произвести перемешивание полученной жидкости и сухих компонентов раствора. Следует помнить и о пропорции, которую следует соблюдать при составлении цементной смеси. Цементный раствор, в котором жидкое стекло не превышает 10-20% от массы цемента, достаточно быстро схватывается. Поэтому лучше всего готовить его небольшими порциями. При 50% содержания силикатов в цементном растворе схватывание смеси происходит за считаные минуты.

Однако использование этого раствора оправдано для устранения течей в гидросооружениях частного или общественного пользования. Количество жидкого стекла влияет на скорость устранения аварии. Причем подобные мероприятия актуальны для быстрого устранения трещин, через которые сочится или протекает влага. Качество «заплатки» зависит и от состава цементной смеси, и от глубины трещины, и от температурных характеристик, сопутствующих ремонтным работам. Масса примеров успешного устранения подобных аварий только подтверждает оправданность использования силикатного клея в подобных ситуациях.

Классы и марки бетона.

Вне зависимости от того, для чего вы используете с жидким стеклом, вам потребуются следующие инструменты:

1. Емкость для раствора — это может быть ведро или тазик. В нем вы сможете смешать необходимые компоненты до нужных пропорций.
2. Мешалка — для смешивания раствора вы можете приобрести специальную насадку на дрель или перфоратор. Она поможет быстро перемешать компоненты смеси и незамедлительно приступить к работе.
3. Шпатель — для нанесения и распределения цементной смеси на рабочей поверхности.
4. Строительный уровень — понадобится для создания ровных и геометрически правильных строительных конструкций с использованием цементного раствора с жидким стеклом.

Все работы следует выполнять с соблюдением правил техники безопасности. Работать нужно в перчатках. При попадании силикатов или растворов, их содержащих, на слизистую, необходимо немедленно промыть пораженный орган большим количеством воды и доставить пострадавшего в место, где ему будет оказана профессиональная медицинская помощь. Для различных нужд существуют разные пропорции смешивания компонентов цементного раствора. Жидкое стекло выступает в нем в качестве вспомогательного реагента.

Общие сведения

Бетоны на жидком стекле могут быть легкими (средняя плотность до 2000 кг/м3) и тяжелыми (средняя плотность свыше 2000 кг/м3). Они приго­тавливаются на основе жидкостекольного связующего, минерального на­полнителя и различных заполнителей.

В качестве жидкостекольного вяжущего применяют растворимое стекло, представляющее собой натриевый (Na20×nSi02) или калиевый (K20×nSi02) силикаты, где n = 2,5 — 4 — модуль стекла. Растворимое стекло получают из смеси кварцевого песка с содой (Na2С03) или сульфатом натрия (Na2S04) — для на­триевого жидкого стекла, или с поташом (К2С03) — для калиевого.

В стекловаренных печах получают расплавленную стекломассу, кото­рую из печи для быстрого охлаждения выгружают в вагонетки. При этом об­разуются стекловатые куски, которые принято называть «силикат-глыбой». Растворение силикат-глыбы производят водяным паром в автоклаве при давления 0,5-0,6 МПа и температуре около +150 °С.

Товарное жидкое стекло содержит 50-70 % воды и имеет плотность 1300-1500 кг/м3.

Кроме того, в твердении жидкого стекла принимает участие и углеки­слота воздуха. Углекислота нейтрализует едкую натриевую или калиевую щелочь, которая образуется в растворе при гидролизе и способст­вует коагуляции кремнекислоты, а также более быстрому затвердеванию жидкого стекла. При этом происходит выделение и высыхание (довольно медленно) аморфного кремнезема.

Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно неве­лика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности. Поэтому для хранения используют обычные пластиковые канистры. Образующаяся стекловидная пленка на поверхности жидкого стекла предотвращает дальнейшее стеклование вглубь консистенции на длительное время.

Твердение растворимого стекла существенно ускоряется при повыше­нии температуры, а также при введении веществ, ускоряющих гидролиз и выпадение геля кремниевой кислоты (катализаторов, например, кремнеф­тористого натрия Na2SiF6).

Натриевое жидкое стекло используют для изготовления кислотоупор­ных, жароупорных и огнеупорных бетонов, огнезащитных обмазок и сили­катизации грунтов. Калиевое жидкое стекло применяют для приготовления силикатных красок, мастик и кислотоупорных растворов и бетонов.

Знакомство с материалом

Общая классификация

За счет того, что есть множество передовых технологий, можно получить эту добавку разными способами. Сам компонент делают при обработке высокими температурами сырья кремния вместе с водным раствором натриевого гидроксида. Оборудование дает возможность получить ингредиент, у которого будут заданные свойства за счет спекания соды с частичками кварца. Можно еще использовать способ смешивания щелочного раствора и двуокиси кремния.

В зависимости от того, каковы особенности изготовления, можно получить два типа компонентов:

• Натриевую смесь, которая характеризуется тем, что у нее повышенная адгезия, клеящие свойства, а также есть устойчивость к влиянию атмосферных факторов.
• Калиевый состав, который отличается ускоренным просыханием, а также имеет великолепную устойчивость к воздействиям повышенных температур.

Для чего добавляет в бетон жидкое стекло

После того, как ввели жидкое стекло в раствор, бетон получает следующие дополнительные характеристики:

Устойчивость к попаданию влаги. За счет высокого уровня водонепроницаемости, монолит, который был смешан с этой особой добавкой, становится востребованным в качестве фундаментного основания и подземных сооружений.

Устойчивость к воздействиям повышенной температуры. Это дает возможность создать модифицированный состав цемента для создания камина и строительства печей, кладка который будет в дальнейшем постоянно подвержена воздействию от открытого огня.

Способность застывать быстро

При повышенной концентрации силиката натрия в рабочем бетонном растворе, смесь начнет быстро затвердевать, а это важно при заделке разных полостей. Устойчивость к влиянию кислот

Введение раствора силиката в состав бетона помогает повысить устойчивость к воздействию агрессивных сред, а это крайне актуально при использовании  бетона для промышленности химического типа.

Устойчивость к влиянию кислот. Введение раствора силиката в состав бетона помогает повысить устойчивость к воздействию агрессивных сред, а это крайне актуально при использовании  бетона для промышленности химического типа.

Все достоинства и недостатки

Равно как и остальные строительные материалы, у такой добавки есть свои преимущества и недостатки.

К плюсам отнесем:

• Небольшую стоимость строительного материала.
• Небольшой расход присадочного материала.
• Устойчивость к атмосферным осадкам.
• Долговечность пленки.
• Простота использования и введения в бетонный раствор, а также при поверхностном нанесении.
• Великолепная адгезия с минеральной основой.

Более того, у силикатного компонента есть:

• Повышенные гидрофобизирующие свойства. Из-за того, что создается водонепроницаемый слой, впитывание влаги затрудняется.
• Высокие антисептические свойства. Добавка может препятствовать развитию бактерий, а также ухудшает показатели микроорганизмов.
• Антистатические свойства. Характеристики силикатной присадки может препятствует накоплению электричества (статического).

К минусам отнесем:

• Ускоренный процесс кристаллизации состава с модификациями во время выполнения различных мероприятий, связанных с гидроизоляцией фундамента жидким стеклом.
• Невозможно использовать материал для выполнения обработки поверхности здания, которое изготовлено из кирпича.
• Не слишком высокие свойства на прочность защитной пленки, которая начинает разрушаться из-за механического типа воздействия.