Натриевое жидкое стекло: для чего оно нужно и инструкция по применению

Как пользоваться жидким стеклом

Приготовление растворов

В чистом виде материал используется довольно редко, на его основе готовят следующие растворы:

• Грунтовка. Используется для предварительной обработки поверхностей. Необходимо взять равные части цемента и жидкого стекла, а также достаточное количество воды (в результате должна получиться жидкая смесь, пригодная для нанесения валиком или кисточкой). Сначала цемент размешивают с водой, затем добавляют жидкое стекло. Для приготовления рекомендуется использовать строительный миксер. Смесь быстро твердеет (жизнеспособность – около 30 минут), в этом случае ее можно разбавить небольшим количеством воды.
• Гидроизоляционный раствор. Для проведения гидроизоляционных работ готовят смесь из равных частей просеянного песка, портландцемента и силикатного клея.
• Огнеупорный раствор. Вначале готовят смесь из 1 части цемента и 3 частей чистого песка, затем в нее добавляют небольшое количество ЖС (примерно 20% от общей массы). Состав можно использовать для кладки печей и каминов.
• Антисептическое средство. Для обработки древесины жидким стеклом его разбавляют водой в пропорции 1:1. Раствор также подходит для каменных, оштукатуренных и бетонных поверхностей.
• Укрепление оснований. Для придания прочности используется раствор из 400 гр ЖС и литра воды. Обработка проводится в 2-3 слоя, при этом нужно обязательно дожидаться высыхания каждого слоя.

Инструкция по применению жидкого стекла

Как наносить жидкое стекло для максимальной гидроизоляции? Соблюдайте следующую последовательность:

• Очистите поверхность от пыли и других загрязнений.
• Нанесите первый слой грунтовки валиком или кисточкой.
• Обождите полчаса и добавьте еще один слой. Следите, чтобы не было пропусков.
• Подготовьте защитную смесь из цемента, песка и жидкого стекла.
• Перемешайте раствор и быстро нанесите его шпателем на поверхность (помните о малой жизнеспособности).
• Используйте в процессе работы защитную одежду, перчатки и очки.

Не забудьте тщательно вымыть руки после работы

Жидкое стекло для бетона

Применение жидкого стекла в строительных растворах требует точного соблюдения пропорций. Ошибки могут стать причиной появления трещин или даже обрушения конструкции. Если вы готовите бетон в домашних условиях, учитывайте следующие нюансы:

• В промышленных масштабах на куб бетонной смеси добавляют 72 литра клея (примерно 7%), что обеспечивает оптимальные технические характеристики готового продукта. В домашнем изготовлении используют пропорцию 1:10.
• Ни в коем случае нельзя добавлять силикатный клей в готовый раствор.
• Не вливайте воду в смесь. Сначала нужно развести жидкое стекло, а потом вмешивать в состав цементный порошок.
• Поскольку силикаты уменьшают время схватывания бетона, раствор нужно замешивать небольшими порциями.
• После работы тщательно вымойте руки и все инструменты, контактировавшие с ЖС.

Бетонный раствор можно приготовить своими руками

Раствор с жидким стеклом готовят так:

• Возьмите ведро питьевой воды (техническую лучше не использовать из-за большого содержания примесей), добавьте в нее стакан жидкого стекла и тщательно вымешайте.
• Залейте получившийся раствор в большую емкость.
• Продолжая перемешивать раствор, добавляйте сухую бетонную смесь небольшими порциями.
• Взбейте смесь строительным миксером до образования однородной массы.
• Залейте бетонный раствор в приготовленную опалубку.

Это интересно: Свойства и применение двухкомпонентных клеев для керамической плитки: излагаем суть

Приготовление растворов с добавлением жидкого стекла

В зависимости от выполняемых операций, силикатные растворы могут иметь различные пропорции. Ниже приводятся процентное соотношение ингредиентов в различных силикатных растворах.

Важно! Объем одного замеса определяется с учетом того, что рабочая смесь, содержащая силикатные добавки, утрачивает пластичность и полностью полимеризуется в течение 35 – 40 мин

Состав и виды жидкого стекла (ЖС) ↑

Изобретателем жидкого стекла (ЖС) стал немецкий минералог Ян Непомук фон Фукс, получивший раствор в 1818 году. В химическом процессе были задействованы щелочи и кремневая кислота.

Состав жидкого стекла с тех пор остался практически неизменным. Сейчас его производят с помощью автоклавирования кремнеземсодержащего сырья с концентрированным раствором гидроксида натрия. Второй вариант – сплавление соды и кварцевого песка. В некоторых случаях используется способ прямого растворения кремния в растворе щелочей (классический метод).

Жидкое стекло выпускают в канистрах и бочках

В результате получаются две разновидности материала:

• Натриевое жидкое стекло. Отличается высокой клейкостью и сцепляемостью с другими минералами, не боится температурных перепадов и атмосферного воздействия. Где применяется жидкое стекло этого вида? Армирование фундаментов, отливка форм, производство бытовой химии, реставрация и ремонт стеклянных и фарфоровых изделий, огнеупорная обработка различных материалов. Подходит оно и для лечения поврежденных кустарников и деревьев.
• Калиевое жидкое стекло. Обладает всеми характеристиками своего натриевого аналога. Единственное отличие – состав не дает бликов на обрабатываемом основании, за счет чего его можно использовать для наружных малярных работ. Входит в состав огнеупорных и силикатных красок, применяется в производстве электродов.

Первый вариант стоит дешевле, зато второй отличается улучшенными техническими характеристиками.

2 Преимущества и недостатки жидкого стекла

Большой спрос на материал никак нельзя назвать неожиданным. Он имеет массу отличных характеристик, благодаря которым применяется в различных сферах жизнедеятельности человека. После обработки изделия материал выполняет сразу нескольких важных функций:

• отталкивает жидкость, то есть играет роль эффективного гидрофобизатора;
• уничтожает бактерии и предотвращает их дальнейшее появление, то есть выполняет функцию антисептика;
• мешает появлению статического электричества – в этом случае материал играет роль антистатика;
• увеличивает плотность, заполняя трещины в обрабатываемой поверхности;
• подавляет влияние кислот и защищает изделие от влияния огня.

Жидкое стекло

Всеми этими свойствами обладает тонкая пленка, которая образуется после нанесения жидкого стекла. Материал быстро проникает в мельчайшие поры стены или перегородки, делая ее поверхность идеально ровной. Наличие пленки гарантирует защиту изделия от воздействия воды и огня. Жидкое стекло обладает сравнительно невысокой ценой. Одной банки хватает на очень долгое время. После нанесения пленка может прослужить 5–7 лет, а если покрыть ее тонким слоем краски, то срок использования увеличится до 10–12 лет. Благодаря высокой устойчивости к атмосферным явлениям материал не боится влажности.

Жидкое стекло, благодаря своим свойствам, имеет широкий спектр применения. На ремонте и строительстве жилых домов области применения материала не заканчиваются. Он широко используется в промышленности и возведении коммуникаций. Нередко мастера используют жидкое стекло для декора, оно отлично подходит для внутренней и внешней отделки стен и полов.

Вместе с тем материал нельзя использовать в таких сферах, как гидроизоляция кирпичных поверхностей – жидкое стекло может очень быстро разрушить элементы объекта. Стоит также отметить, что образующаяся пленка не отличается высокой прочностью, поэтому чтобы гарантировать надежную защиту, поверхность требуется дополнительно обработать несколькими видами гидрозащиты. Независимо от того, сколько материала было использовано для раствора, он способен быстро засохнуть, поэтому новичкам первое время будет довольно сложно работать с ним.

Декор пола

Очень важно при покупке жидкого стекла внимательно ознакомиться с его составляющими. Средство из натриевых силикатов обладает высокой адгезией и хорошей клейкостью

Жидкое стекло на основе калия широко используется в кислой среде, но не имеет той клейкости, что и первый тип материала.

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

• Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
• Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
• Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

• Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
• Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
• Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
• Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
• В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Жидкое натриевое стекло: для чего используется?

В этих случаях жидкое стекло выступает в качестве химической связки для склеивания различных материалов, изготовления покрытий и производства композиционных материалов широкого назначения.

Второе направление предусматривает применение жидкого стекла в качестве источника растворимого кремнезема, т.е. исходного сырьевого компонента для синтеза различных кремнеземсодержащих веществ — силикагеля, белой сажи, цеолитов, катализаторов, золя кремнезема и др.

Третья область относится к применению силикатов щелочных металлов в качестве химических компонентов в составе различных веществ. Это направление предусматривает использование жидкого стекла в синтетических моющих средствах для отбелки и окраски тканей, при производстве бумаги.

Применения в промышленности:

• машиностроение (связующее для литейных формовочных смесей и противопригарных красок);
• целлюлозно-бумажная промышленность (пропитка бумажной массы, склеивание);
• производство жароупорных материалов (растворы и бетоны), кислотоупорных материалов, катализаторов,цеолитов,силикагеля,белой сажи;
• производство синтетических моющих средств;
• производство электросварочных материалов (штучных сварочных электродов и керамических флюсов);
• производство силикатных лакокрасочных материалов.

Применение для гидроизоляции:

Пропитка жидким стеклом фундаментов зданий и сооружений, а также железобетонных конструкций, емкостей и бассейнов повышает их гидроизоляцию в несколько раз и увеличивает срок эксплуатации. Жидкое стекло является отличным экологически чистым антисептиком (препятствует образованию плесени, гнили, грибков).

Жидкое стекло как добавка в цементный раствор

• Добавка в цементный раствор до 5% жидкого стекла увеличивает прочность полученного материала в 1,5 раза.
• Жидкое стекло вводится в цементное тесто в процессе затвердения. -Пропитка жидким стеклом отформированных изделий из растворов на цементе повышает их прочность, как на разрыв, так и на сжатие.
• Сверхпрочный раствор на основе жидкого стекла состоит из одной доли стекла и одной доли цемента — применяется для огнеупорной кладки, склеивания природного камня.
• Пропитка жидким стеклом цемента увеличивает сопротивление истиранию, предотвращает образование цементной пыли.
• В качестве добавки к цементным растворам при гидроизоляции полов стен и перекрытий подвальных помещений.При устройстве бассейнов необходимо добавлять 1 литр жидкого стекла на 10 литров раствора.

Купить силикат натрия в крупных объемах и по индивидуальным характеристикам можно у производителей, например у ПК Промстеклоцентр на сайте https://prom-steklo.ru. Данный производственный кооператив производит и поставляет силикатную продукцию по всей России и СНГ.

Востребованность жидкого натриевого стекла обусловлена физическими характеристиками материала, которые позволили применять состав во многих сферах промышленности, среди которых автомобильная, металлургическая, строительная. По своим свойствам, оно практически ничем не уступает калиевой разновидности, но имеет гораздо более доступную цену.

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.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Для чего применяется жидкое стекло

Сфер, в которых можно применять этот материал очень много. Его используют и в строительстве, и в быту, и для создания внутреннего декора помещений, для обработки мебели и даже в рукоделии.

Использование влагозащитных свойств

Например, жидкое стекло используется для обработки колодцев. Сначала его наносят на внутреннюю часть бетонных колец. Затем после засыхания покрывают слоем цемента, в который также добавляют жидкое стекло.

Также оно прекрасно годится для того, чтобы защищать от влаги и сделать огнестойкими самые разные помещения – как комнаты жилого дома, так и подвалы или гаражи.

С помощью этого материала можно заделать мельчайшие трещинки в стенках бассейна. Это предотвратит не только утечку воды, которая его наполняет, но и проникновение в нее загрязненных почвенных вод (так называемой «верховодки»). В этом случае жидкое стекло следует наносить в несколько слоев.

Применение в садоводстве

Нестандартный, но довольно популярный способ применения жидкого стекла находится в сфере садоводства. С его помощью можно защищать деревья от паразитов и «лечить» небольшие повреждения.

Использование антисептических свойств

Благодаря антисептическим свойствам, этот материал нередко применяют для обработки стен и потолка перед тем, как клеить обои. Также  им обрабатывают пол перед укладкой паркета, ламината или линолеума. Жидкое стекло поможет вывести грибок со стен в ванной, где он может появиться из-за повышенной влажности. Также его можно применять вместо клея при отделке потолка или стен плиткой из ПВХ.

Использование свойств антипирена

Из-за своих огнеупорных свойств, жидкое стекло в случае необходимости добавляют в краски и различные растворы, использующиеся для строительства конструкций, подверженных высоким температурам.

Использование в сфере декора

Этот многофункциональный материал также можно использовать в обработке небольших предметов – начиная от деревянной мебели, и заканчивая различной керамикой. Кроме того с его помощью можно ремонтировать стеклянные и керамические предметы.

Жидкое стекло широко используется при создании декора – как в мелких предметах, так и в ремонтных работах. Например, оно используется для наливных полов.

Это далеко не все возможности применения описываемого материала. Мы перечислили основные, а дальше все зависит от опытности мастера. Хорошо зная свойства материалов, опытный мастер сможет придумать куда больше применений для жидкого стекла любого типа.

Применение жидкого стекла в строительстве

Эта сфера наиболее близка частным застройщикам. Не всегда условия строительства идеальны: приходится бороться и с повышенной влажностью, и с грунтовыми водами. При кладке печей нужен огнеупорный раствор, при обустройстве бассейна- водонепроницаемый. Чем пропитать деревянные конструкции для защиты от грибка и огня? Во всех случаях на помощь приходят составы с жидким стеклом.

Укрепление грунта при строительстве

Эта операция проводится в случае невозможности укрепить или заменить грунт под фундаментом другим способом. Раствор жидкого стекла закачивают в почву через полые сваи и грунт каменеет. Таким же образом укрепляют осыпающиеся склоны холмов вдоль дорог и в других местах для безопасности движения.

Гидроизоляция фундамента жидким стеклом

Фундамент всегда находится в неблагоприятных условиях, вода и морозы постепенно разрушают бетон. Чтобы максимально защитить его от воздействия этих факторов применяют разные способы гидроизоляции.

1. Введение жидкого стекла в состав бетона обеспечит наилучший результат и не потребуется дополнительная гидроизоляция. Пропорции можно посмотреть на упаковке, стандартный состав – 1 л силикатного клея на 10 л бетона. Клей вливают в готовый бетон, быстро перемешивают и незамедлительно используют. Это особенность работы со всеми цементно-песчаными растворами с жидким стеклом. Схватывание происходит буквально в течение 10 – 15 минут и повторно замешивать уже бесполезно. Нельзя также уплотнять бетон вибратором или штыкованием. Другая сложность – правильно рассчитать объемы материалов. Не всегда возможно обеспечить соответствующую скорость работ на большой площади, поэтому более распространен другой способ гидроизоляции фундаментов.
2. Обмазочная гидроизоляция жидким стеклом обычно делается с внешней стороны фундамента и является только промежуточным слоем. Стены фундамента очищают от грязи, наносят жидкое стекло, разведенное в пропорции 1 к 2. После просушки наносят еще один слой и оклеивают рулонными материалами и утеплителями.
3. Раствор цемента и песка с жидким стеклом в равных пропорциях используют для заделки швов, обработки стен подвалов изнутри, гидроизоляции колодцев и бассейнов. В готовый раствор добавляют жидкое стекло и обрабатывают стенки. Предварительно можно промазать швы чистым силикатным . И, не дожидаясь окончательного высыхания, нанести основной раствор.

Грунтование стен

Для берут равные части цемента и жидкого стекла. Цемент разводят до нужного состояния и добавляют жидкое стекло. В раствор можно добавлять воду при загустевании. Отметим, что такая грунтовка обладает антисептическими и огнезащитными свойствами.

Гидроизоляция колодцев

Еще один состав для обработки колодцев состоит из равных частей жидкого стекла и песка. Смесь очень быстро «застывает», готовят ее маленькими порциями.

Пропитки для дерева

Антисептики для обработки деревянных поверхностей готовят из стекла и воды в равных пропорциях. Наносить этот состав следует на те участки, которые не будут отделываться позднее. Защитная пленка «защитит» не только от плесени, но и от краски, и от шпатлевки.

Для пропитки других материалов количество воды увеличивают вдвое.