Как разводить жидкое стекло с цементом; приготовление и применение смеси

Как разводить жидкое стекло с цементом — приготовление и применение смеси

Воздействие на бетонную поверхность негативных внешних факторов приводит к ухудшению технических характеристик покрытия. Применение жидкого стекла в бетоне поможет повысить сопротивляемость возводимой или готовой конструкции к негативному воздействию осадков, резких перепадов температур и других факторов, под влиянием которых свойства поверхностей из бетона существенно ухудшаются. Перед тем как начать использовать такую защитную смесь, рекомендуется изучить ее технические характеристики, правила приготовления, а также плюсы и минусы применения.

  1. Что собой представляет?
  2. Свойства материала
  3. Применение
  4. Преимущества и недостатки
  5. Приготовление раствора
  6. Инструменты и материалы
  7. Расчеты и пропорции
  8. Приготовление: основные правила
  9. Техника безопасности

Что собой представляет жидкое стекло

Пропитывающий препарат, согласно ГОСТ 13078-81, производят из кварцевого песка, либо с добавлением натрия [1]. Вещество представляет собой клеящий тягучий состав, полученный путём обжига кварцевого песка или автоклавным методом. Впервые о препарате заговорили 200 лет назад, изобрели его в 1818 году, с тех пор способ изготовления и состав не менялся. Жидкое стекло применяют в строительстве для обработки внутренних и внешних бетонных поверхностей производственных и частных сооружений.

Для чего применяют жидкое стекло

По своей природе цемент имеет пористую структуру, через которую попадает влага и разрушает конструкцию. Чтобы защитить изделия от воздействия окружающей среды, строители часто применяют различные добавки, среди которых наибольшее распространение получил силикатный клей. Изготавливается он в виде раствора на водной основе, основными компонентами являются силикаты калия и натрия. После высыхания образуется полимерная плёнка, не дающая влаге проникнуть глубоко в поры цементных смесей.

Жидкое стекло улучшает качество бетона, повышает прочность конструкций, обладает высокими гидроизоляционными свойствами. Клеевой состав на основе силикатов обладает следующими характеристиками:

  • гидроизоляцией — это основной параметр пропитки;
  • препарат ускоряет процесс отвердевания бетона в несколько раз;
  • полимерный слой защищает здание от статического электричества;
  • щелочной раствор защищает стену от распространения грибка, плесени и других культур, пагубно влияющих на строение.

В продажу поступает стекло двух видов: на основе калия, либо с использованием натрия. Калиевый клей изготавливают из измельчённого кварцевого песка, который в процессе обжигают, порошок смешивают с водой. Этот состав часто применяется для гидроизоляции фундамента зданий, бассейнов. Благодаря своим антисептическим свойствам препарат используют как антисептик для борьбы с плесенью и химически агрессивной средой.

Кроме калиевого клея нередко используют натриевые пропитки. Они в меньшей степени обладают свойствами защиты, в частности, от солевых отложений, но из-за низкой стоимости продукции более востребованы на рынке. Производят состав как с применением автоклавной технологии, так и без неё.

Сфера и особенность применения

Итак, для чего же добавляют жидкое стекло в бетон? В бытовых нуждах бетон с жидким стеклом (химическое название – силикат натрия) применяется для придания влагозащитных свойств застывающей массе и с целью улучшения ее прочностных характеристик. ЖС используется во время ремонта в бассейнах, при проведении работ на канализационных сетях и т.п. Помимо этого возможно добавление жидкого стекла в бетон для ускорения затвердения цементной массы.

Добавлять жидкое стекло в цементную основу нужно осторожно, соблюдая определенные пропорции. Использование жидкого стекла в количестве, превышающем 5% к цементной смеси, может не самым лучшим образом отразиться на эксплуатационных характеристиках фундамента или изделия, для создания которого используется силикат натрия. Здесь больше речь идет о прочностных характеристиках.

Бетон с добавками жидкого стекла — срез

Использование жидкого стекла в бетоне в повышенном количестве способствует ускоренному затвердеванию основы, что в свою очередь усложняет процесс укладки цементной массы.

При подготовке микса и подмеса добавок необходимо обязательно придерживаться пропорций введения этого веществу в бетонную основу.

Плюсы и минусы жидкого стекла для бетона

Теперь давайте рассмотрим все за и против использования этой добавки в качестве улучшения гидроизоляционных свойств цементной основы.

К основным положительным характеристикам силиката натрия специалисты относят:

  • высокий уровень адгезии – когда добавляют жидкое стекло в бетон, смесь получается редковатой, за счет чего происходит полное и глубокое заполнение пор обрабатываемой поверхности;
  • высокие показатели водонепроницаемости;
  • экономичность – при гидроизоляции расход ЖС очень мал;
  • предотвращение появлению плесени;
  • низкая стоимость;
  • долговечность.
  • быстрое застывание;
  • узконаправленность – ЖС используется только с целью защиты от влажности;
  • необходимость точного контроля вводимого вещества.

Схема применения жидкого стекла

Для того, чтобы объективно оценивать все «за» и «против» применения такой добавки для замеса, нужно понимать, что она нужна исключительно для защиты готовой конструкции от влаги. Это касается не только самого бетона, но и армирующих металлических элементов.

Как правильно приготовить бетонную смесь на основе жидкого стекла?

Процедура приготовления бетонной основы с добавлением жидкого стекла по своей сути не сложна, но получить качественный продукт возможно только при условии соблюдения нескольких важных правил:

  1. Твердеющие характеристики смеси следует снизить. Для этого силикат натрия сначала растворяется в воде и только после этого тонкой струйкой вводится в готовый цементный или бетонный раствор.
  2. В процессе введения ЖС вся масса постоянно помешивается, за счет чего достигается равномерное распределение гидроизоляционного вещества по всему объему.
  3. Как только все количество ЖС будет внесено в цемент, следует еще раз все тщательно вымешать, используя для этого строительный миксер или дрель со специальной насадкой.

Учитывая, что подобные смеси быстро твердеют, заготовки делают в небольших количествах. Очевидно, что готовить смесь в бетономешалке нерационально – она схватится задолго до того, как завершится процесс перемешивания.

Замешивание бетона с жидким стеклом всегда небольшими порциями, чтобы не успевало застывать до израсходования

При приготовлении бетона с жидким стеклом используется исключительно питьевая очищенная вода, в которой отсутствуют примеси солей и прочие включения. Последние снижают эксплуатационные характеристики активных веществ ЖС.

Соотношение материалов

Уровень влагостойкости зависит от того, какой объем ЖС будет внесет в бетонную массу. От количества ЖС зависит и скорость застывания. При приготовлении раствора необходимо брать во внимание данные, приведенные в таблице.

Объем силиката натрия, %

Первоначальное схватывание, мин

Полное застывание, час

Пропорции введения силиката натрия во многом зависят от задачи, которую нужно реализовать с помощью раствора на его основе. Данные по разведению и количественным долям указываются на упаковочной таре самого продукта. К примеру, для гидроизоляции бассейна используется бетонный раствор с 3% ЖС.

Нельзя самостоятельно увеличивать объем ЖС в смеси. На практике это ни к чему хорошему не приводит: поверхность начинает разрушаться буквально спустя 7-10 дней после полного застывания.

ВИДЕО: Жидкое стекло для гидроизоляции

Организация приготовления состава с добавками

Перед тем, как использовать жидкое стекло необходимо разобрать все особенности его применения. В первую очередь нужно определиться, какие инструменты нужны для этого мероприятия.

Добавка жидкого стекла в бетон с целью повышения его гидроизоляционных свойств характеризуется использованием таких специальных инструментов:

  • различные по объему емкости – в случае добавления раствора отпадает необходимость его переливания в емкость большего размера;
  • строительный миксер или за неимением такового, как правило, используется дрель со специальной насадкой;
  • валик;
  • щетка или макловица – облегчает процесс нанесения ЖС;
  • краскопульт – упрощает процесс распыления смеси;
  • рукавицы;
  • специальный костюм (за неимением такового используется плотная одежда с длинными рукавами).
Читайте также  Как закрепить розетку в бетонной стене

Подготовительные мероприятия

Прежде чем использовать жидкое стекло для приготовления бетонной основы, необходимо тщательно подготовить поверхность, очистив ее от пыли и загрязнений. Это обеспечит лучшее скрепления бетона с плоскостью.

После проведения очистительных мероприятий, возможно, вскроются дефекты на обрабатываемой поверхности: например, это могут быть трещины, разошедшиеся швы в стыках поверхностей и т.п. Их обязательно нужно заделать, чтоб избежать дальнейшего растрескивания бетонной основы. Да и к тому же, это позволит не только обеспечить дополнительную защиту поверхности от влаги, но и сократить теплопотери в помещении.

Перед тем, как приступить к гидроизоляции, заделывают на поверхности трещины и пустоты, чтобы не допустить растрескивания цементной стяжки

Совет! Если предварительно тщательно очистить обрабатываемую цементной основой поверхность, то это обеспечит более глубокое проникновение ЖС и, соответственно, сделает фундамент или плоскость крепкой и прочной.

Поэтапная инструкция устройства гидроизоляции

Можно ли организовать гидроизоляцию собственными силами? Легко, если придерживаться нескольких рекомендаций:

  1. Используя валик, макловицу или другой идентичный по функциональности инструмент наносим цементный раствор тонким слоем на подготовленную поверхность. Нет необходимости сразу делать слишком толстый слой, это может отрицательно отразиться на прочностных характеристиках поверхности в дальнейшем.
  2. Если есть необходимость в возведении высокого фундамента, то слои наносятся поочередно, с перерывом в 30 минут. Для получения ровной поверхности нужно обязательно использовать уровень.

Совет! Если работы проводятся с гладкой основой, по типу ж/б плитки, то, с целью улучшения адгезии, рекомендуется предварительно «загрублять» такую поверхность. Для этого можно использовать металлическую щетку или крупнозернистую наждачную бумагу.

Меры безопасности

Силикат натрия не является высокотоксичным веществом, но при попадании в верхние дыхательные пути вызывает раздражение слизистой оболочки. Поэтому с целью предотвращения неприятных последствий работы с этим материалом рекомендуется соблюдать меры безопасности:

  • защитный костюм – гарантия того, что ЖС не попадет на кожные покровы, поэтому не пренебрегайте его наличием;
  • с целью предотвращения попадания ЖС в глаза надевайте защитные очки;

Если ЖС или вещество на его основе попало в глаза, то нужно незамедлительно промыть слизистую большим количеством теплой проточной воды. При необходимости нужно обязательно обратиться за медицинской помощью.

  • помещение, в котором ведутся работы с этим веществом, обязательно должно постоянно проветриваться.

Зная, как использовать жидкое стекло для приготовления бетона, можно организовать процесс возведения фундамента и гидроизоляции поверхности наилучшим образом. Надеемся, описанные выше советы и рекомендации помогут вам в реализации поставленной задачи.

ВИДЕО: Универсальная гидроизоляция — аква блокер (стоп вода)

Выбираем подходящую пропорцию

Перед началом работы очень важно рассчитать оптимальное количество бетона и жидкого стекла. Приведём некоторые данные:

  1. Если количество клея составляет 2 % от общей массы раствора, то схватываться он начнёт через 45 минут, а максимальную прочность наберёт за сутки.
  2. При повышении количества до 5 % бетон схватывается через 30 минут и застывает за 16 часов.
  3. При количестве 8 % эти показатели снижаются до 15 минут и 8 часов.
  4. Если жидкого стекла 10 %, то время составит 5 минут и 4 часа соответственно.

Конечно, при увеличении количества добавки качество готового бетона существенно повышается. Однако увеличивается и стоимость.

Важно
Если превысить допустимую порцию присадки, бетон может рассыпаться уже через несколько дней без каких-либо нагрузок.

Достоинства и недостатки

Пропитка бетона жидким стеклом и добавление силикатов в бетонную смесь имеет ряд достоинств:

  • строительные конструкции получают защиту от атмосферной и грунтовой влаги;
  • повышается стойкость материала к кислотам;
  • увеличивается прочность, жаростойкость и морозостойкость бетона;
  • обеспечивается стойкость конструкций к появлению и распространению грибка;
  • у обработанной поверхности возрастает износостойкость;
  • благодаря текучести и вязкости состава, высокой адгезии, при нанесении формируется ровное покрытие, прочно сцепленное с бетонным основанием.

По сравнению с битумными и полимерными гидроизоляционными материалами силикатные составы недорого стоят и экономно расходуются. Покрытие рассчитано на 5 лет службы, после чего обработку требуется повторить.

В список недостатков входит:

  • быстрое схватывание – смесь следует готовить малыми порциями и сразу же использовать;
  • высокая хрупкость застывшей пленки – поверхность, подверженную механическим нагрузкам, требуется дополнительно защитить рулонной гидроизоляцией;
  • обработанный бетон хуже поддается сверлению, резке штроб;
  • при нарушении целостности пленки снижается эффективность гидроизоляции;
  • силикатные растворы нельзя использовать для обработки кирпичной кладки, применять совместно с растворителями и органическими смолами;
  • нарушение предписанных пропорций жидкого стекла в бетоне ухудшает эксплуатационные показатели конструкций.

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

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

Жидкое стекло и цемент — пропорции

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

Пропорции будут следующими:

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

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

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

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

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

Пропорции: цемент — песок — жидкое стекло

Для увеличения гидроизоляционных характеристик в бетон добавляется следующее количество компонентов:

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

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

При изготовлении защитных покрытий колодцев готовят такой состав:

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

При правильном соотношении раствор будет напоминать вязкую густую сметану.

Для создания огнезащитных составов рекомендуется готовить смесь в такой пропорции:

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

При заделке швов и трещин состав готовится в такой пропорции:

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

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

Рекомендуемые соотношения

Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций. Ошибка может вызвать разрушение или растрескивание конструкции. Процентное соотношение добавок, вводимых в цементный раствор, определяется с учетом объема цемента.

Применение жидкого стекла в строительных растворах осуществляйте, согласно следующим рекомендациям:

  • Жидкое стекло как гидроизоляционная добавка позволяет приготовить водостойкую штукатурку. Для раствора используйте 15% состав композита и смешайте с песчано-цементной смесью, соотношением 2,5:1.
  • Жидкое стекло с цементом для выполнения гидроизоляции бассейнов смешивайте, соблюдая пропорцию: на 10 объемных частей смеси должна быть добавлена одна порция силиката.
  • Цемент и жидкое стекло, а также песок, используемые, как защитные составы при изготовлении колодцев, применяйте в соотношении 1:1:1. Общая консистенция смеси должна соответствовать вязкости густой сметаны.
  • Жидкое стекло для бытовых целей следует добавлять в бетон объемом не выше 10% от общего веса.
  • Жидкое стекло и цемент, совместно с песком, перемешивается в соотношении 1,5:1,5:4 для подготовки обмазочных составов, обладающих огнеупорными свойствами. Доля воды для этого рецепта составляет не более четверти от общего объема добавки.

Для снижения твердеющих свойств рекомендуется сначала смешать жидкое стекло с водой, и только потом добавлять его в песчано-цементную смесь

Гидроизоляция бетона
жидким стеклом

Жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатов натрия – Na2O·nSiO2 или калия – K2O·nSiO2.

Качество жидкого стекла оценивают по плотности, вязкости раствора и модулю стекла (2,6-4,0), который равен отношению числа грамм-молекул кремнезема к одному грамм-молю оксида натрия или калия. С увеличением модуля повышаются клеящие свойства жидкого стекла и стойкость изделий к кислотам.

Приготовление жидкого стекла

Технология получения жидкого стекла включает сплавление смеси кварцевого песка с карбонатом натрия (калия) или сульфатом натрия (калия) при температуре 1300-1400 °С, охлаждение расплава и его растворение паром под давлением 0,6 — 0,8 МПа в автоклаве.

Растворимое стекло затвердевает только на воздухе. Сущность процесса заключается в испарении воды, повышении концентрации свободного коллоидного кремнезема, его последующей коагуляции и уплотнения.

Само по себе жидкое стекло твердеет очень медленно вследствие образования на его поверхностных слоях плотной пленки, препятствующей проникновению СО2 во внутренние слои и их высыханию. Поэтому для ускорения твердения применяют различные катализаторы, главным образом кремнефтористый натрий.

Наибольшее распространение получило более дешевое натриевое стекло, хотя по свойствам калиевое более ценно.

Применение жидкого стекла

Проявление жидким стеклом вяжущих свойств, обусловливает его использование в качестве связующего в составе композиционных материалов.

Жидкие стекла применяются в качестве компонента цементов — гетерогенных систем, включающих наряду с растворами силикатов тонкодисперсные порошки. Порошки образуют с жидкими стеклами химически взаимодействующую композицию (цемент). В таких цементах жидкое стекло является жидкостью затворения порошковой части. Цементы на основе водорастворимых силикатов идут на изготовление композиционных материалов и покрытий различного назначения.

Следует уточнить, что понимают под вяжущими свойствами жидких стекол. Это уровень прочности искусственного камня, полученного при твердении цемента на основе жидкого стекла (жидкое стекло+тонкодисперсные порошки+добавки различного назначения), или композиционного материала на основе жидкого стекла или жидкого стекла с отвердителем. Вяжущие свойства жидкого стекла отождествляют также со значением его адгезии к подложкам различной природы.

Исходя из классификации строительно-технических свойств строительных вяжущих веществ, жидкое стекло относят к «воздушным вяжущим», поскольку искусственный камень на его основе неводостоек — разупрочняется при хранении в воде. Однако специальными приемами водостойкость такого камня может быть значительно повышена, прежде всего, за счет правильного выбора отвердителя, использования термического отверждения, введения добавок-модификаторов и т.д.

Водостойкость композиционных материалов на жидких стеклах зависит от значения силикатного модуля и заметно повышается при превышении значения 3,3. Дальнейшее повышение модуля приводит к повышению водостойкости материала на основе щелочных силикатов, которая монотонно возрастает в области полисиликатов (при n>4,0), однако в этой области наблюдается ослабление вяжущих свойств.

Ускорение схватывания цемента

Прибавление раствора жидкого стекла к воде затворения цемента ускоряет процесс его схватывания и твердения, что имеет большое практическое значение, например, при зимних бетонных работах. Скорость твердения цементных растворов зависит от состава жидкого стекла и в особенности от содержания в нем кремнезема. Чем выше кремнеземистый модуль жидкого стекла, тем эффективнее происходит его взаимодействие с цементом.

Прибавление к цементному раствору 2 % жидкого стекла ускоряет начало схватывания в 3 раза, а конец схватывания больше чем в 4 раза. Но прочность затвердевшего раствора в этом случае несколько снижается. Дальнейшее прибавление жидкого стекла в количествах до 10 % совершенно не ускоряет начала схватывания, конец же схватывания ускоряется в 6 раз.

Полимерцементные составы

Хорошо зарекомендовали себя при гидроизоляции подземных железобетонных конструкций цементные сложные композиции, включающие для обеспечения заданных свойств до пяти ингредиентов: цемент, песок, синтетический латекс, жидкое стекло, эмульгатор. Основное преимущество таких полимерцементных материалов экологическая безопасность.

Инъекционные составы

Жидкое стекло применяется для укрепления, уплотнения (силикатизации) слабых грунтов на строительных площадках. Вначале в грунт под давлением закачивают раствор хлористого кальция определенной концентрации, затем жидкое стекло. В результате реакции этих веществ образуются плохо растворимые соединения, которые повышают механическую прочность грунтов.

Добавление жидкого стекла в бетон

Бетон с добавками жидкого стекла не рекомендуется для гидроизоляции, так как со временем жидкое стекло вымывается из бетона, оставляя после себя поры, нарушающие герметичность бетона.

Недостатки

Это прежде всего высокая проницаемость жидкостей в композициях на его основе, нестойкость против воздействия растворов щелочей и относительно невысокая водостойкость. Снижают проницаемость и повышают водостойкость композиций введением различных добавок. Модифицируют свойства жидкого стекла в процессе приготовления композиций.

Стоимость

Силикатный клей поступает в продажу в разной фасовке. Строительные магазины предлагают жидкое стекло как в чистом виде, так и уже разбавленную водой смесь. Преимущественно цена зависит от производителя, тары (в бочках всегда дороже) и концентрации вещества.

Итак, растворимое стекло может значительно повысить свойства бетонных конструкций, что, в свою очередь, продолжит срок их эксплуатации. Но чтобы получить максимальный результат, нужно придерживаться основным правил. В случае неграмотной работы, характеристики материалов только ухудшатся.