Жидкое стекло — характеристики, особенности применения

Проблема использования различных веществ в качестве добавок для строительных смесей, а также проблема гидроизоляции материалов существует не первый год. Кажется, что с развитием химических технологий многообразие доступных средств должно помогать в решении этих проблем. Но на деле оно только мешает, так как выбрать что-то оптимальное под конкретную ситуацию не так просто. В статье мастер сантехник расскажет, как использовать для улучшения качеств бетона и гидроизоляции различных поверхностей жидкое стекло.

Что такое жидкое стекло

Жидкое стекло – это особый материал, изобретенный немецкими химиками еще в XIX веке. Если говорить простым языком, это продукт химической реакции, возникающей между кремниевой кислотой и различными силикатами щелочных металлов – натрия, калия и лития. Со временем стало понятно, что наиболее распространенным станет именно натриевый состав, так как его свойства и стоимость удовлетворяют большинство потребителей. Калиевое жидкое стекло стоит дороже, так как технология его производства более затратная, однако и эффект от применения лучше. Вариант производства жидкого стекла из лития практически не получил распространения.

Итак, после реакции взаимодействия кремниевой кислоты с силикатом натрия или калия получается вязкая, прозрачная, иногда с белесым или зеленоватым оттенком масса. На открытом воздухе эта масса быстро застывает с образованием стеклоподобного полимера, формулу которого вы легко сможете найти в Википедии.

К характеристикам данного полимера можно отнести:

• Гидрофобность – застывший материал не пропускает влагу;
• Растворимость – незастывшая масса легко растворяется в чистой воде;
• Клейкость – масса обладает высокой адгезией к самым разным поверхностям;
• Защита от грибка и плесени – силикаты отличаются отличными дезинфицирующими качествами;
• Термостойкость – застывшая субстанция не боится высоких температур и открытого пламени;
• Прочность – масса достаточно прочна на сжатие;
• Антистатичность – получающаяся пленка не накапливает статическое электричество;
• Термоизоляционные качества – полимер плохо передает тепло.

Выяснив все перечисленные особенности и характеристики, люди быстро поняли, что данный материал имеет большое будущее в строительстве, производстве и других областях человеческой деятельности. С тех пор приступили к массовому производству жидкого стекла и изучению путей его практического применения.

Сначала для этого использовали стеклоплавильные печи, однако со временем производство переместилось в автоклавные камеры, где под высоким давлением удается добиться более высокого класса и качеств получаемого продукта.

Виды жидкого стекла

Как мы упоминали выше, существует несколько видов жидкого стекла:

• Натриевое. Это наиболее дешевая и распространённая разновидность, известная под торговым названием «канцелярский клей».
• Калиевое. Менее распространённая разновидность, обладающая более высокой стойкостью к кислотам и воде после застывания, но и более высокой ценой.
• Литиевое. Наиболее редкий вид, используется в электродном напылении для электродуговой сварки.
• Нано-керамика. Это разновидность с добавлением частиц оксидов алюминия или титана, которые образуют труднорастворимые силикаты. Используется для обработки кузова автомобиля.

Достоинства и недостатки жидкого стекла

В этой главе мы поговорим о достоинствах и недостатках рассматриваемого материала. Начнем, пожалуй, с достоинств.

Плюсы растворимого силикатного стекла:

• Растворяется в обычной воде и может служить добавкой к самым разным строительным смесям, которые затворяются водой.
• Проникает глубоко в бетон и древесину, заполняет трещины и поры, являясь, в результате, хорошей гидроизоляцией.
• Имеет оптимальную плотность, застывший материал имеет малый вес и не нагружает строительные конструкции.
• Отличается выгодной ценой по сравнению с другими клеями и добавками в бетон.
• Повышает прочность пористых оснований, таких как штукатурка, бетонные полы, потолки из плит, отмостки.
• Является прекрасным клеем за счет высокой адгезии и клейкости к различным материалам, в том числе к металлу, бетону, древесине и бумаге.
• Обладает свойствами антисептика, хорошо борется с грибковыми, плесневыми и бактериальными заражениями.
• Материалу свойственны огнеупорные качества, что нашло широкое применение в некоторых областях, таких как изготовление антипиренов и различных пропиток, черной металлургии и т.д.

Интересно знать, что одним из неочевидных достоинств силикатов является их экологическая чистота.

Минусы жидкого стекла:

• Образуемая на поверхности пленка не отличается высокой прочностью и со временем может растрескиваться.
• Плохо совместима с кирпичом. Пористая поверхность кирпича впитывает вещество и начинает разрушаться.
• Значительно ускоряет время застывания строительных смесей, что требует определенной сноровки при их последующем монтаже.
• Образуемая на поверхности пленка не позволяет наносить лаки, краски и прочие подобные покрытия.
• Плохо сочетается с большинством органических соединений, покрытие ставится матовое или вовсе не держится.

Здесь перечислены достоинства и недостатки материала, сделанного в соответствие с ГОСТ 13078-81. Возможно существование других разновидностей растворимых силикатов, характеристики которых улучшены с помощью оксидов металлов и других добавок.

Где применяют жидкое стекло

Мы уже коснулись некоторых аспектов применения силикатных растворов, но, чтобы ответить на поставленный вопрос в полной мере, мы расскажем отдельно о том, где используют жидкое стекло. Начнем с того, что перечислим все существующие способы применения этого материала, а потом раскроем некоторые из приведенных способов более подробно.

Итак, жидкое стекло применяется в таких отраслях:

• В строительстве. Используется как добавка в цементный раствор, для гидроизоляции поверхностей, для дерева, для стяжки пола и т.д.
• В черной металлургии. Учитывая жаропроупорные качества материала, его широко применяют для производства литейных форм и создания керамических флюсов.
• В химической промышленности. Широко используется для изготовления лакокрасочной продукции, огнеупорных красок и покрытий, производстве клеев, моющих средств, противокислотной защиты для различных деталей.
• В машиностроении. Помогает соединять мелкие детали, требующие деликатности. Кроме того, используется в качестве антипригарного агента для некоторых поверхностей.
• В бумажной промышленности. При изготовлении бумаги растворимые силикаты помогают добиваться твердости и глянцевого блеска конечного продукта.
• При изготовлении книг. Здесь жидкое стекло используют как клей, который прекрасно соединяет бумагу, картон, кожу, древесину.
• В производстве средств для ухода за авто. Защита кузова автомобиля с помощью модифицированного оксидами металлов и ПАВ жидкого стекла – распространенная практика.
• В рукоделии и дизайне. Хорошо подходит для декора в качестве клея, соединяющего такие материалы, как стекло, керамика, металлы, полимеры.
• В домашнем хозяйстве. Материал порой незаменим в ванной, используется также для кухни, в гараже, в подвалах, влажных помещениях. Добавление силикатов в воду для кипячения помогает снять нагар с кастрюль и сковородок.
• Строительное жидкое стекло можно смело использовать в других областях. Например, в квартире или для авто.

Использование для бетонных поверхностей

Жидкое стекло для бетона в виде компонента сложносоставной смеси или пропитки является надежным консерватором, но, чтобы оно полностью проявило заявленные свойства, необходимо придерживаться технологических нюансов:

• Поверхность бетона предварительно очищается от грязи и обезжиривается.
• Добавление в раствор. Жидкое стекло разбавляют водой в отдельной емкости, а затем вливают в приготовленную сухую смесь и тщательно перемешивают. Запрещается добавление силикатного клея в готовый жидкий раствор.
• Важно точно следовать рецептуре, поскольку жидкое стекло сильно влияет на скорость затвердевания. Допускается разбавление состава небольшими порциями воды при быстром затвердевании.
• При однократном нанесении силикатный клей пропитывает слой толщиной 1-2 мм; после нескольких обработок —15-20 мм.

Технология использования в разных процессах:

• Для защиты от сырости стен чердаков и подвалов достаточно одного нанесения жидкого стекла.
• Гидроизоляция стенок колодцев проводится в два этапа. Сначала наносится тонкий слой жидкого стекла. Поверх образовавшейся пленки наносится цементно-песчаная смесь с нужной пропорцией силикатного клея.
• Бассейн гидроизолируют с двух сторон. Внутреннюю поверхность обрабатывают тонким слоем жидкого стекла. Для изоляции внешней стенки от грунтовых вод состав наносится толстым слоем, в два-три приема.
• Жидкое стекло на пол в гараже — дешевый способ избавиться от всепроникающей цементной пыли. Правильным будет нанесение по свежей стяжке. Если просто пропитать пол концентрированным составом, получится хрупкий лаковый слой.
• Напольное покрытие с использованием жидкого стекла. Проводится в помещениях с избытком влажности. Если полы деревянные, предварительно выполняется стяжка из бетона. Затем на сухую бетонную поверхность порциями выливается и разравнивается силикатный раствор. Для окончательного выравнивания наносится повторный слой толщиной 3-5 мм. Финишное покрытие добавляется после высыхания; подойдет эпоксидный или полиуретановый лак.

Защита древесины

Гигроскопичные деревянные конструкции особенно нуждаются в надлежащей защите. В отличие от бетона, при контакте с древесиной силикатный клей в нее не впитывается, но образует внешний предохранительный слой. Поэтому для правильной обработки дерева жидким стеклом особенно важна предварительная подготовка. Дерево не только очищается от пыли и грязи, но дополнительно зачищается наждачной бумагой. Такой прием позволяет создать более гладкую поверхность и лучшее сцепление (а, значит, и долговечность) пленки.

Силикатный клей наносят на поверхности, которые не планируется окрашивать, поскольку дерево становится зеркально гладким, и покрасить его невозможно. Регулярно подвергающиеся воздействию сырости места (подвал, стропила, балочное перекрытие) — идеальные претенденты на использование жидкого стекла; применение состава проходит с учетом следующих рекомендаций:

• Состав, разведенный водой в нужной пропорции, наносится на обработанную и зачищенную поверхность, минимум двумя слоями.
• Для качественной гидроизоляции толщина готовой пленки должна быть не менее 100 мкм.
• Лучший результат получается, если состав наносится при температуре от +20 до +40°C, широкой кистью или валиком.

Жидкое стекло в рукоделии и хозяйстве

Наконец, не стоит забывать, что жидкое стекло – это прекрасный клей. В былые времена этот клей назывался канцелярским, так как он хорошо клеит бумагу. С помощью силикатов можно приклеивать практически все ко всему: стекло к стеклу и керамике, керамику к керамике, бумагу, дерево, картон, металлы, кожу и многое другое.

Художественное применение жидкого стекла

В последнее время жидкое стекло активно используется в творчестве не только как клей, но и как финишное покрытие и как самостоятельный материал. Даже не все еще знают такие современные, очень модные рукоделия, как создание картин в стиле папертоль и алмазная вышивка. В первом случае объемная картина создается из наложенных друг на друга и склеенных вырезанных из картона элементов. Алмазная вышивка или мозаика — это картина из разноцветных страз или бисера, наклеенных на основу.

Оба вида поделок имеют в итоге сильно рельефную поверхность, поэтому под простым стеклом их эффектность теряется. Здесь именно жидкое стекло, нанесенное поверх готового полотна, служит не только красивым глянцем, но и защитой от пыли, влаги и УФ-лучей. Папертоль покрывается достаточно толстым слоем. В нем при высыхании могут образовываться пузырьки, которые можно легко удалить прокалыванием иголкой или подогреванием. Алмазная вышивка покрывается очень тонким слоем, да еще и прижимается — тогда стразы не теряют своего блеска.

Жидким стеклом ремонтируют художественную посуду или статуэтки, а также покрывают изготовленные собственноручно из гипса фигурки или даже фигуры-скульптуры, которыми после такой обработки можно оформить пространства и сооружения под открытым небом. Также жидкое стекло может быть самостоятельным материалом — из него делают маленькие скульптурки или цветы, отливая детальки в специально приготовленные формочки, а затем сгибая их как надо и соединяя проволокой. Этот вид творчества особо интересен еще потому, что жидкое стекло легко можно окрасить с помощью акриловых красок. Наконец, сейчас очень моден даже такой простой, и в то же время эффектный элемент интерьерного дизайна, как создание подтеков из жидкого стекла на разных поверхностях.

Особенности работы с жидким стеклом

Кроме оперативности в подготовке смеси и ее нанесении необходимо помнить про специфические свойства и необходимые меры предосторожности:

• Защита кожи и глаз от прямого контакта. Подойдут стандартные перчатки, защитная одежда и обувь, маска, защитные очки. Если клей попал на кожу или глаза, промыть пострадавший участок большим количеством воды.
• Выбор того, как наносить жидкое стекло, зависит от способа применения; используют кисть, валик или краскопульт.
• Работа в помещении с хорошей вентиляцией.
• Хранение и транспортировка. Хранить и переносить в герметично закрытой таре. Допускается хранение при отрицательных температурах; после оттаивания при комнатной температуре клей не теряет своих качеств.

Рекомендации по выбору

Силикатный клей предлагается как в чистом виде, так и в составе готовых отделочных смесей и пропиток в хозяйственных (строительных) магазинах. В торговой точке не сложно купить жидкое стекло в небольшом объеме; большую партию лучше заказывать напрямую у производителей. При выборе силикатного клея обращают внимание на:

• Вид и предназначение.
• Информацию на упаковке. Должна включать состав, название торговой марки, срок хранения, юридический адрес производителя, инструкцию по применению.
• Внешний вид. Если упаковка прозрачная, раствор можно оценить визуально; в нем не должно быть примесей.
• Цену. Цена жидкого стекла зависит от объема покупки и основных параметров (модуля и плотности). Жидкое стекло (раствор) выгоднее по цене, чем сухое стекло (концентрат).
• Выбор тары. Жидкое стекло предлагается в таре объемом 1-5 кг, а также в канистрах 10-20 кг, бочках 200 л. Любая тара должна быть герметичной.

Видео

В сюжете - О правилах работы с жидким стеклом

Вывод

Жидкое стекло — проверенный и доступный материал для выполнения самых разных строительных работ; чтобы результат получился качественным, понадобится сноровка и определенные навыки. С точки зрения эстетики покрытие уступает более дорогим аналогам. Но, если приоритетом является минимизация затрат, жидкое стекло — оптимальное решение.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Способы гидроизоляции канализационных колодцев