Жидкое стекло для гидроизоляции бетона

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.

В первую очередь надо определить, сколько клея необходимо добавлять в бетон? Все будет зависеть от того, какое время дается на схватывание бетонного раствора. И чем меньше его пропорции в смеси, тем дольше бетонная конструкция будет высыхать.

Вот пропорции, определяющие максимум и минимум:

• при 2% начало схватывания начинается после 40 минут, а ходить по бетону можно через сутки;
• при 10% схватывание раствора начинается через 5 минут, а ходить по покрытию можно уже через 5 часов.

Как готовить смесь?

В первую очередь готовится жидкое стекло. В таре оно поставляется в концентрированном виде, так что его предварительно разбавляют водой. Если проводится заливка пола и стен искусственного водоема на даче, то приблизительная концентрация такая: один стакан клея на ведро воды.

Обратите внимание, что для этого необходимо использовать водопроводную воду, где минимальное количество различных солей. На этикетке тары есть подробная инструкция.

Очень важный момент – применение жидкого стекла для бетона гарантирует быстрое схватывание последнего. Это хорошо видно из примера, где были рассмотрены пропорции.

Для ручного изготовления бетонной смеси необходимо сделать небольшой замес. Будет правильно, если в водный раствор клея добавлять порционно бетонную сухую смесь, а не наоборот. Раствор должен быть хорошо промешан.

Правила применения

Процесс подготовки раствора не сложен, бетонный раствор с жидким стеклом легко приготовить своими руками. Для получения качественного продукта важно соблюдать правильные пропорции компонентов смеси и знать определенные условия использования, чтобы бетон не растрескивался и не разбивался. Правила следующие:

• Жидкое стекло в бетон не добавляется. Сначала готовится сухая смесь, которая разводится тонкой струйкой растворенного в воде клея, при постоянном перемешивании.
• Важно строго соответствовать инструкции, соблюдать пропорции компонентов. 3% – составляющая силикатного клея в растворе для фундамента, в других случаях максимальный процент нахождения клея в составе может достигать 25, от общей массы.
• Жидкий клей способствует быстрому затвердеванию раствора. Добавление незначительного количества воды, либо подготовка малых порций поможет в работе. Готовить смесь в бетономешалке бессмысленно, она схватится до окончания перемешивания.

Вернуться к оглавлению

Технологии использования

Подробное изучение инструкции по применению жидкого стекла для бетона позволяет избежать ошибок при использовании состава. Расход состава зависит от специфики мероприятий по укреплению бетона жидким стеклом.

Бетоны с силикатами

Чтобы правильно приготовить рабочую смесь, следует знать, сколько жидкого стекла добавлять в бетон. Количество силикатных добавок не должно превышать 5% от общей массы раствора, в который также входит вода, цемент, песок и щебень. Марка цемента – не ниже 32,5 (М400).

Важно знать, как пользоваться жидким стеклом для бетона: его нельзя вводить в готовый раствор. По технологии требуется песок смешать с цементом, а силикатную добавку растворить в воде, после чего замешать бетон, добавив щебень. Так как смесь быстро схватывается, ее следует сразу использовать и промыть емкость, в которой замешивался бетон.

Грунтовка

Грунтовка внутренних поверхностей бассейнов, септиков, колодцев, затопляемых подвалов и резервуаров помогает защитить конструкции от повреждения влагой. При этом заделываются имеющиеся дефекты и трещины. Использование жидкого стекла для трещин в бетоне позволяет создать надежный барьер против течи.

Состав для грунтовки: к смеси просеянного чистого песка, портландцемента М400 и воды добавляют силикатный состав. Массовая пропорция жидкого стекла и цементно-песчаной смеси 1:1. Чтобы нанести жидкое стекло на бетон, используют шпатель.

Железнение

Под железнением бетона жидким стеклом подразумевают обработку конструкций с целью увеличить прочность и долговечность верхнего слоя, повысить стойкость к механическим повреждениям, истиранию.

Готовый раствор на бетонную поверхность наносят лопаткой или кельмой, равномерно распределяют по всей площади. После высыхания выполняется полировка шлифовальной машиной. Для железнения лучше всего подходит силикат лития.

Гидроизоляция

Технология применения жидкого стекла для гидроизоляции бетона:

1. Перед тем как покрыть бетон жидким стеклом, с обрабатываемой поверхности устраняют выступающие неровности, удаляют мусор и пыль.
2. Далее поверхность грунтуется – чтобы разбавить жидкое стекло для пропитки бетона используется чистая вода в пропорции 1 литр силикатного концентрата на 2,5 литра воды. Раствор наносится распылителем, валиком или кистью. Повторная обработка – после высыхания первого слоя (раствор жидкого стекла на бетоне сохнет за 30 минут при температуре воздуха +20°С и нормальной влажности).
3. Обмазочный раствор готовится в соотношении 1:1:1 из концентрата жидкого стекла, цемента и воды. Состав наносится шпателем, мастерком или кельмой равномерным слоем по всей поверхности. Так как состав схватывается за 15 минут, его готовят небольшими порциями и быстро наносят.
4. Укладку рулонной гидроизоляции, утеплителя или облицовочной плитки можно производить спустя сутки после гидроизоляции конструкции жидким стеклом.

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:

• 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.

Применение жидкого стекла в бетоне – области использования

Работники строительной отрасли, ремонтной сферы активно используют силикатные растворы на основе натрия и калия. Они повышают эксплуатационные характеристики монолита, что позволяет использовать его для различных целей.

Области применения силикатного модификатора:

• заделка трещин и полостей, через которые проникает влага;
• внешняя отделка стен здания для повышения их влагостойкости;
• гидроизоляция кладки цокольных помещений;
• влагозащита подвальных помещений, гидротехнических объектов;
• приготовление специальных составов для грунтовки бетонной поверхности;
• сооружение фундаментов для установки отопительного оборудования;
• производство на промышленных предприятиях специальных видов бетона;
• возведение фундаментных оснований различных объектов;
• защита стен жилых и подсобных помещений от развития плесени, грибковых колоний;
• обработка стыков и внутренних поверхностей колодезных колец.

Жидкое стекло продается в пластмассовых канистрах

По своим характеристикам компонент практически не имеет аналогов при выполнении работ, связанных с гидроизоляцией и пропиткой. Свойства силикатного материала позволяют обеспечить надежную защиту бетонных конструкций от влаги, повышенной температуры, агрессивной среды.

Видео по теме

• Гидроизоляция

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

• Как правильно сделать внутренние перегородки в деревянном доме
• Руководство по самостоятельной установке межкомнатных дверей

—>

Использование жидкого стекла для гидроизоляции фундамента

Выделяют три варианта использования жидкого стекла в качестве гидроизоляционного материала:

• обмазочная гидроизоляция раствором силикатов. В этом случае жидкое стекло наносят в два слоя на поверхность, которая впоследствии будет защищена другими материалами, например, рулонными. Часть раствора при этом проникает в толщу бетона и заполняет микропоры;
• использование раствора на жидком стекле и цементе. Такой раствор очень быстро схватывается, поэтому находит применение, в основном, для ликвидации серьезных течей. Его также можно использовать для гидроизоляции швов сборных фундаментов;
• использование жидкого стекла как составной части бетонной смеси. Данный вариант позволяет сформировать монолит, масса которого после затвердения будет отличаться прекрасными гидроизоляционными свойствами. Но тут есть один нюанс: самостоятельно рассчитать точную дозировку жидкого стекла таким образом, чтобы ее добавление не сказалось на прочности фундамента, непросто. К тому же бетон, который затворяется раствором силикатов, очень быстро схватывается, поэтому его укладка должна проводиться в сжатые сроки

Преимущества и недостатки жидкого стекла

К преимуществам данного материала можно отнести: прекрасную адгезию к минеральным основаниям; создание эффективного водонепроницаемого барьера; простоту использования; небольшой расход материала; относительно низкую стоимость растворов.

Однако не обошлось и без недостатков, кои у жидкого стекла имеются: ограниченное применение в целях гидроизоляции фундамента (на доступных для обработки поверхностях); необходимость использования жидкого стекла вместе с другими материалами для защиты гидроизоляционного слоя от механических повреждений. Ко всему прочему, жидкое стекло очень быстро кристаллизуется, что требует определенной сноровки от человека, который непосредственно проводит работы по гидроизоляции фундамента.

Этапы работ по гидроизоляции фундамента жидким стеклом

Прежде всего, нужно определиться с тем, соответствует ли качество раствора силикатов заявленным производителем. Поэтому на первом этапе проверяют чистоту жидкого стекла: раствор не должен содержать каких-либо посторонних примесей, жидкость должна быть густой, без комочков. Обращаем ваше внимание на то, что данный материал при условии герметичности упаковки имеет продолжительный срок хранения, и даже при замораживании-размораживании не теряет свои полезные свойства. Итак, с качеством разобрались, пора приступать к работе:

• подготавливаем поверхность фундамента к нанесению первого гидроизоляционного слоя. Хорошо, если при подготовительных работах перед заливкой бетона вами использовалась пленка для гидроизоляции фундамента – тогда и зачистка поверхности монолита не потребует дополнительных усилий;
• с помощью щетки, кисти, валика или другого инструмента равномерно наносим на поверхность первый слой жидкого стекла;
• спустя 20-30 минут наносим следующий слой, следя за тем, чтобы на фундаменте не оставалось «слепых» необработанных участков;
• готовим защитный слой гидроизоляции: в небольшой емкости замешиваем раствор цемента на жидком стекле (1:1), который сразу же наносим тонким слоем на поверхность фундамента. Будьте внимательны и постарайтесь данный этап проводить как можно быстрее: не допускается повторное перемешивание уже схватившегося раствора;
• уже на следующих этапах можно заниматься утеплением фундамента подходящими для ваших условий материалами

Как видите, проведение работ по гидроизоляции фундамента жидким стеклом практически ничем не отличается от такового при использовании любых других обмазочных материалов – все этапы простые и работу можно сделать своими руками.

Применение жидкого стекла

Все вышеперечисленные характеристики делают жидкое стекло идеальным материалом для гидроизоляции бассейна или подвала. Его добавляют в бетон, поскольку он позволяет существенно улучшить качество раствора, но стоит при этом совсем недорого. Жидкое стекло — оптимальный вариант для любых объектов, на которых бетон будет постоянно подвергаться разрушительному воздействию влаги.

Впрочем, не стоит забывать и о том, что бетон с жидким стеклом схватывается очень быстро — именно поэтому данная технология применяется редко. Лучше всего использовать жидкое стекло для гидроизоляции колодца или другого объекта в качестве пропитки. Когда конструкция уже возведена, применяется раствор из жидкого стекла и воды.

После его нанесения на поверхности появится плёнка, которая и обеспечит желаемую защиту. В то же время, впрочем, не стоит забывать и о том, что из-за неё нанесение сверху краски или любого другого материала станет невозможным. И даже мало того: в составе раствора имеется щёлочь, опасная для человека, поэтому все работы следует проводить аккуратно, используя перчатки, — а лучше всего будет доверить их профессионалам.

Хотя жидкое стекло не является токсичным раствором, все же при работе с ним следует соблюдать некоторую технику безопасности, так как попадание мелких брызг в глаза или на слизистые оболочки ротовой полости и носа может вызывать раздражение. При нанесении материала следует пользоваться специальной одеждой, перчатками, респиратором и защитными очками. Работать с составом необходимо в хорошо проветриваемом помещении вдали от открытых источников огня. При попадании жидкого стекла в глаза следует незамедлительно промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу.

Емкости при работе с жидким стеклом в дальнейшем можно использовать только по назначению, их использование в бытовых целях запрещено. По окончанию работ все инструменты необходимо промыть под проточной водой.