Способ применения жидкого стекла для бетона

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона

Бетон характеризуется пористой структурой, и проникновение влаги снижает эксплуатационные свойства бетонных строительных конструкций – вымывается цементное связующее, из-за чего монолитное тело разрушается, стальная арматура подвергается коррозии

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона обеспечивает защиту материала от последствий контакта с водой.

Разновидности и свойства

Жидким стеклом называют водный раствор силиката калия, натрия или лития с добавлением модификаторов. Область применения средства зависит от его основного вещества:

• натриевое служит для изготовления строительных клеев и растворов для гидроизоляции;
• калиевое применяется для приготовления кислотоустойчивых бетонов и цементных ратворов;
• литиевое подходит для упрочняющей обработки бетонных основ пола с последующей полировкой.

Силикатное соединение выглядит как густая жидкость желтого или серого цвета, она не имеет запаха, не выделяет токсичные вещества. Растворителем служит вода. Обработка бетона жидким стеклом дает возможность улучшить его устойчивость к внешним воздействиям.

Способы применения жидкого стекла для бетона

Существует два способа защитить конструкции из бетона и железобетона от влаги при помощи силикатных растворов – выполнить покрытие бетона жидким стеклом или ввести его в состав бетонного раствора на этапе изготовления монолитной конструкции. Рассмотрим, за счет чего формируется защитный барьер при нанесении состава на поверхность, и что дает жидкое стекло в бетоне.

Внешняя обработка

Силикаты, растворенные в воде, при заливке бетона жидким стеклом проникают в верхние слои конструкции через поры, движутся по капиллярам. При контакте с цементным связующим силикаты кристаллизуются. Возникшее в результате химической реакции вещество является водонерастворимым, оно устойчиво к воздействию кислот.

Поверхностная обработка производится для защиты от влаги:

• фундаментных оснований;
• стен и полов во влажных помещениях, подвалах, цокольных этажах;
• балконов и перекрытий;
• внутренней поверхности бетонных резервуаров, колодцев, монолитных чаш бассейнов и т.д.

Добавление в состав бетона

Для чего добавляют жидкое стекло в бетон? Введение в состав бетона силикатов калия и натрия позволяет получить материал, который после высыхания характеризуется уменьшенным диаметром капилляров и пор. Монолитные конструкции, выполненные из такого материала, характеризуются низким коэффициентом водопоглощения, повышенной прочностью и устойчивостью к воздействию влаги, термостойкостью.

При добавлении жидкого стекла в бетон важно соблюдать пропорции: силикатный раствор должен составлять не более 2-5% от общей массы. Превышение указанной нормы приводит к ухудшению механических показателей бетона – он становится чрезмерно хрупким.

Бетон с добавлением силикатов применяется при строительстве гидротехнических сооружений, а также для обустройства:

• фундаментов построек на водонасыщенных грунтах и участках, склонных к подтоплению;
• фундаментов каминов, уличных очагов, домашних печей;
• колодцев и септиков;
• уличных и закрытых бассейнов.

Цементно-песчаный раствор с добавлением силикатов применяется для ремонтных работ в аварийных ситуациях – он в короткие сроки схватывается, образуя гидрофобный материал, и позволяет ликвидировать течь.

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.

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.

Заключение

Чтобы обработать бетон жидким стеклом и получить отличный результат не требуется профессиональное оборудование и специальные навыки. Силикатные растворы удобны в применении и доступны по цене.

Источник

Инструкция по применению жидкого стекла для бетона

Щелочные водные растворы силикатов натрия и калия были известны ещё средневековым алхимикам, но широкое применение в качестве специального строительного клея они получили лишь в XIX в. В наши дни жидкое стекло для бетона и цементных смесей, жаростойких обмазок, автодорожных покрытий и буровых растворов — важный компонент, значительно улучшающий исходные характеристики используемых материалов.

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.

Обзор методов использования

Губительное влияние влаги на фундаменты, кровлю и фасады зданий, а также вымывание грунтов под автомобильными дорогами и постаментами памятников удается предотвратить с помощью щелочных гидрозолей силикатов. Чем разводить песчано-цементный раствор, зачем и сколько жидкого стекла добавлять в бетон — давно решили для себя строители.

ЖС заслуженно относится к бюджетным и эффективным присадкам, оно успешно конкурирует с лучшими полимерными модификаторами. Средняя цена состава на основе солей натрия составляет около 30 р. за 1 кг, солей калия — до 90 р. Упаковку весом 15 кг можно купить всего за 280 р.

При этом сокращается продолжительность застывания смеси, повышается стойкость монолита к агрессивному действию влажности, жары, кислотности и биологических патогенов. Деревянные изделия и конструкции, пропитанные ЖС, приобретают огнестойкость: не горят открытым пламенем, а тлеют. Растворимое стекло применяется в качестве добавки к смеси или для обработки в чистом виде.

Проникающая гидроизоляция

Если силикатный клей смешать с водой в соотношении 1:10, то он проникает в пористую бетонную поверхность на глубину до 5 мм. Образующиеся при высыхании монокристаллы натриевых или калиевых солей герметично закупоривают все встречающиеся дефекты. Трёх слоёв пропитки достаточно для создания полностью водостойкого покрытия, пригодного для дальнейшего нанесения битумной гидроизоляции.

Добавление в бетонные растворы

Цемент и наполнитель соединяются в необходимых соотношениях, затем в них вливается ЖС, разведённое водой 1:10, и перемешивается. Состав очень быстро схватывается, поэтому работать с ним надо оперативно. Здесь на помощь приходит специальный «растворный» пульверизатор. Широкое применение получили гидроизолирующие составы для панельных швов, монолитных стен и стыковочных элементов конструкций. Бетонные стяжки на основе силикатного клея используются при строительстве бассейнов, заливке фундаментов, выгребных и смотровых ям, подвалов и прочих водонепроницаемых сооружений.

Помимо придания гидрофобизирующих свойств конструкциям, регулярно контактирующим с влагой, ЖС незаменимо при строительстве печей и котлов. Для этого бетонные растворы готовят из марок цемента не ниже M300. При покупке обязательно надо проверить, какой срок годности стоит на упаковке, сохранена ли её герметичность. Важным является и наличие соответствующих сертификатов. Гелеобразная полупрозрачная жидкость не должна содержать комки и посторонние включения, её нельзя подвергать замораживанию-размораживанию, поскольку при этом пропадают потребительские свойства.

Положительное влияние на бетон

Строительный материал, получающийся при застывании цементно-песчаной смеси с добавками щебня, обладает достаточной прочностью, но иногда и этого оказывается мало. Улучшить физико-химические показатели бетонов позволяют пластифицирующие добавки, для чего и добавляют жидкое мыло в цементный раствор. В качестве экономного варианта применяется гашёная известь или жидкое стекло.

Последний компонент наиболее предпочтителен, так как одновременно заменяет несколько дорогих модификаторов: для быстрого схватывания, пластификации, гидрофобизации и гидроизоляции. Положительное воздействие ЖС на цементно-песчаную смесь и изделия из неё переоценить трудно. Среди основных достоинств отмечают следующие качества:

• улучшение эластичности рабочего раствора;
• создание водо- и воздухонепроницаемых молекулярных структур, что обуславливает влагостойкость изделий, работающих в условиях избыточной влажности;
• возникновение гидроизоляционных способностей;
• повышение стойкости к истиранию;
• увеличение жаропрочности (входит в состав кладочных смесей для печей и каминов);
• антибактериальный эффект — бетонные поверхности не плесневеют и не поражаются грибками;
• высокая адгезия ко многим основаниям, в том числе к зеркальным;
• короткие сроки застывания (важно для заделки полых дефектов);
• стойкость к действию агрессивных кислот (актуально для бетонов в химической отрасли);
• антистатические свойства;
• безопасность для людей и окружающей природы (исключение составляет попадание в глаза и на слизистые оболочки, что устраняется обильным промыванием);
• простота применения;
• невысокая себестоимость и малый расход.

Обсуждая все за и против жидкого стекла в бетоне, специалисты единодушно относят к отрицательным моментам тот факт, что тонкая гидроизолирующая плёнка подвержена разрушению при внешнем механическом воздействии или самостоятельно постепенно разлагается в пределах пятилетнего срока эксплуатации. Это требует дополнительных затрат на возведение защиты в виде рулонной изоляции или последующей покраски битумной мастикой.

Немаловажно и то, что модифицировать растворимым стеклом можно только бетоны, а прочие строительные материалы (в том числе и кирпич) под воздействием силикатов быстро разрушаются.

Правила сочетания компонентов

Строгое соблюдение рекомендуемых пропорций — основа составления бетонных замесов. Оно влияет на рабочие качества смеси и, как следствие, на прочность и долговечность строений. Принцип «чем больше — тем лучше» здесь не подходит, несмотря на обилие положительных качеств. Наиболее часто используются следующие композиции:

1. Универсальный пластификатор легко получить, если к цементно-песчаной смеси (соотношение 1:3) добавить 1/5 массовую часть жидкого стекла.
2. В бетон для гидроизоляции пропорции иные: 400 г ЖС растворяют в 1 л воды для затворения сухой смеси.
3. Грунтовочный состав получается путём растворения 1 л жидкого стекла в 2,5 л чистой воды. Покрытие наносится малярным инструментом: валиком, кистью-макловицей или распылителем. Повторная обработка возможна уже через 30 минут при температуре воздуха выше 20 °C и нормальной влажности.
4. Водостойкая штукатурка готовится из цемента и песка (соотношение 1:2,5) и замешивается 15% водным раствором силиката. Основание перед нанесением нуждается в подготовке — механической зачистке от потёков и выступающих элементов. Если работа производилась шлифовальным камнем или силикатным кирпичом, потребуется обязательное удаление пыли.
5. Защитное покрытие поверх бетонной штукатурки получается при разбавлении ЖС водой в пропорции 5:1.
6. Обмазочный раствор готовится при смешении равных частей цемента, воды и ЖС. Время схватывания составляет около 15 минут, поэтому наносить массу стараются быстро, не позволяя ей высохнуть, равномерно разглаживая мастерком или шпателем. Все последующие манипуляции (монтаж остальных слоёв гидроизоляции, теплоизоляционные и отделочные работы) возможны спустя 24 часа после нанесения обмазки.
7. Огнеупорную кладочную смесь для строительства печи в бане получают при введении 25% растворимого стекла в песчано-цементную массу.

В состав фундаментов в местностях, где грунтовые воды проявляют кислую реакцию, нельзя добавлять более 3% силиката, при этом требуется дополнительная гидроизоляция другими материалами. Добавки в бетон свыше 25% общей массы категорически противопоказаны — это приводит к тому, что готовое изделие начинает крошиться уже через несколько суток после отвердевания.

Технология внесения

Существует определённая последовательность приготовления замеса. Она обеспечивает соответствующее качество готового продукта:

1. Берётся 1 ведро очищенной воды, не содержащей солевых примесей. Вода для технических нужд не подходит, так как её загрязняющие компоненты могут отрицательно воздействовать на физико-химические процессы.
2. Затем в ведро вносится 1 стакан (250 мл) ЖС и хорошо перемешивается.
3. Гомогенизированный раствор переливается в широкую ёмкость (корыто или таз).
4. Песок и цемент соединяются в необходимых количествах и добавляются при помешивании.
5. Бетонная смесь взбивается строительным миксером или дрелью со специальной насадкой.
6. Полученная однородная масса заливается в подготовленную опалубку.

Точная дозировка компонентов в домашних условиях проблематична. Но водоотталкивающие и воздухонепроницаемые свойства ЖС проявятся полностью, если обратить внимание на рекомендации специалистов:

• нельзя вливать в цементно-песчаную смесь чистый силикатный клей, не растворив его предварительно в воде;
• бетон можно затворять водой только после того, как она разбавит ЖС;
• присадка существенно уменьшает время застывания, поэтому готовят малые порции состава и заливают максимально быстро;
• после работы тщательно промывают инструмент и не используют его в местах возможного контакта с пищей;
• растворимое стекло нетоксично, но следует избегать попадания его брызг на слизистые оболочки глаз и незащищённые участки кожи;
• работы желательно выполнять в помещениях с достаточной вентиляцией, вдали от источников открытого огня, а ещё лучше — на свежем воздухе.

Силикатный клей — экономичный и надёжный заменитель специализированных пластификаторов, хотя неконтролируемое отклонение от разработанных производителем пропорций вызывает ухудшение прочности конструкций, в которых используется жидкое стекло для гидроизоляции бетона. Инструкция по применению содержит все необходимые рекомендации и позволяет правильно организовать работы и достичь максимального эффекта. Полученный результат будет соответствовать всем ожиданиям.

Источник