Влияние жидкого стекла на свойства цементного раствора

Общая информация

Существует множество способов получения цементных растворов. Для каждой конкретной задачи используется определенный тип раствора. Обычный цементо-песочный раствор – это смесь цемента песка и воды в требуемых пропорциях. Бетон отличается тем, что в его состав входит щебень требуемой фракции. Простые цементо-песочные смеси и бетоны производятся с различным соотношением составляющих, а иногда вносятся и дополнительные добавки. К числу специальных добавок можно отнести пластификаторы, вещества для гидроизоляции, компоненты которые делают раствор морозоустойчивым и т. д.

Одной из наиболее часто применяемых добавок в раствор является жидкое стекло. Есть множество теорий и мнений о конечных свойствах цементного раствора после применения этого вещества.

По своей сути жидкое стекло – это водный раствор с силикатом натрия или калия. Получают его из кремнезема. В промышленной сфере используют как составляющее вещество для получения кирпича или бетонных изделий, которые применяют в агрессивных кислых средах. В бытовой сфере эту добавку используют для придания влагозащитных свойств раствору и для увеличения его прочности. Также в некоторых случаях силикат натрия используется для ускорения затвердевания раствора. Жидкое стекло представляет собой густую жидкость желтовато-белого цвета. В торговые сети поставляется в емкостях различного объема.

Применение силиката натрия в виде добавок к цементным растворам и бетонам должно быть оправдано в конечном результате. В связи с тем что при ведении строительных работ бетон и простой цементный раствор являются главнейшими составляющими, следует очень осторожно подходить к выбору добавочных компонентов для растворов. К примеру, бетон, применяемый для фундаментных работ, должен обладать определенными заданными характеристиками, а отделочные растворы на основе цемента производятся уже с совершенно другими физическими характеристиками. Бывают ситуации, когда требуется провести ремонтные работы небольшого объема или работы, на выполнение которых существует малый запас времени. То есть каждая добавка в растворе несет определенную функцию и может при разных назначениях строительной смеси принести как пользу, так и вред.

Особенности применения

Жидкое стекло принято иногда добавлять в цементную смесь при бытовом использовании. Здесь нужно с пониманием отнестись к этому процессу. Добавление силиката натрия в количестве, превышающем 5% к цементной смеси или к готовому бетону, может отрицательно повлиять на прочностные характеристики в дальнейшем. Раствор цемента или бетон, который содержит более 5% силиката натрия в своем составе, начинает затвердевать значительно раньше, тем самым усложняя процесс укладки смеси. Быстрое затвердевание смеси отрицательно скажется в более позднем времени на прочностных характеристиках возводимого объекта. Одной из основных ошибок является добавка жидкого стекла в бетон, который предназначен для заливки фундамента. Быстрое схватывание раствора и чрезмерное насыщение силикатом натрия вызовет в будущем неконтролируемые усадочные процессы.

В некоторых случаях жидкое стекло в бетонную смесь добавляют в случае ее применения в качестве отмосток или при бетонировании дорог внутри домовладений. Это является ошибкой, так как водонепроницаемость смеси, в которую добавлен силикат натрия, можно назвать условной. По своим химическим свойствам силикат натрия водорастворим, поэтому, если в течение долгого времени поверхность бетона или цементного раствора будет иметь взаимодействие с атмосферными осадками, со временем в верхней части слоя покрытия силикат натрия постепенно вымоется водой, структура оставшегося слоя станет рыхлой, и он разрушится. Теоретически процесс повторится и далее. Практически, ситуация зависит от конкретных условий. Поэтому в случае фундаментных или дорожных работ лучше применять специальные гидроизолирующие добавки для бетонов и цементных смесей. Их основа имеет стойкость к воде, и они не оказывают существенное влияние на время затвердевания. Соответственно, прочностные показатели не изменятся в течение длительного периода.

В то же время добавление жидкого стекла в раствор в количестве, не превышающем 3% от общего объема, может увеличить прочностные характеристики и водозащитные свойства.

Тем не менее применение силиката натрия в строительных смесях оправдано в случаях, когда требуется провести срочные ремонтные работы объектов, которые взаимодействуют с водой, и нет возможности на время работ осушить место проведения ремонтных мероприятий. Например, ремонтные работы в бассейнах и различных гидросооружениях частного и общественного пользования. Жидкое стекло необходимо добавить в цементный раствор при аварийных работах на канализационных сетях из чугунных или асбестовых труб. При этом пропорции добавки можно увеличивать в зависимости от характера течи и требуемой быстроты ее ликвидации.

Добавляя жидкое стекло в раствор, следует соблюдать пропорции в зависимости от места использования. Цементная смесь, которая содержит более 10% силиката натрия, затвердевает достаточно быстро. Так, при содержании силиката натрия в растворе около 50% смесь затвердевает в течении нескольких минут. Это актуально для аварийного заделывания трещин, через которые сочится или вытекает вода. На основе наблюдений невозможно утверждать о качестве и длительности срока службы подобных мероприятий. Здесь достаточно много факторов, которые могут влиять на качество ремонтного шва. Это его глубина, материал с которым связаны адгезивные процессы (сцепление смеси с материалом), температурный режим, потоки жидкости и прочее. В практике известно достаточно много случаев, когда раствор с большим содержанием жидкого стекла позволял устранить аварийные ситуации, и при этом за период длительного времени не произошло разрушение ремонтного заполнения дефекта.

Сферы использования

Жидкий силикат натрия целесообразно использовать в качестве добавки к растворам, которые применяются для отделки стен объектов снаружи. В этом случае нет прямого контакта с водой, поэтому со временем не произойдет вымывание добавки из смеси, но гидроизоляционные качества отделки стен улучшатся. В качестве строительной смеси для кладки использование жидкого стекла оправдано в тех случаях, в которых возводятся стены в погребах, смотровых канавах, в помещениях, которые нужно изолировать от влажной среды.

http://youtu.be/scA1Gx8_lJw

Нужно обязательно добавлять жидкое стекло в растворы, которые контактируют с кислотными средами, либо используются на высокотемпературных объектах. Данное условие вызвано способностью такой цементной смеси противостоять высоким температурам.

Важно помнить, что количество добавляемого силиката натрия обратно пропорционально времени застывания цементной смеси. Поэтому при проведении строительных или аварийных работ нужно учитывать пропорции, готовить раствор небольшими порциями и быстро их использовать.

Жидкое стекло добавляют в раствор следующим образом. Добавку смешивают с водой, для чего используют миксерную насадку на дрель, а затем затворяют цементный раствор.