Жидкое стекло: применение в строительстве, быту и творчестве

Жидкое стекло: состав и свойства материала

Термин «жидкое стекло» появился благодаря свойствам водянистой смеси при застывании преобразовываться в твердое прозрачное вещество. Его популярность обусловлена клеящими и водонепроницаемыми характеристиками. Изобрели средство еще в Средневековье. В основе его получения лежит реакция кремниевой кислоты и щелочных соединений. Запатентовал изобретение лишь в 1818 году немецкий химик-минералог Ян Непомук фон Фукс.

Жидкое стекло состоит из раствора натрия гидроксида и кремнеземсодержащих элементов

Классический состав вещества практически не изменился спустя столетия. Оно содержит кремнеземсодержащие элементы и раствор натрия гидроксида, способные растворяться в воде. Именно поэтому жидкое стекло еще называют растворимым. Внешне это бесцветное (бывает с зеленоватым или желтым оттенком) прозрачное вещество разной консистенции. Формула жидкого стекла представляет собой соединение щелочных силикатов, соответственно, имеет такой вид:

Na2O(SiO2)n – силикат натрия;
K2O(SiO2)n – силикат калия.

Чтобы получить представление, что это такое жидкое стекло, достаточно вспомнить школьный курс химии. Числовое отношение молекул SiO2 к молекулам Na2O или K2O называют кремнеземистым модулем, определяющим растворимость и ряд иных свойств жидкого стекла. Показатель n указывает на число молекул диоксида кремния.

Получают материал путем сплавления кварцевого песка, смешанного с содой или с сульфатом натрия и углем. Это происходит в специальных стекловаренных печах, которые действуют непрерывно. Технологически процесс варки аналогичен производству нерастворимого стекла. Жидкое стекло производят также посредством автоклавной обработки аморфного кремнезема едкой щелочью высокой концентрации.

Вещество обладает водонепроницаемыми и клеящими свойствами

Жидкое стекло: характеристики и применение материала

Универсальность средства обусловлена массой функций, которые выполняет жидкое стекло в строительстве (и не только), в частности:

отталкивает влагу, устраняя негативные последствия воздействия воды на стройматериалы, выступая таким образом в роле гидрофобного изолятора;
уничтожает бактерии, грибы и плесень, препятствует их размножению, являясь отличным антисептиком;
используется для заполнения пор на разных поверхностях;
нейтрализует статическое электричество, выполняя роль антистатика;
служит термоизолятором и обеспечивает огнестойкость материала.

Жидкое стекло является незаменимым материалом в строительстве

Широкая область применения жидкого стекла и его функциональность обусловлены рядом специфических характеристик:

легкостью проникновения материала в микроскопические трещины и поры, полной их заполняемостью, благодаря чему его просто наносить на бетонные и деревянные поверхности;
минимальным расходом материала и невысокой стоимостью в сравнении с другими гидроизоляционными средствами;
долгим сроком службы, который стартует от пяти лет;
высокой влагостойкостью;
степенью защиты, зависящей от количества слоев пропитки;
нанесенный раствор образует слой гидроизоляции высокой степени надежности.

Калиевое или натриевое жидкое стекло: применение и различия

Главная особенность жидкого стекла – это его широкая сфера применения. Как уже упоминалось выше, в его состав могут входить два минерала – натрий или калий. В этом и заключается основная разница между двумя видами материала, но все же есть различия и в сферах их применения.

Калиевое жидкое стекло часто входит в состав лакокрасочных материалов

Жидкое стекло калиевого типа чаще всего употребляют в лакокрасочном производстве, так как это вещество отлично справляется с различными атмосферными и химическими нагрузками. Данный компонент довольно часто входит в состав силикатных красок.

Инструкцией по применению натриевого жидкого стекла предусмотрено его добавление в клеевые растворы, так как материал характеризуется высокими вяжущими свойствами. Именно этот состав обеспечивает хорошую гидроизоляционную защиту поверхностей. Вариант на основе натрия способствует увеличению прочностных характеристик конструкций из бетона. Кроме того, он благоприятствует их огнестойкости и обеспечивает высокие антисептические свойства.

Таким образом, обладает более обширным спектром свойств натриевое жидкое стекло, и применение его, соответственно, намного шире. В то же время стоимость калиевого стекла выше, так как оно намного эффективнее противостоит кислотам, влаге и атмосферным воздействиям. После его использования на поверхности не остается белесых пятен, характерных для натриевого раствора.

Производители

Рассмотрим самые известные фирмы, которые производят канцелярский клей.

Attache. Эта фирма не скупится на виды производимого клея – в ассортименте есть и силикатный, и ПВА, и карандаш. При этом силикатный клей сам производитель рекомендует использовать для склеивания бумаги и картона, для декоративных работ. Клей ПВА, по его заявлению, пригоден также для нанесения на дерево. Средство в форме карандаша справится и с фотобумагой.
Kores. Ассортимент клея этой фирмы куда богаче. Есть и классический клей-карандаш. Его отличительная особенность – время схватывания. Он засыхает за тридцать секунд. При этом вещество легко смыть и отстирать водой без дополнительных очистителей. Есть и необычные разновидности средства. Например, силикатный клей с блестками. Или цветной карандаш, который по мере высыхания становится прозрачным. Выпускается и клей-роллер.
Erich Krause. Под этой маркой также выпускаются все виды клея. Силикатный, например, есть как в обычной упаковке, так и в удобной бутылочке с роликовым аппликатором. В форме роллера производят и ПВА. Карандашный клей бывает обычным, а есть и «хамелеон», меняющий цвет.

Сферы применения

Силикатный клей используется в самых разнообразных сферах деятельности человека. Он нужен в быту и востребован различных отраслях промышленности.

В домашнем хозяйстве

Многим с детства знаком прозрачный клей в пластиковой бутылочке, который может быстро и надежно склеить бумагу и картон. Как радовались дети, принося домой аппликации, склеенные своими руками. Используется для этого бытовой вариант жидкого стекла – канцелярский клей. Его можно применить для соединения кожаных, тканевых, керамических и стеклянных изделий. Нашел клей силикатный свое применение и в садоводстве: им обрабатывают свежие спилы. Этот клеящий состав обладает прекрасными антисептическими свойствами и предотвращает появление грибковых заболеваний на дереве.

Из видео вы узнате подробности:

В строительстве

Самое широкое применение жидкое стекло нашло в современном строительстве. Добавление клея в бетонные, шпаклевочные и грунтовочные смеси придаст им большую прочность, дополнительные гидроизоляционные и антисептические свойства.

Использование силикатного клей для пола (нажмите для увеличения)

Подобные составы успешно используют в местах с повышенной влажностью или напрямую контактирующие с водой. Сделать гидроизоляцию бассейна, защитить фундамент здания от воздействия грунтовых вод, предотвратить разрушение полов, стен и перекрытий подвалов можно при помощи жидкого стекла.

Посмотрев видео вы узнате как использовать в строительстве:

Совсем недавно жидкое стекло в строительстве использовать приходилось в чистом виде. Мастера своими руками добавляли его в смеси, соблюдая необходимые пропорции. Теперь на рынке продаются готовые смеси, с уже включенным в состав силикатом. Производятся они с соблюдением нормативных предписаний, что позволяет быть уверенным в качестве и конечном результате.

В других отраслях

Еще одно полезное свойство жидкого стекла используют для изготовления теплоизоляторов. Дело в том, что во вспененном состоянии клей имеет очень низкую теплопроводность. Такой материал способен выдержать неоднократное нагревание и охлаждение. Максимальная температурная нагрузка — 1300 градусов.

Кроме этого клей на основе солей кремниевой кислоты находит применение в таких отраслях промышленности:

металлургия и литейное производство – при изготовлении форм для литья, стержней и покрытия для электродов, используемых при сварочных работах;
машиностроение – для бережного соединения деталей;
легкая промышленность и целлюлозно-бумажное производство – добавления силикатов придает тканям и бумаге блеск и дополнительную прочность;
химическая промышленность – как устойчивое к кислой среде покрытие, при работе с агрессивными компонентами. В составе стирального порошка тоже присутствует клей. Добавляю силикат и в различные виды фасадных красок.

Узнайте больше информации из видео:

Канцелярский клей до сего времени остается востребованным в различного рода учреждениях, где проходит большой поток бумажной документации. И это несмотря на то, что конкуренцию ему составляют такие современные приспособления как степлер, файлы и скоросшиватели.

Фото вариантов поделок

В интернете можно найти множество вариантов изделий из ЖС. Чтобы ваша вещь получилась поистине уникальной и неповторимой, придется подключить фантазию. Экспериментировать можно с формами, размерами, цветовыми оттенками.

Подсвечник из зерен кофе

Придумайте форму подсвечника.
Подготовьте форму или основу.
Обмажьте форму жидким стеклом (можно использовать для этого обычный канцелярский клей или ПВА).
Быстро, пока клей не затвердел, выложите кофейные зерна.
Дождитесь высыхания
Покройте сверху одним или несколькими слоями эпоксидки для закрепления, защиты, блеска.

Разные фигуры

Выберите форму фигуры, которую хотите сделать. Смешайте клеящий состав с красками подходящего цвета. Заполните формы, дайте время на застывание (от 15-20 минут в зависимости от толщины слоя). Достаньте застывшие фигурки и скрепите их между собой с помощью лески или проволоки.

Защита работ

Защита, придание блеска. Возможно, вы увлекаетесь рисованием, вышиванием, составлением красочных панно. Любите выставлять свои работы на обозрение. В таком случае они покрываются слоем пыли. Теряют яркость цвета.

С помощью ЖС рекомендуем защитить ваши работы.

Покройте их несколькими слоями силикатного клея. Вставьте в рамочку и принимайте восхищение окружающих.

Подсказка. При работах с маленьким количеством клея удобно отмерять его пропорции обычным медицинским шприцом. Чтобы он не засох в процессе, заматывайте его в полиэтиленовый пакет или пищевую пленку.

Когда и зачем разбавлять водой

Загустевший клеящий состав можно развести, но для того, чтобы не испортить средство, необходимо знать, чем разводить клей ПВА. Для разбавления клеев ПВА используются различные жидкости:

водой можно разбавить канцелярский или бытовой клей, но при этом частично утрачивается водостойкость;
органическим растворителем разбавляют универсальный клей и «СуперМ».

Нередко покупатели задают вопрос о том, чем разбавить клей ПВА для приготовления грунтовки. Для приготовления грунтовки, наносимой на поверхности в целях повышения адгезии, используют немного подогретую воду, которую постепенно вводят в грунтовку.

Состав клея

Жидкое стекло впервые было получено опытным путем в Германии. Технология его производства оказалась простой и доступной, а натуральное сырье было дешевым и повсеместно распространенным – кремнезем SiO2.

Баварский Химик Иоганн Непомук фон Фукс в 818 году смог получить водно-щелочной раствор полисиликатов:

Натрия – Na2O(SiO2)n;
Лития Li2O(SiO2)n;
Калия – K2O(SiO2)n.

Природные залежи натуральных силикатов, необходимых для производства жидкого стекла, есть повсеместною. Их можно синтезировать и искусственным путем. Доступность и распространенность конторского клея объясняется его низкой себестоимостью и обширностью применения.

Природные залежи натуральных силикатов, необходимых для производства жидкого стекла, есть повсеместною.

Чем покрасить жидкое стекло

На прилавках строительных магазинов можно найти готовые силикатные краски, представляющие собой комбинацию калиевого или натриевого жидкого стекла, красителя и специальных добавок. Такие краски можно использовать как для наружных, так и для внутренних работ. Среди широкого спектра расцветок обязательно найдется нужный оттенок, в противном случае, добиться желаемого результата можно смешав краски.

Учитывая доступность жидкого стекла, некоторые домашние мастера изготавливают силикатную краску самостоятельно, добавляя в силикатные растворы красители. Эксплуатационные свойства таких составов оставляют желать лучшего, и обусловлено это следующими обстоятельствами:

даже фабричные силикатные краски не отличаются высокой водостойкостью, поскольку жидкое стекло легко растворяется в воде и, следовательно, быстро вымывается под воздействием атмосферных осадков. Увеличить водостойкость покрытия можно, с помощью специальных добавок, повышающих гидрофобность состава. Соблюсти необходимые пропорции и технологию смешивания ингредиентов в домашних условиях практически невозможно;
углекислота, содержащаяся в воздухе, при контакте с силикатным стеклом, вызывает выделение соды, оседающей на поверхности покрытия;
силикатное покрытие обладает высокой хрупкостью, поэтому при существенном перепаде температур быстро покрывается трещинами, нарушающими целостность покрытия;

В условиях промышленного производства эти недостатки в некоторой степени сглаживаются добавлением клеевых или каучуковых присадок. В бытовых условиях точно выдержать дозировку ингредиентов практически невозможно, кроме того, потребуются довольно глубокие знания в области неорганической химии.

На основании выше изложенного можно сделать следующий вывод: самостоятельная тонировка жидкого стекла для наружной отделки, по меньшей мере, нецелесообразна.

Применение «чудо-клея» в современном строительстве

Главными потребителями описываемого материала считаются предприятия строительной сферы. Широко распространено применение жидкого стекла в бетоне. Силикатный клей характеризуется относительно небольшой стоимостью. И при этом он существенно улучшает эксплуатационные свойства бетонного раствора, гарантируя последнему отличную гидроизоляцию. Кроме того, жидкое стекло имеет высокие антибактериальные возможности.

За счет этого на бетоне, в который оно добавляется, никогда не появляется плесень, и не заводится грибок. Все бассейны в наши дни, а также конструкции, работающие при постоянно высокой влажности, бетонируются составами, содержащими рассматриваемый нами «чудо-клей»

Стоит принимать во внимание то, что застывание жидкого стекла происходит достаточно быстро. И в некоторых случаях смешивать его с бетоном перед началом работ нельзя. Строители нашли выход из такой ситуации

Строители нашли выход из такой ситуации.

Они используют «хитрый» способ, предполагающий обработку уже возведенной конструкции из бетона раствором воды и жидкого стекла (составляющие этой смеси берутся в равных количествах). Силикатные растворы хорошо подходят для борьбы с просадкой грунта под возведенными зданиями и сооружениями. В данном случае рекомендуется использовать именно жидкое стекло, применение которого не требует выполнения каких-либо масштабных работ.

Обработка поверхности жидким стеклом

Силикатный клей при борьбе с просадками закачивается в грунт под постройку по одной из двух схем:

Одномоментный способ – формируется смесь из специального отвердителя и жидкого стекла, которая и подается под здание.
Последовательная методика – первым закачивают стекло, затем – состав для отвердения.

Распространена пропитка штукатурки и древесины жидкими силикатными растворами (об этом мы расскажем ниже). Силикатный клей также добавляют в цинксиликатную краску, которая обеспечивает защиту металлических изделий от коррозионных проявлений на протяжении 25–30 лет! Входит жидкое стекло и в состав современных древесно-стружечных плит. Их пропитка «чудо-клеем» делает любые изделия из дерева прочными и очень устойчивыми к сжатию.

Приготовление строительных растворов с жидким стеклом

Пропорции изготовления

Чтобы получить ожидаемый эффект от применения силикатных составов, их необходимо правильно подготовить к работе. Например, если жидким стеклом планируется покрыть поверхность бетонного пола, то его необходимо разбавить водой в пропорции 1:2. То, есть на 1 кг стекла потребуется два литра воды. Расход такого раствора составит 250÷300 г/м².

Жидкое стекло применяется для гидроизоляции бетонных полов и оштукатуренных поверхностей, на которых покрытие за период эксплуатации потеряло свою крепость и имеет неровности. Силикатный раствор свяжет структуру материала, придаст ему прочность, сделает поверхность более гладкой, а также создаст для него антисептическую защиту.

Если жидкое стекло добавляется в бетонный раствор, пропорции могут варьироваться в зависимости от области его применения. Содержание силикатного состава по-разному может влиять на физические характеристики и период застывания раствора. Для бетонного раствора, усиленного силикатной добавкой, необходимо использовать цемент марки М300 и М400.

Если в цементно-песчаный раствор будет добавлено жидкое стекло в количестве 2% от общей массы, то срок жизни раствора составит 40 минут. После чего начнется быстрое отвердевание смеси. А полное просыхание займет 24 часа.
Если силикатный клей будет составлять 10% от общего объема цемента, то отвердевание начнется гораздо быстрее. Такие пропорции компонентов обеспечат начало схватывания смеси уже через 5 минут. Ну а полное просыхание будет достигнуто через 4 часа.
Если же составить раствор 1:1, то есть на 1 кг цемента использовать 1 кг клея, то застывание произойдет уже через одну-две минуты после его замешивания. Такой подход часто практикуется для быстрой ликвидации протечек, вызванных появлением трещин.

Для проведения гидроизоляции полов ванных комнат, подвалов, смотровых ям, гаражей, а также бассейнов, применяется раствор цемента и жидкого стекла, составленный в пропорции 10:1.
При изготовлении жаропрочной смеси для кладки печи, раствор должен состоять из 1 части цемента, 3 частей песка и 0,2 части жидкого стекла. В результате использования такой пропорции должна получиться тестообразная пластичная смесь, с которой удобно работать, укладывая кирпич.
Если необходимо приготовить раствор для гидроизоляции колодца, то берется цемент, песок и жидкое стекло в соотношении 1:1:1. Смесь необходимо довести водой до консистенции жидкой сметаны.
Огнеупорные растворы состоят из тех же составляющих, но взятых в пропорции 4:1,5:1,5.
Для заполнения пустот и трещин в бетонном основании или несущих конструкциях раствор готовится из 3-х частей цемента, 1 части песка и 1 части жидкого стекла.
Для укрепления фасадных поверхностей изготавливается водостойкая штукатурная смесь, состоящая из 0,5 части силикатной массы, 1 части цемента и 2,5 частей песка.

Порядок замешивания раствора

Мало знать пропорции составления раствора — необходимо уметь правильно его изготовить. Чтобы материал получился однородным и пластичным, следует придерживаться некоторых рекомендаций:

В первую очередь следует выбрать пропорции для изготовления раствора, в зависимости от области применения.
Для работы по замешиванию и нанесению раствора, содержащего жидкое стекло, необходимо подготовить специальную одежду. С тем расчетом, чтобы не жалко было ее затем выбросить. Отстирывать силикатный состав от ткани – совершенно бесперспективное занятие.
Далее, в подходящую емкость необходимо набрать воду. Ее количество зависит от объема цемента и песка, которые будут использоваться для раствора.
Следующим шагом в воду выливается жидкое стекло и тщательно перемешивается до полного растворения.
Отдельно смешивается сухая смесь, состоящая из песка и цемента, взятых в необходимой пропорции.
После этого в водный силикатный раствор постепенно всыпается цементно-песчаная смесь и вымешивается до однородного состояния. Лучше этот процесс производить строительным миксером или же электрической дрелью, установив на нее специальную насадку.
В случае если раствор получится слишком густым, то в него можно будет аккуратно долить немного воды. Жидкую смесь можно загустить, добавив в нее немного цемента.

При изготовлении растворов, содержащих жидкое стекло, нельзя забывать, что «время жизнеспособности», то есть до начала его лавинообразного схватывания, значительно сокращается. Поэтому рекомендуется делать смесь небольшими порциями, чтобы можно было использовать ее за короткий срок. Естественно, принимаются в расчет свои возможности, наличие помощников, наработанный опыт и т.п

Области применения жидкого стекла

Жидкое стекло завоевало очень широкую сферу применения. Уже упоминалось, что основное направление — это гидроизоляция различных участков здания и его инженерных коммуникаций.

Жидкое стекло доказало свою важность и эффективность в качестве надежного гидроизоляционного материала

Растворы в разбавленном состоянии применяют в качестве грунтовки при подготовке бетонных полов под окрашивание.
При постройке сборного фундамента жидкое стекло добавляется в кладочный раствор. Или же с помощью него выполняется поверхностная пропитывающая гидроизоляция кладочных швов после возведения стен.

Гидроизоляция пола подвального помещения жидким стеклом.

Такая эффективная гидроизоляция широко востребована при обустройстве колодцев, бассейнов, других искусственных водоемов, погребов, полов в гаражах и смотровых ям.
Поможет жидкое стекло при бетонировании дорожек и заливке отмостки домов и гаражей на индивидуальном участке.
Добавляют силикатный клей и в раствор при кладке печей.
Нелишней обработка жидким стеклом станет при постройке конструкций, которые будут находиться в контакте с агрессивными веществами или высокими температурами.
Используют подобные силикатные составы и при изготовлении влагостойкого и кислотостойкого бетона или огнестойкого кирпича.

Бетон, произведенный с добавлением жидкого стекла, уже не требует дополнительной гидроизоляции Его также используют в качестве раствора при возведении конструкций, которые нуждаются в повышенной огнестойкости.

Кроме этого, силикатный состав добавляется в бетон, если необходимо сократить срок его схватывания и набора прочности. Правда, если раствор готовится для заливки фундамента, то в него жидкое стекло не добавляется.

Существует еще немало областей, в которых может использоваться силикатный состав:

Так как жидкое стекло отлично защищает металл от коррозии, им часто покрывают металлические конструкции, и даже кузова автомобилей.
С помощью жидкого стекла на стену может быть приклеена плитка, изготовленная из поливинилхлорида, а на бетонные полы — линолеум или ковролин.
Подходит силикатный состав и для обработки древесины. Это делается с целью защиты ее от влаги и ультрафиолета, а также различных вредителей.
Еще одна область использования этого состава — это садоводство. При весенней обрезке плодовых деревьев жидким клеем покрывают срезы. Известно, что он является отличным антисептическим средством, предотвращающим проникновение в незащищенную после обрезки древесину микроорганизмов и вредоносных насекомых.

Учитывая разностороннее использование жидкого стекла, его вполне можно назвать универсальным материалом.

Как работать со столярным клеем ПВА

Каждый клей имеет свои специфические правила применения. Если говорить о ПВА, то при его использовании следует придерживаться следующих рекомендаций:

Для нанесения состава лучше всего применять лубяные или щетинные кисточки.
Перед склеиванием материал нужно хорошо перемешать при помощи кисти.
Если поверхности склеиваются вдоль волокон, достаточно нанести один слой клея.
При соединении торцевых элементов смесь распределяют в два слоя, причем повторный слой наносится после высыхания первого.
После нанесения детали крепко сжимаются и выравниваются относительно друг друга.
Остатки излишнего клея удаляются, а поверхности фиксируются до полного высыхания.

Если использовать качественный столярный клей ПВА и придерживаться указанных правил, можно добиться надежной склейки деревянных поверхностей с гарантией их соединения на многие годы.

Купить ПВА клей Kleiberit

Купить