Жидкое стекло и мел

Жидкое стекло — востребованный и многофункциональный материал.

Используется в разнообразных сферах деятельности человека: от производства до прикладного искусства.

Интерес к жидкому стеклу объясняется еще и тем, что производить его можно из вторичного сырья – утилизированного боя стекла.

Рассмотрим, в чем особенности материала, как его производят и где используют.

Состав, свойства и сырьевые компоненты

В создании привычного нам твердого стекла участвуют три компонента:

Si + Na + Ca = стекло.

Если плавить только два, то получим двухкомпонентную стекловидную массу:

Si + Na = жидкое стекло.

Жидкое стекло – обобщенное понятие для всех водных щелочных растворов силикатов.

В зависимости от задействованного щелочного катиона, оно подразделяется на:

  • натриевое (Na),
  • калиевое (K),
  • литиевое (Li),
  • с органическим основанием (например, аммонием),
  • комбинированного и комплексного типа.

Если коротко, то жидкое стекло – это раствор на основе натриевых, калиевых или литиевых силикатов. Выпускают также смеси натриевого и калиевого силиката в разных пропорциях.

Внешне это тягучая, густая, напоминающая резину масса желтого, зеленого, серого цвета или бесцветная без видимых глазу примесей и включений, на воздухе затвердевает.

У данного технического продукта имеется еще одно название (торговое) — силикатный клей. Он может быть представлен в виде:

  • силикатной глыбы (гранул);
  • жидкого раствора;
  • растворимого порошка.

Авторство изобретения жидкого стекла принадлежит немецкому профессору Иоганну Фуксу. Открытый им в 1818 году состав из щелочей и кремневой кислоты остается актуальным и в наши дни, изменились лишь технологии его получения.

Каждый вид данного продукта обладает своими особенностями. От этого зависят и области использования материала, которые рассмотрим ниже.

Характеристики и сферы применения

Жидкое стекло широко применяется в бытовой и промышленной сферах. Популярность материала обусловлена:

  1. Высоким уровнем вяжущих свойств и проникающих способностей.
  2. Повсеместной доступностью исходных составляющих (песка, соды, поташа, стеклобоя) и их дешевизной. Это делает и конечный продукт доступным и недорогим. Натриевое жидкое стекло стоит от 16 рублей за кг, калиевое — от 54 рублей за кг.
  3. Отсутствием токсичности как при производстве (в том числе из вторсырья), так и в процессе использования. Жидкое стекло относят к категории «зеленой химии», ведь оно экологично и безопасно.
  4. Абсолютной негорючестью, отсутствием выделения вредных веществ при воздействии высоких температур.
  5. Низкой проводимостью тепла.
  6. Возможностью использования в качестве растворимого кремнезема – в этой сфере природных аналогов нет.

Выдерживает высокие температуры ( до 1200 о С). Затвердевает жидкое стекло при температуре от 0 о С.

Жидкое стекло применяется в создании:

  • силикагеля;
  • катализаторов;
  • адсорбентов;
  • силиката свинца;
  • метасиликата натрия;
  • изготовлении белой сажи;
  • текстильного смягчителя;
  • цеолитов;
  • кремнезоля;
  • органосилоксанов и других веществ.

Кроме того, оно широко используется для производства:

  • клеев;
  • красок;
  • огнезащитных, защитных, противопригарных, антикоррозийных, антибликовых покрытий;
  • электродов;
  • в качестве компонента для укрепления грунтовок;
  • пропитывающих составов для дерева, бумаги, тканей, строительных изделий и других материалов;
  • окускования руд.

Добавляя жидкое стекло к разнообразным материалам, можно повысить их:

  • прочность;
  • плотность;
  • долговечность;
  • устойчивость к истиранию;
  • огнеупорные и водоотталкивающие свойства;
  • химическую инертность;
  • коррозионностойкость.

Кроме того, можно исключить появление плесени, грибка и гнили.

Основные технические характеристики:

  • плотность;
  • силикатный модуль;
  • процентное содержание оксидов кремнезема и металла.

Силикатный модуль указывает на клеящую способность материала. Чем больше эта величина – тем выше способность. Наибольшим спросом пользуется продукт с модулем 2,6 – 3,6.

Замерзший раствор — мягкая, желеобразная, загустевшая масса, после оттаивания свойства возвращаются.

Может появиться осадок, не влияющий на качество.

К недостаткам материала относят:

  • несовместимость с кирпичными поверхностями – происходит разрушение;
  • хрупкость при использовании в чистом виде — необходимо сочетание с другими веществами;
  • очень быстрое схватывание – цементная смесь с добавлением жидкого стекла в зависимости от концентрации последнего (2 – 10 %) начинает застывать в течение 5 – 50 минут);
  • щелочной характер – работы следует проводить в защитной одежде; избегать попадания на кожу или в глаза.

Производство

В России в промышленных объемах выпускаются такие виды жидкого стекла:

Производство регламентируется ГОСТами:

Другие виды производятся согласно временным стандартам предприятий и ТУ.

90 % общего объема выпуска растворимых силикатов приходится на натриевое жидкое стекло.

Основных технологий производства три, все они характеризуются высокими энергетическими затратами и применением сложного оборудования.

Но есть и еще одна, новая, которая отличается:

  • простотой производства;
  • использованием в качестве содержащего кремний сырья отходов стекла (стеклобоя).

Рассмотрим кратко каждую технологию.

Спекание смеси природного песка с технической содой

Изготовление стекла включает этапы:

  • смешивание безводных компонентов;
  • обжиг полученной смеси в печах при температуре, достигающей 1300°С;
  • охлаждение сплавленных компонентов на движущемся транспортере до образования стекловидных кусков (силикатных глыб);
  • помещение кусков в автоклав для их растворения паром под давлением, или дробление кусков до получения порошка, который затем растворяют в горячей воде.

Получение продукта путем обработки кремниевого сырья

Процесс получения включает:

  • размол сырья в мельнице с вибратором;
  • добавление гидроокиси натрия (калия, лития);
  • размешивание кремнеземного сырья при температуре до 1000°С с насыщенным раствором щелочи; длительность — от 30 минут до 1,5 часа в автоклаве с вибратором.

Гидротермальный способ

Продукт получают, растворяя кремниевое сырье сильными щелочными растворами.

Такая технология является более упрощенной.

Нагревать компоненты до температуры, близкой к 1000°С, не требуется.

Нагрев будет проходить сам по себе за счет выделения тепла в результате щелочной реакции.

Новая технология – использование стеклобоя

Предварительно вторсырье подготавливают:

Необходимо избавиться от оксидов кальция, магния, железа и других металлов, чтобы сырье было пригодно для дальнейшего использования.

После расплавления стеклянный бой превращается в силикатную глыбу – в таком виде сырье задействуется для изготовления конечного продукта.

Жидкое стекло в готовом виде получают в вибрационном смесителе в результате 0,5 – 1,5-часового взаимодействия смеси с водой, нагретой до температуры 100 °C.

Использование вторсырья положительно сказывается на качестве конечного продукта и одновременно решает проблему переработки стеклотары.

Переработка 10 % стеклобоя на 3 % снижает расход газа. Другими словами, если производить стекло исключительно из боя, то расход газа снизится на 30 % .

Природный газ является основным топливом, используемым в стекольной промышленности России.

Изготовление в домашних условиях

Сразу оговоримся, что это возможно лишь в том случае, если есть автоклав или тигель.

  1. Растертая в ступке смесь песка и соды (безводного карбоната натрия) в пропорции 1:4 засыпается в хорошо разогретый тигель. Там она растворяется, образуя кремнекислый натрий. Запекать смесь нужно до полного расплавления. Образовавшийся кремнекислый натрий вынуть из печи и добавить горячую воду. Полученный раствор и будет жидким стеклом. Можно также кремнесодержащее сырье обработать в автоклаве концентрированным раствором гидроксида натрия.
  2. Кремниевое сырье растворяют щелочью. Условия протекания процесса: нормальное атмосферное давление плюс температура кипения используемой щелочи (зависит от концентрации, для 0,05 %-ного раствора NaOH это 101,3 °C).

Что можно сделать из жидкого стекла?

Оценить достоинства материала, можно приготовив:

  1. Огнестойкую пропитку для древесины: 25 г сульфата бария + 7 г окисида цинка + 20 мл воды + 25 г жидкого стекла + по желанию цветной минеральный краситель. Покрывать в два слоя.
  2. Надежный клей: сахар + жидкое стекло + глицерин в пропорции 4:10:1.
  3. Ремонтную смесь для каменных строений: цемент + жидкое стекло в пропорции 4:2. Места соединений предварительно рекомендуется смочить жидким стеклом.
  4. Грунтовку: цемент + жидкое стекло в соотношении 1:1.
  5. Гидроизоляционный раствор для обработки колодцев, бассейнов и других поверхностей: жидкое стекло + цемент + песок в пропорции 1:1:1.
  6. Антисептический раствор: жидкое стекло + вода в соотношении 1:1.
  7. Замазку: цинковые белила + асбест в пропорции 1:2 + жидкое стекло до образования густой пастообразной смеси.
  8. Смесь для скрепления железа: двуокись марганца + цинковые белила + жидкое стекло (1:1 + необходимое для образования густой кашицы количество). Полученный состав выдерживает даже температуры каления.

Все материалы быстро затвердевают. Рекомендуется готовить их непосредственно перед использованием.

Сначала смешивают сухие составляющие, затем дополняют их жидкими компонентами.

Этот материал привлекает и творческих людей. Легко поддаваясь видоизменению, он дает возможность создания разнообразных декоративных изделий.

Часто жидкое стекло используют для декорирования поверхностей и закрепления различных декоративных элементов:

Из него делают эксклюзивные вещи:

Также используют для оформления картин, изготовления цветов, статуэток и ваз.

Полезное видео

В видео рассказывается о том, как использовать жидкое стекло в процессе ремонта.

Вывод

Жидкое стекло является универсальным материалом с широкими возможностями применения.

Выбирая средство, следует учитывать его состав:

  1. Натриевая разновидность продукта имеет лучшие склеивающие свойства и эффективно соединяет и пропитывает изделия минерального характера, поэтому его лучше использовать для упрочнения фундамента и его гидроизоляции.
  2. Калиевый вид стекла хорошо подойдет для защиты от агрессивного химического воздействия, поэтому его лучше применять для покрытия поверхностей.

Продукт доступен повсеместно, а цена его невысока.

В этой статье описано несколько простых и доступных рецептов оригинальных замазок для стекольных работ. Приведенные замазки обладают хорошей пластичностью. Предложенные в этой статье варианты самодельных замазок достаточно прочно прилипают к обрабатываемым поверхностям, и дают малую усадку при затвердевании а также мало реагируют на внешнюю температуру.

Меловая замазка:

Это самая простая но достаточно эффективная замазка для стекла.

Вещество Частей
Олифа 22
Мел молотый 84

Меловая безолифная замазка:

Вам необходимо отдельно смешать мел с известью, и приготовить смесь смолы с жидким стеклом. После чего оба состава нужно перемеать и добавляют песок и керосин после чего просто доведите замазку до требуемой густоты.

Вещество Частей
Мел молотый просеянный 5
Известь-пушонка просеянная 0,3
Песок тонкосеяный 2
Стекло жидкое 0,3
Смола древесная 2,2
Керосин 0,5

Гипсовая безолифная замазка:

Вам необходимо повторить всё тоже самое что и в прошлом варианте: смешать гипс с известью, и приготовить смесь смолы с жидким стеклом. После чего оба состава нужно перемеать и добавляют песок и керосин после чего просто доведите замазку до требуемой густоты.

Вещество Частей
Гипс сеяный 5
Известь-пушонка сеяная 0,2
Песок тонкосеяный 2,3
Смола древесная 2,4
Стекло жидкое 0,1
Керосин 0,5

Замазка для аквариумов:

Канифоль с воском перемешивают и нагревают в железной банке до небольшого вспенивания, непрерывно помешивая, за­тем смесь необходимо остудить примерно до 50 °С и добавляют олифу.

Вещество Частей
Канифоль 10
Воск пчелиный (стружка) 2
Олифа натуральная 10-15

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/

  1. Светящиеся краски. Изготовление светящихся красок своими руками (часть 1)Существуют вещества которые светятся благодаря запасенной энергии. Их свечение может.
  2. Клей для стекла своими рукамиВ настоящее время появилось достаточно много качественных клеящих средств для.
  3. Рецепт изготовление многоразовой формы для скульптурЕсли вы задумали дать волю своему творчеству и заняться изготовления.
  4. Светящиеся краски. Изготовление светящихся красок своими руками (часть 3)Светящиеся краски также применяются для изготовления часовых циферблатов, компасов, пожарных.
  5. Сургуч своими рукамиПора писем опечатанных сургучом давно закончилась, теперь сургучная печать применяется.

Стандартная фасовка средства делает его очень удобным для продолжительного хранения

Силикатный клей жидкое стекло — это универсальный материал, который можно применить в разных сферах хозяйственной деятельности. Я расскажу об актуальных способах применения этого средства. В итоге, прочитав статью и купив такой клей, вы сможете сделать очень много полезных дел по дому и по хозяйству.

Основные сведения о материале

Свойства водно-щелочного раствора силиката калия делают этот материал универсальным в применении

Жидкое калиевое стекло — это коммерческое название водно-щелочного раствора силиката калия или натрия. Материал при нанесении тонким слоем и частичном высыхании, образует студенистое гелеобразное покрытие. При полном высыхании вещество образует прозрачное гидрофобное натриевое покрытие, которое при механическом воздействии крошится или покрывается сколами.

Если соблюдена инструкция применения, калиевое стекло делает бетон водонепроницаемым

Силикатный клей хорошего растворяется в воде, образуя растворы с различной степенью вязкости. Раствор с малой степенью вязкости отличается высокой впитывающей способностью. Такие средства повсеместно применяют в строительстве.

В последнее время многие автолюбители для усиления блеска лакокрасочного покрытия кузова применяют специальный состав , который ошибочно называют жидким стеклом. На самом деле, кузовное покрытие с силикатным клеем не имеет ничего общего

Как применить водно-щелочные растворы силиката натрия

Иллюстрации Способы применения
  1. Окрасочная гидроизоляция бетонных фундаментов. Для гидроизоляции фундамента применяется раствор жидкого стекла (1 часть) и чистой воды (2 части). Раствор наносится кистью в 2 слоя с перерывом на впитывание.
  1. Обработка жидким стеклом подвалов и цокольных этажей изнутри помещения. Для увеличения гидрофобности стен, пола и потолков в подвале делается водный раствор жидкого стекла в пропорции 1 к 2. Раствор в несколько слоев наносится на предварительно просушенные поверхности.
  1. Добавка для бетона. Для того чтобы сделать бетон влагозащищенным на 100 литров смеси замешиваем 1 литр жидкого стекла. Перемешивание как на фото выполняется до полного затворения добавки и до получения равномерной консистенции раствора.
  1. Гидроизоляция для бассейна. Чаша бассейна, так же как и бетонная стяжка, обмазывается жидким раствором, который проникает в поры материала, заполняет их и в них полимеризуется.
    После высыхания первого пропиточного слоя раствора наносится второй поверхностный слой. Расход на 1 м² составляет около 0,5 литра.
  1. Обеспыливание полов. Цементные основания в гараже и других хозяйственных помещениях пропитываются жидким водным раствором. Средство для пола впитывается в цементную поверхность на 3-4 мм вглубь и там полимеризуется, скрепляя толщу материала и склеивая частицы между собой.
  1. Гидроизоляция дерева. Водный раствор жидкого стекла можно использовать в качестве пропитки для дерева.
    Раствор, наносимый на деревянные поверхности, перекрывает доступ влаги и воздуха в пористую структуру. В итоге древесина будет надёжно защищена от негативного воздействия биологических факторов.
  1. Приготовление герметичной бактерицидной затирки. Межплиточная затирка, приготовленная на цементной основе, со временем меняет свой цвет во влажных плохо проветриваемых помещениях. Чтобы затирка не плесневела, добавьте в смесь калиевое стекло — четверть от общего объема.
  1. Цемент с жидким стеклом в качестве быстросохнущего клея. Если своими руками приготовить цементнопесчаную смесь, в которую вместо воды добавить жидкого стекла, получится раствор, который сохнет быстро как алебастр.
  1. Применение в качестве универсального клея. Силикатное стекло отличается высокой степенью адгезивности. Поэтому густой водный раствор этого средства в домашних условиях можно использовать для склеивания разных материалов, среди которых плотный картон, ДВП, фанера, древесина и даже фарфор.
  1. Применение в качестве клея для укладки линолеума и ковролина. На калиевое стекло отлично ложатся рулонные напольные покрытия.

Используя такой клей можно быть уверенным, что он не будет плесневеть под линолеумом, как это часто бывает с клеем Бустилат или ПВА.

  1. Применение в садоводстве. При подрезке садовых деревьев на месте удаленных ветвей остаются открытые срезы — раны.
    Чтобы в срез не проникли опасные бактерии и не начались гнилостные процессы, поверхность раны обрабатывается жидким стеклом. Защита дерева обеспечивается плотной воздухонепроницаемой коркой.
  1. Применение в качестве санитарного герметика. Для того чтобы обеспечить максимальную герметичность, на месте соединения водопроводных и канализационных труб, промажьте стыки неразбавленным жидким стеклом. После высыхания средство будет более гидрофобным, чем большинство известных герметиков.

Рекомендации по нанесению

  • Перед тем как наносить средство, обрабатываемая поверхность тщательно очищается от загрязнений, которые могут снизить впитывающую способность;
  • Обработанные силикатным раствором поверхности должны сохнуть не менее суток;
  • Нанося средство в несколько слоев, делаем обязательный перерыв для высыхания каждого предыдущего слоя;
  • Даже после высыхания силикатная корка легко крошится, поэтому по подготовленному полу нельзя перетаскивать тяжелую мебель и тяжелые металлические предметы с острыми краями;
  • Средство наносится как густая краска — кистью или валиком. В отдельных случаях для формирования защитного покрытия можно применить штукатурный шпатель.

За и против применения жидкого стекла

Трехлитровую банку натриевого стекла можно купить всего за 130 рублей!

  • Доступная цена. В сравнении с другими гидрофобизаторами, силикатное стекло стоит недорого;
  • Простота применения. Силикатный клей несложно развести водой до нужной консистенции и еще проще его нанести.
  • Длительное высыхание. При нанесении в один слой средство будет сохнуть не менее суток. Приступать к эксплуатации раньше этого времени нельзя;
  • Хрупкость покрытия. После полного высыхания покрытие будет твердым, но хрупким и неустойчивым к истиранию.

Подведем итоги

Теперь вы знаете преимущества и недостатки использования жидкого стекла. Кроме того, вы имеете представление о том, как правильно применить это средство в быту и по хозяйству. Если остались вопросы, расскажите об этом в комментариях. Также, рекомендую посмотреть видео в этой статье.

Оцените статью
Topsamoe.ru
Добавить комментарий