Калиевое жидкое стекло для бурения скважин

Стекло жидкое натриевое

Жидкое Натриевое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия. Представляет собой полупрозрачную вязкую жидкость от светло-серого до светло-зеленоватого цвета.

Свойства

Характеризуют по содержанию оксида кремния и оксида натрия независимо от конкретной формы их существования в растворе. Под силикатным модулем понимается мольное отношение или отношение массовых концентраций оксида кремния к оксиду натрия, умноженное на коэффициент (для оксида натрия 1,0323).

Растворимость: водорастворим. Имеет щелочную реакцию. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами кроме сахара, алкоголя и мочевины. рН-значение в зависимости от концентрации водных растворов 10-13.

Применение в нефтяной промышленности при бурении: приготовление силикатных промывочных жидкостей для предотвращения гидратации и набухания глинистых сланцев. Состав является более экологически безопасным и менее истощаемым в процессе его применения. Жидкое стекло натриевое может использоваться при борьбе с поглощением промывочной жидкости в составе быстросхватывающихся паст, используемых для закупоривания трещин.

Технические характеристики

Внешний вид	Полупрозрачная густая жидкость
Силикатный модуль	2,3 — 3,6
Плотность при 200С, г/см3	1,45 — 1,50
Массовая доля диоксида кремния,%	22,7 — 36,7
Массовая доля оксида натрия, %	7,9 — 13,8
Массовая доля нерастворимого в воде остатка не более, %	1,8

Жидкое стекло натривое соответствует ГОСТ 13078-81

efhim.ru

Жидкое стекло

Растворимое стекло - силикаты натрия (Na2O • mSiO2) или калия (К2О • mSiO2), где m - модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0-3,5, а для калиевого 3,5-4,5.

Жидкого стекло - водный раствор, полученный из растворимого стекла, в быту такой раствор называют силикатный клей.

Жидкое стекло является минеральным воздушным вяжущим веществом и активно используется как в промышленном строительстве, так и в частном.

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 кали

samaraburenie.ru

Разработка и опыт применения кремнегелевых реагентов и буровых растворов - Бурение и Нефть

Журнал входит в перечень ВАК

(495) 979-13-33, (495) 971-65-84, (925) 384-93-11, (909) 670-44-09, тел./факс: (499) 613-93-17

Elaboration and using experience of silico-gel reagents and drilling fluids

V. MINIBAEV, MIRRICO Group of Companies,
I. GRYAZNOV, TD Drilling materials Co. Ltd,
Ye. KONOVALOV, V. IZYUMSKIY, SITECO Co. Ltd,
Yu. IVANOV, Branch Aprelevskoe department of VNIGNI

В статье рассмотрены кремнегелевые реагенты различных типов, проведена оценка их влияния на технологические свойства буровых растворов и проанализирован опыт применения силикатных реагентов при строительстве скважин в Западной Сибири.

There are examined silico-gel reagents of various types, there is assessed their influence on technological properties of drilling fluids, there is analyzed experience of their using during drilling of wells in Western Siberia.

Материалы на основе жидкого стекла находят широкое применение в различных областях науки и техники, в т. ч. в горном деле. Под «жидким стеклом» понимают водные щелочные растворы силикатов, независимо от вида катиона (натрий, калий, литий, четвертичный аммоний), концентрации кремнезема, его полимерного строения и способа получения. Так, кроме автоклавного растворения в воде силикат-глыбы жидкое стекло можно получить при растворении кремнезема в щелочах, а также растворением аморфных или кристаллических порошков гидратированных или безводных щелочных силикатов [1]. Интерес к материалам на основе жидкого стекла определяется их ценными качествами, доступностью и дешевизной исходного сырья, экологической чистотой производства и применения, негорючестью и нетоксичностью. Наибольшее распространение получили натриевые жидкие стекла с силикатным модулем 2,0 – 3,0 и плотностью 1300 – 1500 кг/м³. Аморфные порошки гидросиликатов натрия и калия с содержанием связанной воды в пределах 15 – 20% получают распылительной сушкой концентрированных жидких стекол и высокотемпературной гидратацией стекловидных силикатов. Полученные порошки сыпучи и быстро растворяются даже в холодной воде. Производство такого гранулированного натриевого силиката Монасил марок Н22 (силикатный модуль 1,9 – 2,2) и Н28 (силикатный модуль 2,5 – 3,1) организовано ООО «ВитаХим» в г. Волхов Ленинградской обл. Другим представителем кристаллических гидросиликатов промышленного производства является двузамещенный метасиликат Na₂O·SiO₂·5H₂O (или Na₂O·SiO₂· 9H₂O).

Использование силикатных растворов в промышленности в качестве связующего обычно связано с понижением рН системы из сильнощелочной области до нейтральной и слабокислой. Связующие свойства силикатов обусловлены комплексом химических и физических процессов, протекающих при подкислении их растворов, и основаны на способности активных силанольных групп, имеющихся на частицах SiO2, вступать в химические взаимодействия друг с другом при обычных температурах с образованием прочных силоксановых связей [2].

При строительстве и капитальном ремонте скважин наиболее широко применяются натриевое жидкое стекло и метасиликат натрия в составе малосиликатных глинистых, полимерно-солевых буровых растворов, комбинированных силикатных реагентов и гидроизоляционных смесей [3]. Борсиликатные, полимерные алюмосиликатные и алюмоакриловые буровые растворы вполне успешно применялись при бурении скважин в Республике Коми, Восточной Сибири и Якутии в условиях аномально низких пластовых давлений [4]. При строительстве скважин в Тюменской области и других регионах страны широкие промысловые испытания прошли комбинированные реагенты на основе борсиликатного геля – силикатные углещелочные борные и фосфатные реагенты (СУБР-Б, Кольмасил, БСР) [5]. Производство последнего реагента в настоящее время освоено ООО «СИТЕКО» в г. Нижневартовск. Реагент зарекомендовал себя как эффективный регулятор структурно-механических свойств глинистых растворов и ингибитор разупрочнения терригенных пород при строительстве скважин в Западной Сибири (ЗАО «Сибирская сервисная компания», ЗАО «Сибирская геофизическая компания», ООО «АТОЛЛ Бурение-Сервис» и др.). Величину добавки БСР изменяли в пределах 0,3 – 3% к объему циркулирующего раствора. При бурении на Приобском месторождении расход БСР составлял 0,6 – 0,9 м³ на одну скважину (скважины №№5958 и 5909) и 1,5 – 1,6 м³ на одну скважину (скважины №№5207 и 5337). В практически аналогичных геологических условиях на Южно-Приобском месторождении на одну скважину расходовали от 0,7 до 2 м³ борсиликатного реагента. Подтверждено, что использование БСР позволяет снизить реологические и структурно-механические показатели глинистых растворов на больших глубинах при повышенных забойных температурах, что дает возможность отказаться от применения НТФ. Имеется опыт успешного применения БСР в полимерных буровых растворах при бурении наклонно-направленных скважин и горизонтальных стволов. Специалистами института «СургутНИПИнефть» борсиликатный реагент рекомендован в качестве разжижителя, стабилизатора и дополнительного ингибитора бурового раствора на основе биополимера Гаммаксан и полиакриламида Праестол 2540Н при бурении наклонно-направленных скважин с большими отходами (более 1000 м) на Рогожниковском месторождении в условиях высоких забойных температур (100 – 130°С) и аномально высоких поровых давлений.

Практика применения силикатных буровых растворов показала, что они обладают рядом преимуществ перед другими ингибированными буровыми растворами – хлоркалиевыми, хлоркальциевыми и гликолевыми. Так, установлено, что присутствие водорастворимых силикатов в буровом растворе даже в небольших количествах (доли процента) приводит к заметному повышению качества цементирования обсадных колонн. Силикатные реагенты, в отличие от хлоркалиевых, практически не меняют минерализацию бурового раствора и, следовательно, не требуют изменения принятого комплекса геофизических исследований. При этом не происходит засолонения грунтовых вод, что является положительным моментом с экологической точки зрения. Анализ результатов интерпретации материалов геофизических исследований скважин, пробуренных с промывкой полимерными алюмосиликатными растворами, показал, что величина зоны кольматации не превышает 1,5 – 2,5 см. При создании депрессий на пласты в процессе их гидродинамических исследований и опробовании приборами на кабеле, зона кольматации разрушается. Это позволяет получать достоверные сведения о фильтрационных свойствах (эффективной мощности) и насыщенности коллекторов. Благодаря разноразмерным частицам твердой фазы с развитой поверхностью (удельная поверхность аморфных частиц может превышать 1000 м²/г SiO₂) и высокой адсорбционной активности модифицированных силикатов глинистые растворы, обработанные БСР, способны создавать низкопроницаемую зону кольматации, предотвращая значительное проникновение флюидов в породу в процессе бурения и крепления скважин. Учитывая повышенное крепящее действие кремнегелевых реагентов на породу, целесообразно одновременно с ними в буровой раствор вводить смазочные добавки.

Реакционная способность силанольных групп SiOH обеспечивает возможность сополикондексации кремниевых кислот с гидроксидами элементов, что важно при создании материалов на основе смешанных оксидов по золь-гель-технологии. Обобщение результатов выполненных исследований позволяет считать, что для приготовления полимерных кремнегелевых растворов в качестве комплексообразователя целесообразно использовать сернокислые соли алюминия, а композиционных химических реагентов многофункционального действия – борную кислоту [5].

Алюмосиликатные гели содержат 0,5 – 2% солей алюминия (сернокислый алюминий, алюмоаммиачные, алюмокалиевые квасцы, неочищенный нефелиновый коагулянт) и 4 – 6% товарного жидкого стекла. В присутствии полимерных реагентов с реакционными карбоксильными и амидными группами гидролиз солей алюминия усложняется из-за комплексообразования. При содержании 1,5 – 2% КМЦ последний процесс становится преобладающим. Учитывая особенности взаимодействия соединений кремния, бора, алюминия, фосфора друг с другом и с полимерными реагентами, можно целенаправленно составлять рецептуры полимерных буровых растворов и композиционных кремнегелевых реагентов. Одинаковое число валентных электронов атомов бора и алюминия определяет сходство этих элементов. В связи с этим в ряде случаев борную кислоту применяли совместно с солями алюминия. Вид и количество модифицирующих добавок (гуматы, лигносульфонаты, акрилаты, водорастворимые эфиры целлюлозы, крахмальные реагенты, многоатомные спирты и др.) выбирали в зависимости от условий практического применения кремнегелевых систем [5].

Исследована возможность использования порошкообразных водорастворимых силикатов Монасил Н28 и метасиликата натрия для получения кремнегелевых полимерных и полимерглинистых буровых растворов, а также композиционных химических реагентов – ингибиторов разупрочнения терригенных пород и разжижителей концентрированных глинистых растворов. Полимерную основу создают КМЦ, полианионная целлюлоза, биополимер, крахмальные реагенты. Роль комплексообразователя выполняют товарные алюминиевые квасцы или кислый алюмосиликат (КАС), получаемый в результате кислотного разложения щелочного алюмосиликата – нефелинового концентрата. Основные технологические показатели буровых растворов, содержащих 1,5 – 2% КМЦ-700, 1% алюминиевых квасцов, 1,5 – 2% Монасила Н28 и 30% хлористого натрия таковы: условная вязкость 40 – 80 с; пластическая вязкость 50 – 70 спз; предельное динамическое напряжение сдвига 80 – 210 дПа; статическое напряжение сдвига 6/9 – 18/24 дПа; водоотдача 6 – 10 см³.

Основой бурового раствора может служить также смешанный полимерный гель на основе водорастворимого эфира целлюлозы, полиакриламида марки Праестол и соли алюминия. При этом более высокие показатели реологических свойств имеют растворы, приготовленные на пресной воде, а потом засолоненные, чем гидрогели, приготовленные на рассоле хлористого натрия.

Пресные смешанные полимерные гели могут быть использованы также в качестве композиционного реагента для получения малоглинистых буровых растворов с повышенной псевдопластичностью. При добавке 5 – 7% такого реагента в бесструктурный глинистый раствор с высокой водоотдачей (более 15 – 20 см³) отмечается заметное увеличение статического и предельного динамического напряжения сдвига, условной и пластической вязкости при одновременном уменьшении водоотдачи. Для получения полимерглинистых растворов с водоотдачей на уровне 8 – 10 см³ концентрация КМЦ-700 составляет 0,1 – 0,12%, полиакриламида Праестол (марок 2530 или 2540) – 0,015%. Быстрый набор прочности структуры способствует повышению выносящей способности бурового раствора и расширяет возможности направленной кольматации поглощающих и проявляющих пластов.

Кремнегелевые составы могут быть получены и путем кислотного разложения природных щелочных алюмосиликатов. В наших опытах использовалась разбавленная (10 – 15%-ная) серная кислота и товарный нефелиновый концентрат (НК) АО «Апатит». В отличие от рассмотренных выше щелочных тиксотропных гелей, получаемых в результате взаимодействия растворов товарного жидкого стекла с со

burneft.ru

Калиевое стекло, получение, применение, сойства, калиевые и натриевые стекла

Содержание статьи

Свойства:

Густая клейкая жидкость желто-серого цвета. Распространенное название в быту – силикатный клей. Полезное и часто применяемое во всех сферах жизни средство. Совершенный товар с массой полезных качеств и свойств. Благодаря своим особенностям выделяется среди других кристаллических смесей. Сейчас рассмотрим области его применения и выясним, чем именно он полезен.

Данное средство может похвастать самым главным качеством, активной адгезией - качественным приставанием к поверхностям. Вступая в реакцию с отделочной поверхностью, калиевое жидкое стекло делится влагой, за счет этого он усиливает свойства прилипания и прочности. Бартер с покрываемым материалом.

Получение калиевого стекла

Проварка песка и карбонат калия вступают в реакцию друг с другом при температуре более 1300 градусов Цельсия. Готовый продукт прямо из печи опускается на специальную сверхпрочную транспортерную ленту. Проходит стадии охлаждения, затвердевания и силикатных глыб. Данный продукт примечателен тем, что при определенных состояниях перетекает в жидкое состояние и растворяется.

Поэтому калиевое стекло применяется в жидкой форме с определенным раствором воды. Реакция расщепления проходит в специально оборудованном месте и под давлением. После этого продукт подвергается фильтрации, регулировке щелочных и кремне кислот. По окончании проведения всех необходимых процессов, его обрабатывают до требуемых стандартов заказчика и подвергают транспортировке в предназначенных для этого емкостях.

Применение калиевого стекла

Для повышения качества строительного материала, стекло вливают в растворы для строительства. В последующем данная смесь повышает прочность, огнеупорность и влагоустойчивость строительного объекта, который будет подвержен обработке раствором. Раствор качественно заполняет все дыры и трещины в стенах и разного рода перекрытиях, загрунтовывает поверхность стяжек. Смешайте песок и цемент 1/2,5 + 15% силикатный клей. Полученный раствор рассчитан на повышение качества водостойкости.
Грунтовочный состав отличается консистенцией. Целевая направленность гидроизоляция бассейнов и прочих строительных объектов непищевого направления. Смешайте воду и цемент, добавьте силикатный клей в пропорции к цементу 1/1.
Силикатный клей используется и в термостойких и огнеупорных растворах. Данный состав изначально направлен на работу с объектами повышенного температурного режима. Смешайте песок и цемент в пропорции 1 к 3, после добавьте 15% калиевого стекла.
Здания и колодцы, в которых присутствует повышенная влажность. Данный вид пунктов выполняется в несколько этапов. Первый этап включает в себя нанесение на поверхность объектов. Второй этап включает в себя обрабатывание растворами. Составы на основе песка, цемента и жидкого стекла 1/1/1. Железобетонные, кирпичные и прочие конструкции зданий обрабатываются смесями из стекла и песка с цементом соотношение 1/10.
Калиевый клей применяется для отделочных работ с плитками любого формата линолеумом. Клей 0,4 кг на квадратный метр.
Применяется для изготовления теплоизоляционного материала, благодаря низкой тепло проводимости. После изготовления материалы выдерживают больше 1000 градусов Цельсия. В последующем данные объекты могут размораживаться и оттаивать бесчисленное количество раз. Каменные ваты любого вида.
Как компонент для фасадной отделки на поверхностях с силикатной основой. Если данное стекло входит в состав краски, это не только повышает устойчивость к повышенным температурным режимам, и предотвратит появление коррозии. Благодаря добавке натриевого калиевого стекла повышает износостойкость материалов и меньше выгорает на солнце. Данный вид стекла применяется для ликвидирования старого лакокрасочного покрытия. Обладает антикоррозийными свойствами при взаимодействии с металлическими поверхностями. Этот раствор может использоваться в качестве герметика в специальных смесях. Цемент соединяем с жидким стеклом и водой до определенной густоты.
В качестве структурного клея для фарфоровых изделий, стеклянных, целлюлозных, ПВХ, гималайских солей и пр.
Добавкой для усиления водоотталкивающего эффекта и антисептика материала из дерева. 0,4 кг стекла смешайте с литром воды и нанесите на поверхность. После того, как первый слой подсохнет, проделайте эту процедуру 2 раза для лучшего результата.
Входит в состав автомобильных полиролей. Владельцы химического производства делают это для лучшего эффекта.

Примечание 1: перед тем как наносить растворы вам необходимо провести очистительные работы с поверхность и обязательно провести процедуру обезжиривания. Кисточки, валики разного формата и ширины, пульверизатор с различным уровнем распыления используются для работы с данным видом клея. Раствор проникает в структуру бетона на 1 – 3мм. Если обрабатывание объекта проходит в несколько шагов и для закрепления повторяется, тогда глубина пропитывания увеличивается в зависимости от качества обработанного вами участка и состава раствора.

Примечание 2: наносить раствор, содержащий жидкое стекло под поверхности, лакокрасочные или штукатурные запрещается. Пленка, которая образуется, будет препятствовать в дальней обработке объектов.

Примечание 3: запрещается смешивать стекло в чистом виде в цементный раствор с песком. Следует разбавить водой и влить сухую строительную смесь. Если в процессе перемешивания раствор быстро высыхает и затвердевает, вы можете разбавить его водой, вливая понемногу маленькой струйкой.

Свойства калиевого стекла

Гидроизоляционные свойства калиевого стекла

Натриевое жидкое стекло используется при производстве бетона и прочих объектов, предназначенных для использования в застройке. Силикат натрия применяют при создании сооружений для водного использования: бассейны, колодцы, подвалы.

Раствор обладает рядом положительных свойств:

Обеспечивает защиту от грунтовой воды;
От агрессивного атмосферного влияния;
При повышенной влагоустойчивости помещений.

Защитные свойства калиевого стекла от коррозии

Силикатные частицы не только укрепляет обработку поверхностей, но и являются отличным антикоррозийным средством. Силикатные частицы усиливают противокоррозийные свойства любого металла. Этот раствор считается одним из лучших в профилактике ржавчины.

Калиевое стекло активный антисептик

Плесень, грибок и сырость никогда не побеспокоят строительные объекты, которые обрабатывались натриевым стеклом. Благодаря своим клеящим способностям, силикат глубоко проникает в разные слои поверхности и позволяет быстро и качественно соединить строительные материалы и растворы любого состава плотности. Они не только укрепят данный крепеж, но и усилят действие строительного раствора.

Огнеупорные свойства калиевого стекла

В строительстве используются такие материалы как бетон, кирпич, металл. Они сами по себе обладают огнеупорностью. Дополнительно используются материалы пластика и дерева, что как известно обладают достаточно пожароопасными недостатками. Именно в местах их использования применяется жидкое стекло, которое обладает огнеупорностью в более чем тысячу градусов Цельсия.

Сроки эксплуатации калиевого стекла

При использовании силиката натрия образуется защитный слой на поверхности объекта, который повышает уровень прочности сооружения. Кристаллические свойства стекла позволяют ему проникнуть в твердые слои материала на молекулярном уровне. Это не только укрепляет, но и защищает сооружения от быстрого разрушения под воздействием внутренних и внешних факторов. Если использовать силикат натрия в цементном растворе это увеличит его качество и прочность в полтора раза.

Экология и калиевое стекло

В кристаллах силиката натрия не обнаружены вредные примеси, которые могут пагубно отразиться на здоровье человека. Данный вид стекла считается экологически безопасным, что повышает его преимущества перед другими строительными новинками.

Силикаты калия и натрия

Быстро остывающая жидкость, в чистом виде застывает за 10 минут. Входящая в состав растворов застывает за несколько часов.
Раствор в процессе подготовки и смешивания может застыть, советуем использовать маленьким дозами и разбавить водой.
Кристаллы натрия следует развести с водой по методу грунтования, если вы планируете класть плитку.
Если стекло использовали в чистом виде в смеси раствора, не дожидайтесь окончательного высыхания. Сцепление нанесенного состава может встретить препятствие на пути в виде затвердевшей стеклообразной пленки.
При работе с железобетонными конструкциями колодцев следует хорошо обработать все кольцевые стыки.
Для увеличения прочности и гидроизоляции несколько раз залейте силикатом натрия поверхность с наружи пола.
Оно используется для удаления жирных пятен на одежде.
Калиевое и натриевое стекло можно хранить при плюсовом температурном режиме.
Работу с жидким стеклом следует осуществлять вдали открытого огня и искр.
Помещение, где производится хранение данного продукта, должно хорошо проветриваться.
Небезопасно употреблять состав внутрь.
При работе с данным химическим составом в чистом виде или растворах необходимо соблюдать технику безопасности и меры предосторожности. Использовать специальную одежду и следить, чтобы жидкость не соприкасалась с кожей. В случае попадания щелочи на кожу или глаза БЫСТРО промыть большим количеством воды и вызвать скорую помощь или обратиться в больницу.

Жидкое калиевое стекло

Приобрести данные товары можно в специализированном строительном магазине по доступной цене. Интернет магазины предоставляют этот вид товара в любой форме и виде. Запомните, самое качественное кристаллическое стекло изготавливается на заводах, при соблюдении определенных температурных условий и специализированном оборудовании. Номера ГОСТа 18958-71 и 18958-73

Стандартные нормы для жидкого стекла:

1,3 г/см в кубе - плотность
10,2-12,5 % - окись калия и натрия
20,0-26,0 % - двуокись кремния
2,5-4,0 % - кремнезема
25,0 с - вязкость.

Заводы – производители данного товара расположены в крупных городах. Их специализацией считается строительная и бытовая химия.

Малая порция стекла в жидком виде составляет 10-15 л., в бочках 200 л. Транспортировать данный вид товара можно в любое время года и в суровые морозы.

Универсальность этих средств не только облегчает работу при строительстве объектов, но и экономит время на обработку. Силикаты применяются во всех сферах жизнедеятельности человека и являются продуктами зеленой химии, что говорит о качестве и безопасности товара.

Советуем использовать примечания в соответствии с требованиями. Оцените все возможности жидкого стекла.

lkmprom.ru

Жидкое стекло: виды, сфера применения, плюсы и минусы

Современный рынок строительных материалов изобилует всевозможными смесями, содержащими сложные активные добавки. Однако среди всего этого есть материалы, которые остаются популярными веками наример жидкое стекло – один из них. Его в строительстве применяют повсеместно, а иногда его и вовсе нечем заменить. Одно из достоинств – низкая себестоимость, что также является фактором выбора миллионов строителей по всему миру. Каждый, кто хочет стать профессионалом в строительстве, должен уметь им пользоваться.

Жидкое стекло: история возникновения и состав

Что такое жидкое стекло вы можете не знать, но пользовался им каждый. Хотя бы раз вам приходилось пользоваться силикатным клеем. Он продается в любом магазине канцелярских товаров. А ведь это и оно и есть. Удивительно то, что более двухсот лет тому назад люди разработали состав, который по сей день не менялся. А родиной изобретения является Германия. Там жил химик Ян Непомук фон Фукс, который занимался изучением силикатов и их свойств. Именно он смешал щелочной силикат с кремниевой кислотой.

В результате реакции наблюдалось схватывания смеси. Итог – формирование вязкой субстанции. Но если ее оставить на открытом воздухе, образуется твердое вещество, похожее на стекло, так как остается прозрачным. Однако производственный процесс выглядит сложнее, ведь составляющие приходится получать дополнительно. В чистом виде в природе они не встречаются. Требовалось разогреть кварцевый песок до полного расплавления. Применялись стеклоплавильные печи. Но после добавляли уголь и соду (сульфат натрия).

Состав жидкого стекла до сих пор неизменен. Однако печи стали усовершенствованные. Сейчас это автоклав, где точка кипения субстанции выше, что позволяет добиться лучших характеристик готового продукта. Но главное, что спустя два века эта технология до сих пор работает, и заменять ее другой, более дорогостоящей нет смысла. Жидкое стекло – это материал, используемый не только в строительстве. Есть масса производств, где требуется улучшить качество производимой продукции, и оно прекрасно дает это сделать практически без удорожания.

Характеристики жидкого стекла

Есть целый перечень достоинств данного материала. В список входит:

Гидрофобность. После застывания не боится воды. Поэтому обработанные поверхности не поддаются воздействию влаги, коррозии, гниению.
Антистатичность. Будучи твердым не электризуется. Если нанести смесь на поверхность детали, она обреете антистатические свойства.
Термоизоляция. Малая тепловодность – причина уникального свойства сохранят тепло. Поэтому часто добавляют жидкое стекло в раствор (кладочный, для стяжки).
Огнеупорность. Это способность нейтрализовать действие высоких температур. Сам материал не горит, не токсичен, химически нейтрален, экологически безопасен.
Антисептичность. Это действительно антисептик. В жидком состоянии смесь убивает паразитов, и не дает им появиться в течение срока эксплуатации конструкции.

Среди сфер использования жидкого стекла применение в строительстве и промышленности определяется способностью заполнять нежелательные пустоты. Раковины, трещины, пазухи, заполненные силикатом, не увеличиваются со временем, не аккумулируют воду, и как следствие сохраняет морозостойкость монолита, если речь идет о бетонной поверхности.

Виды жидкого стекла

Принципиально состав может отличаться только вводимой добавкой, которую изготавливают на основе натрия, калия или лития. Соответственно различают и три различных типа продукции. Свойства жидкого стекла (калиевого K2O(SiO2)n, натриевого Na2O(SiO2)n, литиевого Li2O(SiO2)n) отличаются. Литий используется редко.

Основными являются два первых вида. Именно их можно встретить на прилавках строймаркетов. Именно они используются в строительстве и даже в быту. Поэтому необходимо рассмотреть данные типы более детально, и научиться распознавать, в каких случаях требуется то или иное соединение.

Жидкое натриевое стекло

При таком составе субстанция отличается повышенной вязкостью. Визуально он отличается неярко выраженным сероватым оттенком без видимых включений. Благодаря вяжущим свойствам одной из сфер применения является производство различных клеев, которые используют для организации гидроизоляционного покрытия. Как работать с жидким стеклом знает каждый профессиональный строитель. И, если нужно дополнительно защитить конструктив от влаги и воды, этот материал незаменим. Более того, железобетонная конструкция становится огнеупорной, и ее прочность повышается.

Жидкое калиевое стекло

Этот вид стал бы прекрасной альтернативой, если бы не более высокая стоимость производства. Смесь также тягучая, вязкая, клейкая. Только теперь она имеет едва заметный зеленоватый оттенок. Себестоимость повышается из-за сложности работы с калиевыми соединениями. С другой стороны этот состав обладает отличными бактерицидными свойствами. Материал не является благоприятной средой для поселения грибков, плесени, бактерий. Кроме того, благодаря химической нейтральности применение жидкого стекла в строительстве обусловлено необходимостью защитить сооружения от дождя, воздействию агрессивных сред, тумана, росы и т.д. Лакокрасочная продукция с этим компонентом отличается особым глянцем и блеском.

Область применения

Абсолютно естественно, что такой широкий спектр достоинства нашел применение в различных сферах деятельности человека. Сейчас обширное использование жидкое стекло нашло в таких областях:

Черная металлургия. Изготавливают, например, керамические флюсы и литейные формы. Электроды для электросварки обрабатывают именно силикатом. А при производстве сплавов жидкое стекло – связующий компонент.
Машиностроение. Часто требуется антипригарное лакокрасочное покрытие. Деликатные соединения также обеспечиваются с помощью этого клейкого вещества. Краска на жидком стекле формирует на поверхности антинагарный слой.
Строительная сфера. Производят жароупорные материалы (бетоны и растворы), цеолиты и катализаторы.
Химическое производство. Лаки и краски – только вершина айсберга. Даже в стиральном порошке есть этот компонент, как и в большинстве чистящих и моющих средств. А конструкции, работающие в кислой среде, нуждаются в дополнительной защите, что также обеспечивается силикатами.
Циллюлозно-бумажное производство. В данном случае применение силиката необходимо для склеивания, а также выпуска глянцевой гладкой бумаги.

Применение жидкого стекла в быту заключается не только в использовании силикатного клея для бумажных листов. Делая ремонт, каждый, кто желает придать конструкциям дополнительную прочность, влагозащитность, бактериальную безопасность, жаростойкость, обязательно покупает этот компонент.

Применения в строительстве

Если говорить о конкретных этапах возведения конструкций, применяется жидкое стекло для следующих видов работ:

Устройство гидроизоляции подземных коммуникаций (тоннелей, колодцев). Вы сможете уберечь подвал и цокольный этаж от воздействия влаги.
Защита фундамента от грунтовых вод в случае их неглубокого залегания.
Организация гидроизоляции перекрытий и наружных стен.
Укладка декоративного покрытия – керамической, кафельной плитки.
Устройство бассейна, искусственного водоема, резервуара.
Затирка шва между кирпичом, камнем, керамогранитом, облицовочной плиткой.
Изоляция колодцев с питьевой водой. Не появляется грибок, плесень.

Даже отмостка вокруг дома или дорожки на приусадебном участке прослужат на 8-10 лет дольше, так как раствор обретет гидрозащиту, что послужит причиной увеличения морозостойкости.

Когда для кладки используется жидкое стекло, способ применения заключается в том, что при условии сохранения правильных пропорций оно вводится в состав кладочного цементно-песчаного раствора. Тогда даже при сильном нагреве, как в случае с каминной кладкой, швы не растрескаются.

Если же требуется покрыть деревянные конструкции, его смешивают с окисью хрома, охрой или суриком. Такое покрытие не выцветает под действием влаги и не выгорает на солнце. Когда же требуется покрыть поверхность пленкой, делают водный раствор.

Применение в строительных смесях

Большой популярностью пользуются бетоны и растворы, в состав которых входит данный компонент. Цементно-песчаная смесь может использоваться для следующих видов общестроительных работ:

Обработка несущих конструкция, перегородок, пола и потолка на этажах, расположенных на минусовой отметке.
Устройство фундамента, цокольного этажа зданий, находящихся на участке вблизи водоемов или там, где на небольшой глубине залегают грунтовые воды.
Строительство сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности: бани, сауны, бассейны, искусственные водоемы.

Также благодаря характеристикам жидкого стекла его успешно применяют при выкладке и облицовке дымоходов. Высоких температур оно не боится. Раствор не трескается, труба не сыпется, не трескается.

Как приготовить раствор с жидким стеклом

Решив использовать жидкое стекло как обязательный компонент строительной смеси, необходимо придерживаться технологии приготовления раствора. При этом главным фактором является его целевое назначение:

Гидроизоляция. На одну меру песка берут столько же цемента, и столько же силикатного клея. При этом важно сразу же добавить воды и вымесить раствор до однородной консистенции. Застывает он быстро, и выработать придется всего за 10-15 минут. Потом он схватится. Поэтому большой объем не делают.
Грунтовка. Цемент с силикатом смешивают 1:1. Тут же добавляют воду, постоянно перемешивая смесь. При этом она должна быть достаточно жидкой, чтобы можно было работать кисточкой или валиком. В итоге на поверхности образуется водонепроницаемая пленка, препятствующая действию воды.
Антисептик. Просто добавьте в стекло воды в пропорции один к одному. Сразу после вымешивания смесь можно наносить на деревянные, бетонные, кирпичные конструкции, что позволит защитить их от действия вредоносных микроорганизмов, плесени, грибка.
Огнеупорный раствор. На одну долю портландцемента М500 Д0 необходимо израсходовать три доли речного промытого песка. Туда же вводят две доли силикатного клея. После затворения водой раствор готов к применению. Некоторые печники заменяют часть кварцевого песка динасовым или шамотным.
Смесь для укрепления конструкций. На 1 литр чистой воды приходится 0,4 кг жидкого стекла. После полного растворения полученное вещество наносят кистью или валиком на бетонную конструкцию послойно. Количество слоев – от 3 до 5. Перед нанесением следующего основе дают полностью просохнуть.

Чтобы субстанция была однородной, используйте строительный миксер или как минимум дрель со специальной насадкой для перемешивания. Руками это можно не успеть сделать, так как ввод жидкого стекла приводит к сокращению времени схватывания.

Применение в быту

При производстве сантехнических работ важно, чтобы все соединения были герметичны. Жидкое стекло – отличный герметик. Просто нанесите его на резьбу или фланец, соедините элементы, закрутите резьбу, удерживайте их в одном положении в течение нескольких минут. Так можно сделать герметичным водопровод и канализацию. Ограничение – газовые трубы. Здесь лучше пользоваться специализированными методами.

Также можно на силикат клеить, например, линолеум. Многие пользуются ПВА или Бустилатом, но они не в состоянии защитить от бактерий, грибка, плесени. В больших залах для торжеств, в театрах и других местах, где есть массивные шторы, текстиль обрабатывают стеклом, что не только защищает ткань от пыли, сохраняя привлекательный внешний вид. Силикат не горит, и в случае возгорания не даст шторам вспыхнуть.

В некоторых случаях лучше именно этим клеем соединять изделия из глины или керамики, деревянных брусков, кожи, резины, картона, фанеры, листов ДВП или ДСП. Даже посуду можно чистить стеклом (жидким, естественно). Для этого разведите его водой в пропорциях 25:1, опустите пригоревшую сковороду, кипятите 2 часа. Затем счистите отставший нагар обычной губкой. Если нужно очистить фарфор или стекло, время кипения уменьшают до 10 минут.

Преимущества и недостатки

К числу достоинств относится:
Способность проникать в микроскопические щели, трещины и раковины обрабатываемой поверхности.
Стоимость минимальна. Если даже использоваться силикат в качестве добавки, это незначительно увеличивает себестоимость.
Срок, в течение которого сохраняются защитные свойства – 5 лет. Если же нанесено несколько слоев, этот период увеличивается до 8-10 лет.
Высокая адгезия позволят применять данный материал в условиях повышенной влажности.
Обеспечивает дополнительную прочность, не позволяя ей снижаться под действием агрессивных сред.

Кроме того, этот материал является одним из самых безопасных с экологической точки зрения. Однако есть и ряд недостатков:
Слой покрытия хрупкий, подвержен излому при деформации.
Запрещается обработка предметов изготовленных из органического сырья.
Поверх силиката не получится качественно нанести краску.
Быстрое схватывание – не всегда хороший фактор, а работать приходится быстро, что требует определенного навыка и сноровки.

Инструкция по обработке поверхностей жидким стеклом

Обрабатываемый объект необходимо подготовить. Счищается грязь и пыль. Если пришлось мыть, поверхности дают просохнуть. Разводят грунтовку, как сказано ранее и наносят состав кистью или валиком. Повторяют процедуру. Второй слой укладывается после полного высыхания первого. Приготавливают гидрозащитный раствор и нанося его на всю поверхность. Затем вымывают руки с мылом. До этого все нужно делать в перчатках.

Можно ли изготовить жидкое стекло самостоятельно

Более того, что это можно сделать, так еще и способ не один:

Измельчите селикогель, разведите порошок водой. Результат будет очень похож на готовое жидкое стекло из магазина.
Смешайте промытый кварцевый песок и соду в соотношении 1:4 соответственно. Доведите температуру до предела плавления.

Все это обойдется дороже, чем просто купить его в магазине. Но на фото в интернете часто показано, насколько лучше выглядят фары после обработки специальными средствами. Дешевый, но не менее эффективный аналог – смесь парафина из свечки и растворителя «Вайт-спирит». Но это уже не жидкое стекло.

vodatyt.ru

СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ

В пластах, поглощающих глинистые растворы, следует бурить, применяя раствор минимального удельного веса, малой водоотдачи, высокой вязкости и с большим статическим напряжением сдвига. При частичном поглощении к нормальному глинистому раствору добавляют: бентонитовый глинистый порошок до 50%, или каустическую соду до 40 кг на 1 м3 раствора или жидкое стекло до 50 кг на 1 м3 раствора. При полном поглощении глинистого раствора применяются добавки извести.

Жидкое стекло добавляют не прямо в раствор, а на укрепленную на желобе доску. Растекаясь по всей ширине доски, оно падает на поверхность раствора тонкой пленкой.

При бурении в горизонте, намечаемом к эксплуатации, когда применение извести, цемента или жидкого стекла может вызвать кольматаж горизонта и, следовательно, уменьшить дебит скважины, для борьбы с поглощением следует добавлять каустическую соду или углещелочной реагент.

Добавлять цемент, известь, жидкое стекло и другие реагенты в глинистый раствор нужно, не доходя 20—25 м до места ожидаемого поглощения.

Если поглощение раствора, несмотря на принятые меры, все же происходит или уход раствора произошел внезапно, применяют гельцемент, волокнистый цемент или быстросхватывающиеся смеси.

Быстросхватывающиеся смеси и цементные растворы применяют в горизонтах, не предназначенных для эксплуатации, закачивая их в поглощающие зоны через, бурильные трубы с последующей очисткойпоследних глинистым раствором или водой.

По истечении 1—2 суток пробка, образовавшаяся в скважине, разбуривается с применением нормального глинистого раствора.

Кроме специальных глинистых растворов при бурении в зонах поглощения применяют аэрированные жидкости (пенообразные), имеющие удельный вес меньше единицы (0,1—0,7). В качестве жидкой дозы для аэрированных жидкостей применяют воду или глинистый раствор. Аэрация жидкости в циркуляционной системе буровой установки осуществляется двумя путями: при помощи химической обработки пенообразующими веществами (ПО1, 110К18) и механическим способом, путем нагнетания в процессе бурения в бурильные трубы сжатого воздуха от компрессора. Для предотвращения самоизлива аэрированной жидкости через бурильные трубы в последних устанавливают обратный клапан. Выходя из устья скважины, аэрированная жидкость направляется в деаэратор, где происходит отделение воздуха от жидкости. Деаэрированпая жидкость направляется в желобную систему и далее в прием бурового насоса.

< Предыдущая		Следующая >

stroiki-master.ru

Как применяется жидкое натриевое стекло

Жидкое стекло – всем известный материал, применяющийся во многих сферах жизни как в быту, так и в промышленности. Широко применяется в строительстве, металлургии, производстве лакокрасочной продукции, защитных автомобильных полиролей, изготовлении различных клеевых составов и их производных, а также косметики и мыла.

Жидкое стекло представляет из себя водно-щелочной раствор из силикатов калия, силикатов натрия или лития. Исходя из состава, жидкое стекло делится на три вида: калиевое, натриевое и литиевое. Силикат лития используется только в промышленности и его выпуск ограничен. Большим спросом пользуется силикат натрия и силикат кальция.

Кальциевое жидкое стекло благодаря своим свойствам часто применяют в производстве красок. Устойчивость к химическому и атмосферному воздействию делает его незаменимым. Но оно довольно дорогое и его сложно найти в продаже. Более распространенное натриевое жидкое стекло. Оно не уступает по своим физическим и химическим качествам другим видам, но более доступно для покупателя. Поэтому интересны именно его характеристики.

Какими свойствами обладает натриевое жидкое стекло? Рассмотрим по порядку.

Преимущества натриевого жидкого стекла

Гидроизоляция

В производстве бетонных строительных конструкций часто применяют жидкое стекло для гидроизоляции. Так обеспечивается защита от грунтовых вод, агрессивных атмосферных влияний. Также силикат натрия применяют в строительстве водных сооружений: колодцев, бассейнов, подвалов для их устойчивости от влаги.

Антикоррозийная защита

Материалы, обработанные жидким стеклом надежно защищены от коррозии, так как частицы силиката обладают сильными противокоррозионными свойствами. Его часто наносят на металлические поверхности против образования ржавчины.

Антисептическая обработка

Используя силикат натрия в качестве пропитки при строительстве не придется сталкиваться с проблемами плесени, грибка и сырости.

Адгезия – это высокая клеящая способность, благодаря которой силикат натрия является незаменимым материалом. Использование жидкого стекла позволяет склеить и связать между собой различные строительные материалы и растворы.

Противопожарная защита

При возведении зданий и отделки помещений используются не только негорючие материалы вроде бетона, кирпича и металла, а еще и пожароопасные (пластик, дерево). Поэтому такие места обрабатывают пропиткой на основе жидкого стекла. Температура плавления этого материала более тысячи градусов, поэтому он имеет высокие огнеупорные характеристики.

Прочность и долговечность

Силикат натрия увеличивает прочность изделий, образуя на поверхности защитный слой. Кристаллы силикатного состава проникают в молекулярный слой твердых материалов и тем самым защищают их от быстрого разрушения. При добавлении в цементный раствор увеличивает его прочность в 1,5 раза.

Экологичность

Силикат натрия не имеет вредных примесей. Поэтому этот материал экологически безопасен для человека, что также считается несомненным преимуществом его применения.

Применение натриевого стекла в строительстве

Грунтование

Есть множество вариантов использования жидкого стекла в быту. Например, сделать грунтовку для бетонной стяжки. Нанесенный слой пропитает поверхность и увеличит ее прочность. Для его приготовления необходимо смешать силикат и цемент в соотношении 1/1. Сначала смешать цемент с водой и в конце добавить жидкое стекло. Перемешивать миксером и наносить быстро, иначе смесь затвердеет.

Советы:

Скорость высыхания жидкого стекла 10 минут, в растворах от нескольких часов.
В случае застывания раствора нужно добавить небольшое количество воды и перемешать миксером.
Если планируется кладка плитки, силикат натрия разводят с водой для грунтовки.
Если перед нанесением растворов использовалось чистое жидкое стекло, не ждите его полного высыхания. Затвердевшая стеклообразная пленка может препятствовать хорошему сцеплению нанесенных составов.

Раствор для гидроизоляции

При защите колодцев и резервуаров от гидроизоляции стоит постараться, ведь влага поступает и из грунтовых вод, снаружи конструкции. Для обработки таких сооружений нужно предварительно нанести жидкое стекло на всю поверхность. Затем смешать раствор из равных частей песка, цемента и натриевого стекла и нанести вторым слоем.

Совет: при использовании железобетонных колец в постройке колодца, тщательно обработайте места стыковки колец.

При добавлении в бетонные растворы с целью гидроизоляции смешивают жидкое стекло и бетон 1/10. Такой состав используется в подвальных помещениях, для заливки искусственных водоемов.

Покрытие для пола, стойкое к воде можно сделать также благодаря силикату натрия. Готовим цементно-песчаный состав, в котором больше песка в 2,5 раза. Добавляем смесь из жидкого стекла и воды, где воды 85%, а силиката натрия 15%.

Замазка пустот и трещин в обрабатываемых помещениях производится смесью из песка, цемента и жидкого стекла 3/1/1.

Совет: для того, чтобы увеличить прочностные и гидроизоляционные свойства, необходимо повторно залить силикатом натрия наружную поверхность пола.

Наружные виды работ

Водостойкая штукатурка с добавлением жидкого стекла используется для защиты стен от разрушающего действия атмосферных влияний. Особенно это важно в регионах, где северный климат и много осадков. Всем известно, что материал постепенно разрушается изнутри от частого оттаивания и замерзания воды. Поэтому необходимо обрабатывать гидроизоляционными растворами. В домашних условиях для изготовления штукатурки нужно сделать смесь из натриевого стекла, цемента и песка 1/2/5 и перемешать.

При использовании известковых растворов тоже добавляют жидкое стекло.

Советы:

Предварительно стены можно прогрунтовать разбавленным силикатом натрия с водой.
В случае, когда планируется последующая покраска или штукатурка поверхности, жидкое стекло лучше не использовать. Поверхность будет слишком гладкая и раствор не возьмется.
В кладочных работах для наружной облицовки дымоходных труб от печей и каминов также часто присутствует силикат натрия. Он обладает стойкостью к действию высоких температур. Раствор готовится путем смешивания песка и цемента 3/1 и добавления 10% жидкого стекла.

Пропитка деревянных поверхностей

Для придания деревянным материалам огнеупорности, а также чтобы защитить от плесени и грибка, проводят обработку раствором из жидкого стекла. Для этого наносят смесь из силиката натрия и воды 1:5 на предварительно отшлифованную поверхность. Можно наносить краской, пульверизатором или валиком. Если обрабатываемый материал небольших размеров, можно погрузить его прямо в пропитку.

Применение в быту

Натриевое стекло является прекрасным клеевым составом. У него небольшой расход и стоимость. Поэтому его часто встретишь в любом доме. Он применяется для склеивания разнообразных вещей: стекла, бумаги или дерева.

Чистка посуды

Многие хозяйки чистят свою кухонные приборы в смеси из силиката натрия. Этот способ более эффективный и доступный, чем чистка покупными средствами. Весь нагар исчезает, если приготовить раствор из воды и жидкого стекла 25/1 и прокипятить в нем свою посуду.

Удаление пятен

Жидкое стекло является отличным пятновыводителем. Нанести на испачканную ткань силикатную смесь и оставить на 10-15 минут. Пятно должно исчезнуть.

Помогает при отмывании пятен от масляной краски и лаков с поверхности.

Сантехнические работы

Многие средства для замазки водопроводных труб изготовляются на основе натриевого силикатного стекла.

Защита для автомобилей

Совсем недавно жидкое стекло стало пользоваться огромным спросом в уходе машин. Для этого кузов автомобиля обрабатывают специальными полиролями на основе силиката натрия. Это надежно защитит поверхность от воды, грязи и царапин.

Обработка деревьев

Опытные садоводы давно используют жидкое стекло для обработки мест среза у дерева. Это обеззараживает и способствует быстрому заживлению растений.

Рекомендации по использованию:

работы проводить в перчатках и защитных очках. Средство щелочное, может оставлять ожоги на коже. При случайном попадании в глаза и незащищенные участки тела промыть водой.
хорошая вентиляция в местах где хранится жидкое стекло необходима
хранить в темном помещении, вдали от попадания прямых солнечных лучей.
при замерзании и оттаивании появляется осадок. Свойства при этом натриевое жидкое стекло не теряет.
при контакте с воздухом силикатный состав быстро твердеет, поэтому его добавляют в раствор перед самым началом работ и используют полностью. В некоторых случаях при загустении можно разбавлять водой.
для увеличения сроков эксплуатации поверхностей, обработанных жидких стеклом, проводите повторные работы каждые 3-5 лет.

superarch.ru

Жидкое стекло для бетонных растворов

Основным строительным материалом в строительстве считается бетон. но современные требования к зданиям и конструкциям требуют с каждым годом от бетона в частности так и от бетона в составе композита всецело, все более высоких характеристик. И присадки для бетона могут дать такие завышенные требования к бетонным изделиям.

Общие сведения

Бетоны на жидком стекле могут быть легкими (средняя плотность до 2000 кг/м³) и тяжелыми (средняя плотность свыше 2000 кг/м³). Они приготавливаются на основе жидкостекольного связующего, минерального наполнителя и различных заполнителей.

В качестве жидкостекольного вяжущего применяют растворимое стекло, представляющее собой натриевый (Na₂0×nSi0₂) или калиевый (K₂0×nSi0₂) силикаты, где n = 2,5 — 4 — модуль стекла. Растворимое стекло получают из смеси кварцевого песка с содой (Na₂С0₃) или сульфатом натрия (Na₂S0₄) — для натриевого жидкого стекла, или с поташом (К₂С0₃) — для калиевого.

В стекловаренных печах получают расплавленную стекломассу, которую из печи для быстрого охлаждения выгружают в вагонетки. При этом образуются стекловатые куски, которые принято называть «силикат-глыбой». Растворение силикат-глыбы производят водяным паром в автоклаве при давления 0,5-0,6 МПа и температуре около +150 °С.

Товарное жидкое стекло содержит 50-70 % воды и имеет плотность 1300-1500 кг/м³.

Кроме того, в твердении жидкого стекла принимает участие и углекислота воздуха. Углекислота нейтрализует едкую натриевую или калиевую щелочь, которая образуется в растворе при гидролизе и способствует коагуляции кремнекислоты, а также более быстрому затвердеванию жидкого стекла. При этом происходит выделение и высыхание (довольно медленно) аморфного кремнезема.

Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности. Поэтому для хранения используют обычные пластиковые канистры. Образующаяся стекловидная пленка на поверхности жидкого стекла предотвращает дальнейшее стеклование вглубь консистенции на длительное время.

Твердение растворимого стекла существенно ускоряется при повышении температуры, а также при введении веществ, ускоряющих гидролиз и выпадение геля кремниевой кислоты (катализаторов, например, кремнефтористого натрия Na₂SiF₆).

Натриевое жидкое стекло используют для изготовления кислотоупорных, жароупорных и огнеупорных бетонов, огнезащитных обмазок и силикатизации грунтов. Калиевое жидкое стекло применяют для приготовления силикатных красок, мастик и кислотоупорных растворов и бетонов.

Кислотоупорный цемент

Кислотоупорный цемент изготавливают из тонко измельченных смесей кислотоупорных наполнителей (кварца, кварцита, диабаза, андезита, базальта, шамота, керамзита и др.) и ускорителя твердения жидкого стекла — кремнефтористого натрия. На практике часто применяют совместный помол наполнителя и катализатора. Название «цемент” для таких порошков носит условный характер, т.к. они при затворении водой вяжущими свойствами не обладают. Вяжущим веществом в кислотоупорных цементах является жидкое стекло, на водном растворе которого их и затворяют.

Основное достоинство и принципиальное отличие кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих веществ — его способность сопротивляться действию большинства минеральных и органических кислот (кроме фтористоводородной, кремнефтористоводородной и фосфорной).

Кислотоупорный цемент неводостоек, его нельзя использовать для конструкций, подверженных длительному воздействию воды и пара. Он разрушается от действия едких щелочей и низких температур (ниже -20 °С).

Для повышения водостойкости в составы вводят 0,5 % льняного масла или 2 % гидрофобизирующей добавки. Полученный таким образом гидрофобизированный цемент называют кислотоупорным водостойким цементом (КВЦ).
Для повышения кислотостойкости кислотоупорных бетонов рекомендуется обрабатывать их поверхность разбавленной соляной или серной кислотой, раствором хлористого кальция или хлористого магния.

Отечественная промышленность выпускает кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, состоящий из смеси тонкомолотого чистого кварцевого песка 15-30 % и кремнефтористого натрия 4-6 % от массы наполнителя. Со следующими характеристиками:

Схватываются кислотоупорные цементы в пределах 0,3-8 часов.
Предел прочности при растяжении через 28 суток должен быть не менее 2,0 МПа,
Кислотостойкость — не ниже 33 %.
Предел прочности при сжатии стандартом не нормируется, но можно получить бетоны с прочностью при сжатии до 30-40МПа.

Кислотоупорный цемент применяют:

для изготовления кислотоупорных растворов, бетонов, замазок и мастик;
изготавливают резервуары, башни, технологические емкости на химических заводах и в травильных цехах;
Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.

Полимерсиликатные бетоны

Бетон на основе жидкого стекла, обладая рядом положительных свойств, имеет и отрицательные стороны, такие как достаточно высокую пористость (до 18-20 %), низкую прочность и недостаточную водостойкость. Поэтому такие бетоны не могут быть использованы как кислотостойкие материалы для несущих конструкций.

Лучшими показателями обладают полимерсиликатные бетоны (ПСБ) на основе натриевого жидкого стекла и полимерных добавок.

Применяемые добавки к полимерсиликатным бетонам:

К уплотняющим и диспергирующим добавкам относятся фурановые, фенольные и некоторые другие смолы;
к водосвязующим — соединения с группами NCO;
к снижающим усадку — олигоэфиры;
к замедлителям твердения — сульфанол и кремнийорганические жидкости;
к кольматирующим — канифоль и сера.

Бетоны на жидком стекле, как уже отмечалось, обладают недостаточно плотной структурой. Улучшить структуру таких материалов удается за счет введения добавок фурановых и фенольных смол. При этом наблюдается дробление частиц жидкого стекла от частиц размером (20-30)-10^-7 мкм до более мелких — 3-10^-7 мкм. Такая структура сохраняется и после отверждения жидкого стекла. При этом уменьшается не только пористость композитов, но и происходит существенное снижение внутренних напряжений в материалах.

Значительно снизить усадку полимерсиликатных бетонов можно за счет введения добавок фурилового спирта или фурфурола. Эти полимеры, обволакивая частицы геля кремниевой кислоты, препятствуют их сближению — агрегации (явление защитного действия гидрозолей), при этом ограничивается сжатие системы и выделение воды из геля, что значительно снижает усадку.

Оптимальной является концентрация этих полимеров в количестве 3-5 % по массе от жидкого стекла. Эта концентрация способствует не полному, а лишь частичному обволакиванию частиц геля Si(OH)₄, что приводит к незначительному замедлению процесса агрегации. Кроме того, эти модифицирующие добавки способствуют гидрофобизации и уплотнению композитов.

Кроме того, важным свойством этих двух полимеров и других органических соединений с активными радикалами является способность отверждаться кислотами, что способствует дополнительному уплотнению полимерсиликатных бетонов при действии на них растворов кислот.

Таким образом, добавки фурилового спирта и фурфурола являются комплексными. Под их действием уплотнение композитов происходит по следующим схемам: диспергирование жидкого стекла, обволакивание и защитное действие к кремнегелю, гидрофобизация и полимеризация (поликонденсация) под действием раствора кислот.

Глубина проникания раствора кислот в композиты после длительного воздействия не превышает 3-5 мм. Причем, чем выше концентрация кислоты, тем меньше глубина ее проникновения.

Полимерсиликаты с повышенной кислотостойкостью в зависимости от гранулометрического состава наполнителей и заполнителей могут быть приготовлены в виде мастик, легких растворов или бетонов.

В качестве примера, рассмотрим пропорции жидкого стекла и добавок в полимерсиликатный бетон на натриевом или калиевом жидком стекле, % по массе:

связующее (жидкое стекло с плотностью 1380-1400 кг/м³) — 13,6%;
отвердитель (кремнефтористый натрий) — 2,5%;
наполнитель (мука андезитовая или диабазовая, крупностью до 0,15 мм) — 24,0%;
мелкий заполнитель (песок с крупностью частиц 1-3 мм) — 44,0%;
крупный заполнитель (щебень с крупностью частиц 10-20 мм) — 15,9%;
модификатор (фуриловый спирт или фурфурол) (от массы жидкого стекла) — 3-5 %.

Состав полимерсиликатных бетонов подбирают исходя из условий наименьшего расхода связующего, соблюдения хорошей удобоукладываемости и высокой плотности. Учитывая повышенную вязкость жидкого стекла, для приготовления композитов применяют бетономешалки принудительного действия. Способы формирования изделий такие же, как и для цементных блоков.

Недостатком полимерсиликатных бетонов является небольшая жизнеспособность (быстрая схватываемость и затверждение) — около 45 минут. Допустимое сокращение кремнефтористого натрия приводит к незначительному удлинению жизнеспособности на 10-15 минут.

Твердение полимерсиликатных бетонов при нормальной температуре продолжается 1 месяц. Для ускорения можно применить сухой прогрев при температуре +70-100 °С в течение 8-10 часов.

Влияние добавок на прочность полимерсиликатных композитов ощутимо только в мастичных системах. При оптимальной по прочности концентрации добавок (3 % от массы жидкого стекла) предел прочности при изгибе составил: с добавкой фурфурола — 31,5 МПа, с добавкой фурилового спирта — 24 МПа.

Влияние добавок на более сложные композитные системы проявляется в меньшей степени — прочность на сжатие практически не отличается от бездобавочных бетонов и составляет: для фурфурола — 36 МПа, а для фурилового спирта -31,5 МПа.

Результаты испытания показали достаточно хорошую адгезию полимерсиликатных бетонов к цементному бетону — 2,5-3 МПа. Это значит, что при строительства, в укладке бетонных слоев можно использовать сначала полимерсиликатные бетоновы, а после затвердевания ПСБ уже заливать цементный бетон или наоборот.

Кроме того, полимерсиликатные бетоны обладает высокой водонепроницаемостью. Образцы из ПСБ выдерживают давление воды в 0,6 МПа в течение 8 часов, в то время как обычные силикатные оказываются водонепроницаемыми уже через 3-3,5 часа при давлении в 0,1 МПа. Таким образом жидкое стекло служит для гидроизоляции бетона в фундаменте.

Исследования химической стойкости полимерсиликатных бетонов в растворах различных кислот (серной, соляной, азотной) показали, что они являются более стойкими по сравнению с модифицированными бетонами. Лучшие результаты ПСБ показали в соляной и серной кислотах, чем в азотной. Так, значения коэффициента химической стойкости в 10 %-х растворах этих кислот после 90-суточного испытания составили, соответственно: 0,84; 0,80; и 0,75. Коэффициент водостойкости за указанный промежуток времени составил 0,87.

Из полимерсиликатных бетонов изготавливают следующие строительные материалы и изделия:

половые плиты,
фундаменты под оборудование,
футеровочные блоки и плитки,
плиты газоходов и др.

zewerok.ru

Жидкое стекло (495) 77-200-77 (натриевое и калиевое)

Под "жидким стеклом" обычно подразумевается смесь воды с растворами силиката натрия или силиката калия (по этому признаку различают два вида жидкого стекла - калиевое и натриевое). Существует два способа получения этого продукта - растворение кремнийсодержащих составов в щелочном растворе и сплавление песка (обычно кварцевого) с содой.

Натриевое жидкое стекло.

Этот вид стекла отличается хорошей клейкостью и способностью взаимодействия с некоторыми другими минералами, после чего образуются прочные структуры. Именно по этой причине такие покрытия могут быть использованы в разных климатических зонах - внешние факторы не повлияют на свойства натриевого жидкого стекла (антикоррозийное, гидроизоляционное свойства).
Основным местом потребления жидкого стекла являются строительные, а так же бытовые процессы:

- для придания твердости фундаменту (во-первых, жидкое стекло в этом случае повышает возможность фундамента противостоять грунтовым водам, влажности окружающей среды. Во-вторых после обработки натриевым жидким стеклом бетонная конструкция не будет реагировать на замерзание зимой и оттаивание весной).
- в производстве форм для литья.
- в нефтяном бизнесе для разделения слоя нефти и подземных вод.
- при производстве моющих и чистящих средств.
- для склеивания бумажных, стеклянных или фарфоровых изделий.
- для изготовления красок, лаков.
- в качестве антисептического и ускоряющего заживление средства для обработки раненых/сломанных деревьев, кустов.
- пропитка тканей, стен, строений для придания им устойчивости к огню (огнеустойчивость) так же происходит жидким стеклом.

Калиевое жидкое стекло.

Оно так же обладает стойкостью к воде, кислотам и атмосферным воздействиям.
Важным отличием ее от натриевого жидкого стекла является отсутствие бликов на обрабатываемой поверхности, благодаря чему оно активно применяется для внешних отделочных (малярных) работ. Так же калиевое жидкое стекло используется в качестве связующего элемента в составе молярных смесей, силикатных красок, в производстве электродов для электросварочных работ.

Перед применением следует убедиться, что поверхность, на которую будет наноситься жидкое стекло чистое, обезжиренное и сухое. Кроме того, не стоит забывать, что срок годности у жидкого стекла ограничен, и надо строго соблюдать нормы и правила хранения этого вещества.

Цену и фасовку можно уточнить по телефону +7(495)77-200-77.

vvstroi.ru

производство, состав и формула, характеристики по госту

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется. Жидкое стекло может включаться в состав грунтовок, клея, красок, в качестве уплотнителя грунта или гидроизоляции различных водных сооружений.

Общая информация

Жидкое стекло бывает на основе калия, натрия и иногда лития, хотя последний компонент используется весьма редко. Калийный вид материала используется во множестве сфер и имеет прекрасные технические свойства. По сравнению с натриевым каустическим, обладает более рыхлой структурой, из-за чего швы бывают менее стабильны.

Обладая высокой пожаро- и взрывоустойчивостью, он придает им необходимую прочность.

Оба этих материала применяются едва ли не везде, но все же калийное в качестве одного из составляющих встречается реже. Это объясняется его дороговизной. Поэтому нередко калийное жидкое стекло заменяется каустическим натриевым.

Фото жидкого стекла

Состав

Основными составляющими жидкого стекла обычно являются:

Серный ангидрит;
Двуокись кремния;
Окиси железа и алюминия;
Силикатный модуль;
Окись натрия;
Окись кальция.

В обоих типах стекла две последних окиси будут встречаться, но в несколько меньших количествах. Так, в жидком натриевом стекле одноименной окиси содержится 9%, а кальция — лишь 0,2%.

При работе с жидким стеклом лучше всего использовать готовые смеси, предназначенные для выполнения конкретной задачи.

Технические параметры жидкого стекла

Стекло этого вида отвечает ГОСТ 13078-81. Сертификат соответствия является добровольной формой подтверждения качества и каждой компании, которая занимается производством этого материала, выдается после исследования этой продукции.

Некоторые строители задаются вопросом, вредно ли жидкое стекло и каким образом оно способно воздействовать на организм. Этот материал не излучает каких-либо вредных волн, поэтому его можно считать безопасным. Однако попадания его на участки тела, а уж тем более внутрь, следует избегать.

Скорость высыхания жидкого стекла будет зависеть от того, в составе какой смеси он используется. Так, в чистом виде он может подсохнуть за 10 минут. Если он добавляется в какую-либо смесь, то время его застывания составит несколько часов.

Основные характеристики жидкого калийного стекла:

Плотность — до 1,45 г/см3;
Срок (годности) хранения — 2 года;
Формула — Na2O3Si;
Вес удельный — 1,45;
Температура плавления — 1088С.

Химические эксперименты с жидким стеклом, показывающие его основные свойства:

Технология производства

Производство этого материала чрезвычайно сложное, поэтому этим могут заниматься лишь химические заводы. Так, изначально кварц потребуется искрошить в песок, после чего нужно смешать его с содой, поташом и сульфатом калия или же натрия.

После этого требуется сплавить весь материал в монолитную глыбу, для чего понадобится температура не меньше 1400С. Далее ее понадобиться растворить в автоклаве. На этот раз температура будет несколько ниже, порядка 170С, но длительность этой процедуры составить может около 6-7 часов. В данном случае важно так же поддерживать оптимальное давление на уровне 0,8 МПа.

Самостоятельно изготовить жидкое стекло в домашних условиях невозможно, поскольку обеспечить все условия, оптимальное давление и температуру самостоятельно невозможно. Для этого потребуется специальное оборудование и, конечно, профессиональные навыки.

Поскольку при большом объеме иногда могут возникнуть трудности с застыванием жидкого стекла в формах, рекомендуется использовать различные виды отвердителей. Сколько будет сохнуть жидкое стекло зависит от нескольких факторов. Так, хорошо воздействуют с ним калийные соли, борная кислота, диоксид титана, а так же некоторые другие типы.

На видео, как делают жидкое стекло (компьютерная симуляция):

Отзывы и оценки материала

Жидкое стекло имеет очень хорошие свойства, что подтверждено многочисленными отзывами тех, кто использовал материал. Его применяют для различных покрытий, дабы защитить поверхность от воздействия влаги. Обычно проблем с использованием его не возникает, если все было сделано по правилам.

Так, всегда рекомендуется использовать затвердитель, если объем материала, из которого предполагается производить, например, кирпичи, достаточно большой. Средняя стоимость тонны жидкого стекла составит порядка 14 тысяч.

Исходя из всей массы отзывов, представленных в интернете, можно выставить этому материалу следующие оценки:

Цена — 5 баллов. Хотя калийный тип стекла и будет достаточно дорогим, однако его натриевый аналог обладает весьма хорошими свойствами в совокупности с доступной стоимостью;
Внешний вид — 5 баллов. При покрытии им поверхностей не создает обычно никаких посторонних оттенков;
Экологичность — 5 баллов. Никаких вредных посторонних примесей при создании его не используется;
Простота изготовления — 3 балла. Самостоятельно сделать жидкое стекло невозможно, поскольку его изготавливают только на химических заводах;
Практичность — 5 баллов. Применимо в широчайшем круге сфер;
Трудоемкость при использовании — 5 баллов. Сложностей обычно при использовании не возникает вообще, либо они достаточно быстро устраняются.

Жидкое стекло хоть и известно стало не так давно, но уже сейчас его применение в быту настолько широко, что сложно найти ту среду производства, где оно не используется.

stroyres.net

Жидкое стекло для дерева плюсы и минусы

Слыша термин «жидкое стекло», многие люди не понимают его значение. Большинство из них привыкли видеть стекло только в твердом состоянии. Жидкое стекло, созданное в 1818 году, имеет жидкую консистенцию, которая после нанесения на поверхность образует гладкий и прозрачный слой. Данный строительный материал получил широкую известность после того, как его начали использовать для гидроизоляции фундаментов и других конструкций.

Значение термина

Жидкое стекло создается путем смешивания силикатов калия и натрия, с добавлением специальных пластификаторов и модификаторов, которые улучшают эксплуатационные свойства. После застывания на поверхности образуется прозрачный слой. После визуального осмотра можно сказать, что поверхность хрупкая, однако это не так.
Специальные модификаторы глубоко проникает в бетон, что позволяет защитить строительный материал от влаги и механических повреждений. Стоимость жидкого стекла значительно ниже, чем у похожих смесей. Жидкое стекло легко наносить, поэтому с данной процедурой сможет справиться любой человек.

Такой строительный материал как дерево отличается повышенной гигроскопичностью. Ввиду этого древесина имеет свойство сыреть, в результате чего она теряет до половины своей реальной изначальной прочности. Еще один негативный момент в том, что дерево пожароопасно. Кроме того, древесина излюбленное место проживания самых разнообразных насекомых, плесени, грибков и бактерий. По этим причинам нецелесообразно использовать деревянные конструкции в строительстве и ремонте без надлежащей защиты материала, к которой и относится обработка жидким стеклом.

Насколько осмыслена обработка древесины и как ее проводить

Такое средство как жидкое стекло рекомендуется наносить не на все подряд, а лишь на те конструкции из древесины, которые не планируется окрашивать. Все дело в том, что если деревянный дом обработать с целью защиты силикатным клеем, то покрасить его будет практически невозможно.

Объясняется это тем, что дерево становится зеркально гладким и соответственно водоотталкивающие функции многократно увеличиваются. Лучше всего пропитывать средством те деревянные конструкции, которые располагаются:

В подвалах.
На крышах.

Например такие элементы как балочное перекрытие и стропила. Иные места с возможным возникновением повышенной влажности. Если следует защитить древесину более продуктивно, жидкое стекло становится не актуальным и для этого необходимо поискать иные средства.

Важно заметить тот факт, что при обработке дерева жидким стеклом следует следить, чтобы толщина покрытия была от 100 мкм. В противном случае толку от такой гидроизоляции будет немного.

Как производится жидкое стекло?

Как говорилось ранее, жидкая гидроизоляция получается путем смешивания калия и натрия с добавлением специальных веществ. Современные технологии позволяют получать материал двумя способами:

автоклавирование концентрированного раствора натрия и другого сырья на основе кремния;
сплавление соды и кварцевого песка.

Некоторые предприятия получают жидкое стекло путем растворения кремния в щелочном растворе.
В зависимости от способа получения, материал делится на два вида:

натриевое стекло – обладает высокими сцепляющими свойствами, а также способно выдержать различные температурные перепады;
калиевое стекло – обладает такими же свойствами, что и предыдущий вид. Однако есть одно существенное отличие – после нанесения на поверхность не образует бликов.

Стоит отметить, что натриевое стекло значительно дешевле второго вида.

Где используется жидкое стекло?

Обрабатывать жидким стеклом можно не все строительные материалы. Его применяют для следующих целей:

защиты нижних этажей и подвалов от грунтовых вод;
гидроизоляции любых искусственных водоемов;
при производстве строительных составов, которые способны выдержать высокие температуры;
для соединения различных строительных материалов;
для защиты стен и потолка от плесени и грибка;
используется для заделывания швов;
необходимо при возведении низких конструкций на подвижной почве.

Что касается гидроизоляции, то жидкий состав используют следующим образом:

изоляция поверхности – субстанция заполняет все поры и трещины, образовывая надежную защиту от влаги и механических повреждений;
герметизация швов, что позволяет предотвратить попадание воды в конструкцию;
добавляется в бетон с целью повышения прочностных характеристик.

Важно! Другого вещества, как жидкое стекло, по составу и стоимости на рынке не существует.

Преимущества и недостатки

Любой строительный материал имеет сильные и слабые стороны. Ученые еще не придумали идеального вещества. Зная преимущества и недостатки, можно выбрать сферу применения . Кроме того, это информация привлекает множество покупателей. Жидкое стекло обладает такими сильными сторонами:

высокая адгезия – субстанция легко проникает даже в самые труднодоступные места, тем самым укрепляя его и защищая от проникновения влаги;
после застывания образуется гладкая поверхность – любой вид жидкого стекла хорошо наносится на любой материал, при условии соблюдения инструкции;
экономичность – при обработке строительных материалов уходит в 2 раза меньше жидкого стекла, чем любого другого гидраизоляционного состава;
низкая стоимость.

Однако есть и отрицательные стороны:

любое механическое воздействие может повредить слой жидкого стекла, который нанесен на поверхность;
нельзя использовать для гидроизоляции конструкций из кирпича;
быстро застывает, поэтому приходится готовить состав в малых дозах и быстро обрабатывать необходимую поверхность;
вызывает трудности при отделки – тяжело покрасить или покрыт лаком готовую поверхность.

На основании перечисленных особенностей, можно сделать вывод: жидкое стекло лучше использовать в качестве вспомогательного материала. Он поможет увеличить характеристики бетонной смеси.

Приготовление раствора

Перед добавлением жидкого стекла, необходимо узнать количество цемента в смеси. Кроме того, учитывается место нанесения готового раствора. Поэтому рекомендовано использовать такие пропорции:

для покрытия стен и потолков – для приготовления цементно-песчаного раствора используют соотношение 1:3. В таком случае, в воду добавляется 15% жидкого стекла от общего объема.
для искусственных водоемов – жидкое стекло смешивается с готовой смесью в соотношении 1:10;
для колодцев – конструкция будет постоянно подвергаться влаги, поэтому при приготовлении смеси все компоненты добавляются в равных дозах. Вода добавляется только после тщательного смешивания всех компонентов;
для производства бетона – количество жидкого стекла не должно превышать 3% от массы цемента. Время застывания зависит от марки бетона.

Как приготовить в домашних условиях?

Технология приготовления довольно проста. Рассмотрим процесс более подробно:

В подготовленную огнеупорную емкость насыпается песок и содой в соотношении 1:4.
Все компоненты тщательно перемешиваются и перетираются до мелкого состояния.
Емкость нагревается до температуры плавления компонентов.
После расплавления, образованное вещество промывается водой.

Основная проблема – добиться постоянной высокой температуры внутри емкости.

Применение в качестве гидроизоляции

Жидкое стекло используется в качестве гидроизоляции фундаментов, цоколей, подвалов, стен и потолков, искусственных водоемов и т.д. Способ приготовления необходимой смеси указан в инструкции. Точное соблюдение условий поможет обеспечить надежную гидроизоляцию. Порядок выполнения:

поверхность очищается от пыли и грязи, а также обезжиривается растворителем. Если это бетон или металлическая поверхность, то рекомендуется использовать железную щетку, чтобы открыть поры;
с помощью кисточки жидкое стекло наносится на поверхность. После высыхания наносится следующий слой;
после полного застывания новообразованной гидроизоляции выполняют отделочные работы.

Производители

Существуют множество производителей жидкого стекла. Однако, наиболее востребованными считаются: «Оксиум», «Силикат», «контакт» и «Кубаньжелдормаш». Именно они производят качественный товар в соответствии с нормативными документами. Это и позволяет им сохранять лидирующие позиции на отечественном рынке. Продукция широко использовалась при строительстве домов и большинства олимпийских объектов. Еще одно неоспоримое преимущество – некоторые компании могут изготовить жидкое стекло по индивидуальному заказу.

superarch.ru

Калиевое жидкое стекло для бурения скважин