Жидкое стекло цемент гипс - Домашний мастер MoyDom-irk.ru
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Жидкое стекло цемент гипс

Добавка гипса в цементный раствор

Цементные растворы долго набирают прочность, а гипс быстро твердеет, поэтому велик соблазн смешать эти вяжущие, чтобы получить удобный для укладки состав. Разберемся, можно ли мешать гипс с цементом.

Что такое жидкое стекло

Жидким стеклом называют силикат натрия или калия. Внешне выглядит как полупрозрачная густая жидкость. Степень «густоты» зависит от концентрации. Разбавляется водой. Вообще, это силикатный канцелярский клей. По любым ГОСТам и ТУ (технические условия) он именно так и проходит. В советское время его довольно активно использовали в строительстве. В частности, добавляли в бетон, чтобы снизить впитываемость воды.

Жидкое стекло — это силикат натрия или кремния. Или силикатный клей

Надо сказать, что сегодня есть гораздо более эффективные специальные добавки в бетон, которые разрабатывались именно для этих целей. Их использовать чрезвычайно просто — нужно добавить по норме в замес. С жидким стеклом же надо быть аккуратным. При неграмотном использовании очень сильно снижается прочность бетона. В одной из аннотации к этой добавке указано, что добавляют ее в бетон тогда, когда требуется высокая «стартовая» прочность, а прочность долгосрочная (через 28 дней) неважна. То есть, бетон с жидким стеклом целесообразно применять как ремонтное средство — устранить течь. Именно так его применяют на флоте для ремонта пробоин, чтобы можно было дойти до берега.

Так почему же жидкое стекло добавляют в бетон, а не спецсредства? Потому что стоит оно намного дешевле. Но экономия часто выходит боком. При несоблюдении всех условий бетон просто крошится. Так что в качестве добавки в раствор жидкое стекло лучше не использовать.

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.

Читать еще:  Таблица пропорций компонентов бетона цемент м400

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.
Читать еще:  Потери цемента при строительстве

Примеры состава ГЦПВ

Количественный состав ГЦПВ зависит от марки применяемого гипса, цемента и типа пластификатора.

Если использовать строительный гипс Г5, то его надо значительно больше, чем архитектурного Г16.

Для примера состав ГЦПВ, рекомендуемый мастерами для получения высококачественного изделия:

Белый цемент М500 — 10%

Метакаолин — 10% от массы цемента

Гиперпластификатор — 1,5% от массы цемента

В среднем соотношение составляющих ГЦПВ следующее: гипс — 50…75%, цемент — 15…25%, пуццолановая добавка — 10…25%.

Рекомендации профессионалов при работе с продуктом

Для исключения неприятных ситуаций в работе, стоит обратить внимание на следующие советы:

  1. Жидкое стекло не вносят в готовые растворы. Как правило, его равномерно вводят в водный состав, согласно пропорции.
  2. Работать с данным строительным материалом можно в пределах температуры от +5 до +30 градусов по Цельсию.
  3. Грунтовочная смесь изготавливается по пропорции 1:1. То есть, объем жидкого стекла равен объему цемента. Наносится раствор аналогично, как и силикатный клей без добавок.
  4. Если обрабатываются деревянные элементы, то пропитка изготавливается в соотношении 1:2,5 (жидкое стекло и вода).
  5. Рекомендовано заготавливать смесь из жидкого стекла в небольших объёмах, так как материал имеет свойство очень быстро схватываться. Работать с таким составом нужно быстро и оперативно.
  6. Обработка металлических поверхностей требует предварительного обезжиривания специальным средством.
  7. Проникновения силикатного раствора в однократном нанесении на бетонное основание доходит до 3 мм, и 20 мм в многослойном покрытии.

Особенности материала

Прежде чем подробно разобрать применение такого «стекла» в растворе, рассмотрим детальнее сам материал. Данное соединение на основе силиката представляет собой водно−щелочной раствор различных видов солей.

Для его изготовления используются все те же компоненты, что и при создании обычного стекла – силикат натрия и кальция. Но изготовляться само вещество может различными способами с применением материалов, содержащих кремнезем.

В зависимости от основного вещества, различаются и области применения:

  • Калиевый состав отличается повышенной стойкостью к воздействиям атмосферных явлений. Поэтому его часто берут за основу при создании защитных лакокрасочных покрытий.
  • Натриевый силикатный клей обладает выраженными клеящимися, гидроизоляционными, антисептическими и огнестойкими свойствами. Если же необходимо создать высокопрочный силикат кальция, нужно просто смешать в определенный пропорциях обсуждаемый нами материал и известь. Стекло жидкое натриевое на химическом уровне активно взаимодействует с цементом, увеличивая скорость его твердения.

Именно благодаря этим качествам, данное минеральное соединение приобрело огромную популярность в строительной сфере.

Оно активно используется для решения многих проблем:

  • гидроизоляция сооружений – бассейнов, фундаментов и прочее;
  • создание антикоррозионных красок;
  • бетон и силикатный клей создают быстротвердеющий рабочий раствор;
  • отличное клеящее вещество, способное надежно соединить различные материалы;
  • выпуск огнестойких и антисептических смесей;
  • обеспечивает надежную защиту от появления плесени и прочих коррозионных налетов;
  • используется в качестве компонента при производстве теплоизоляционных материалов;
  • применяется в качестве чистящего вещества посуды и утвари.

Весь процесс в общих чертах

Песок, глина и жидкое стекло перемешиваются до однородной массы, затем формуется будущее изделие в формах и сразу помещается в ванну с раствором соли. Максимум 3 дня мокнет в ней и изделие готово!

подробно описывать не буду, кому интересно – Google в помощь! А своими словами: ионы двухвалентного кальция из раствора соли замещают собой ионы натрия из жидкого стекла, из-за чего это самое жидкое стекло превращается в быстротвердеющий гель, связывающий в монолит всю массу. В свою очередь, ионы натрия вынуждены уходить в водный раствор, превращаясь в хлорид натрия.

Читать еще:  Цемент марка 400 срок

Как видите, весь процесс проходит в два этапа:

  • Замес массы и ее формовка.
  • Запуск химической реакции «окаменения» изделия в ванне.

Не следует их объединять в один процесс: не успеете промешать всю массу, как она окаменеет!

Не обессудьте, восстанавливаю по памяти!

Песок : глина : жидкое стекло — 10 : 1 : 3(4).

Жидкое стекло обычно продается (в оптовых партиях) концентрированным, поэтому его можно развести водой пополам, но лучше 1 : 1/3(вода).

Хлористый кальций развести: на 1 литр воды – 300 гр соли.

Допустим: ванна 100 литров раствора. Чтобы выработать весь хлорид кальция – в ней можно замочить не более 330 кг изделий! Т. е., если вы берете 330 кг сухой смеси для теста (песок + глина без учета жидкого стекла ), то в ванне в 100 л раствора хлористого кальция, после замачивания изделий из этого количества песка, САМОГО ХЛОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ уже не останется! В ванне будет уже раствор ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ! Еще раз повторяю – восстановлено по памяти!

Где найти хлористый кальций? Лично мне в продаже в свое время он не попадался! Приходилось искать у дорожников, они его рассыпали по дорогам в гололед. Сейчас же с ним проблем нет!

Хлористому кальцию вполне можно найти замену! По условиям реакции необходима соль любого двух- или трехвалентного металла , то есть нас интересует в соли только ион металла, а кислотный остаток нам «по барабану». Трехвалентные соли попадались в продаже, да цены кусались! Кстати, нас интересуют только те соли, которые легко растворяются в воде! И наткнулся я в магазине для садоводов на удобрение «НИТРАТ КАЛЬЦИЯ» в пакетах по 10 кг – чем не замена: не дорогой (относительно), легко растворяется в воде, а самое главное – в отходе, после реакции в ванне, останется не хлористый натрий (куда его девать? Если просто вылить – «зеленые» наедут!) , а НИТРАТ НАТРИЯ! А это уже продукт, которому можно найти применение, хотя бы как удобрение! С нитратом кальция я не экспериментировал, просто даю идею.

О тонкостях процесса

  • Промешивать массу необходимо тщательно, что бы не осталось сухой смеси.
  • Нельзя давать массе сохнуть на воздухе – промесили, отформовали и сразу в ванну.
  • В ванне изделия должны быть покрыты раствором полностью.
  • Если изделия массивные – делайте их с внутренними полостями: они будут легче, расход сырья уменьшится, раствору соли будет проще проникнуть в глубь массива.

Если осталась неиспользованная масса – не беда: поместите остатки массы в полиэтиленовый мешок, вытесните воздух из мешка, плотно перевяжите и в тенёк, до следующего раза! Технология позволяет использовать вчерашние остатки со свежеприготовленным раствором на следующий день. Важно, чтобы масса не имела контакта с воздухом, он враг!

О прочности изделий из искусственного песчаника

Со временем искусственный песчаник становится крепче и уступает в прочности только базальту и граниту! А эти материалы считаются самыми твердыми в строительстве!

P.S. Вполне подходящая идея для бизнеса:

  • минимум вложений и оборудования,
  • всегда найдется покупатель на дешевые (в смысле цены, а не качества) строительные материалы,
  • возможность организовать производство прямо на строительной площадке
  • данным способом можно делать не только строительные материалы, Ваша фантазия Вам подскажет…
vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x
Adblock
detector