Жидкое стекло и цемент: пропорции, сфера применения, инструкция по смешиванию

В процессе строительства широко используется жидкое стекло в бетонных смесях. Это водный силикатный раствор, который ускоряет застывание бетона и улучшает его водонепроницаемость. Из-за этого жидкое силикатное стекло используется для гидроизоляции бассейнов и колодцев, создания штукатурных смесей с высокой адгезией, грунтовых составов.

Но его включение в обычный бетон оправдано не всегда, а лишь в условиях ограниченных сроков строительных работ, причем каждый случай требует отдельного рассмотрения. Также важно выдерживать определенное соотношение жидкого стекла для добавления в цемент, так как при превышении своей доли, силикатные клеи способны как улучшить, так и ухудшить его свойства.

Влияние на раствор

Для получения жидкого силиката необходимо развести натром сплав соды с песком и молотым кремнеземом. Полученный состав существенно влияет на сроки затвердевания цемента, которые напрямую зависят от используемых пропорций. Для сравнения:

На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла. Превышение пропорции делает бетон трудноукладываемым, существует риск его застывания прямо в емкости. Эта добавка в большом количестве приводит к ухудшению прочностных характеристик цементного раствора. Для часто используемой цементно-песчаной смеси в пропорции 1:3 и с соотношением В/Ц = 0,58 падение прочности, в сравнении с бездобавочными, составляет:

То есть, в течение первой недели искусственный камень становится более твердым, чем обычно, но через месяц он теряет до 25 % своих полезных свойств. Именно по этой причине силикаты не вводят в бетон для заливки фундаментов и несущих конструкций. Возникает вопрос: сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор, чтобы оно стало полезным? Специалисты советуют придерживаться пропорций в пределах 3 % от общей массы, в крайнем случае — 5. Причем смешивать бетон с силикатами рекомендуют лишь при ограниченных сроках проведения работ и для небольших конструкций.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств. Добавление силикатов устраняет пористость бетона и снижает его водопроницаемость, поверхность становится устойчивой к грибку и плесени. Но все это актуально при условии ввода небольшой доли примесей в крупнофракционные составы (в пределах 3 %). Это связано с тем, что жидкое силикатное стекло со временем вымывается водой и при нарушении рекомендуемых пропорций бетон подвергается разрушению от влаги.

Еще одно полезное свойство добавки используется для получения жаропрочного искусственного камня. Структура обычного бетона разрушается при превышении температуры в 200 °C. Ввод жидкого стекла в количестве 29–34 % увеличивает жаропрочность с 1000 до 1400 °C. Такие смеси используются для изготовления и кладки блоков промышленных объектов. В частном строительстве добавка вводится в обмазочные растворы для печей, каминов, дымоходов.

Примеры применения

Силикат натрия незаменим при проведении аварийных или срочных работ на объектах с частым взаимодействием с водой: бассейнах, гидросооружениях, канализационных сетях (за исключением пластиковых труб). Он вводится в цементный раствор в соотношении не меньше чем 1:10, в особо тяжелых случаях его доля достигает 50 %. Качество заделанного отверстия или шва временное, но зато состав схватывается за считанные минуты и в условиях неосушенного участка. Во всех других (неаварийных) случаях доля стекла зависит от функционального назначения смеси. В частной практике жидкое стекло рекомендуют развести с цементом для:

• Приготовления смесей для отделки стен снаружи.
• Создания кладочного раствора для подвалов, погребов, смотровых канав или других объектов, нуждающихся в защите от влаги.
• Гидроизоляции бассейнов и колодцев, стен, потолочных перекрытий.
• Грунтовки поверхности бетонной стяжки.

Рекомендуемые пропорции

Во многих рецептах доля силикатных добавок рассчитывается исходя из объема цемента. При замесе водостойких штукатурок лучше использовать цементно-песчаную смесь в соотношении 1:2,5 и развести ее водой с уже растворенными 15 % жидкого стекла. Для гидроизоляции бассейнов, стен и потолочных перекрытий необходимо смешивать одну часть силикатов с десятью простого раствора. Защитные материалы для колодцев готовятся в пропорциях 1:1:1 (цемент: песок: стекло), вода добавляется до достижения консистенции густой сметаны. На практике для замеса составов для гидроизоляции используется такая мера, как литр. Пример: 1 л стекла на 8–10 л (1 ведро) цементного состава.

При приготовлении обычного бетона для заливки строительных конструкций долю силикатов не рекомендуется превышать более, чем на 3 %, особенно при возведении фундаментов. Другое дело — грунтование, в этом случае цемент смешивается с растворимым стеклом в равных пропорциях, песок не используется вообще. Вода берется из расчета 25 % от веса силиката натрия. В данном рецепте вначале необходимо развести цемент и уже полученную смесь порциями, при непрерывном перемешивании ввести в емкость со стеклом.

При приготовлении огнеупорных обмазочных растворов цемент, жидкое стекло и песок смешиваются в пропорциях 1,5:1,5:4. Вода берется в объеме, не более 25 % от общей массы добавки, способ схож с вышеуказанным. Вначале песок и цемент тщательно смешиваются и разбавляются, и лишь потом — вводятся в стекло.

Обязательным условием является непрерывное перемешивание. Этот рецепт подходит также для защиты конструкций из бетона от контакта с кислотными средами.

Как смешивать с цементом?

Важно помнить, что время застывания смесей с силикатными добавками обратно пропорционально их общей доли. Составы с 50 % содержанием последних твердеют за 5–7 минут, поэтому их замешивают малыми порциями и очень быстро используют. Добавлять жидкое стекло в уже готовый раствор не рекомендуется (за исключением специальных рецептов). В случае использования этой примеси в малых пропорциях, для ускорения времени застывания лучше всего сначала развести ее с водой и уже потом смешивать с цементно-песочной смесью. Работы проводятся в перчатках, также берегут глаза, несмотря на нетоксичность материал опасен для слизистых оболочек.

Важным нюансом является использование чистой питьевой воды без кислотных и щелочных примесей. При приготовлении составов с большой долей жидкого стекла последнее не всегда удается развести. В этом случае вначале делают смесь из цемента и песка, которая малыми порциями добавляется непосредственно в строительный клей (или наоборот). Главное — обеспечить как можно более тщательное перемешивание в течение минимального промежутка времени, для этих целей хорошо подходит дрель.