Как разводить жидкое стекло с цементом?

Дата: 12 ноября 2018 Просмотров: 18894

Широко распространено добавление жидкого стекла в цементные составы при выполнении строительных работ. Оно ускоряет твердение бетона и повышает устойчивость к проникновению влаги. Состав представляет собой раствор силиката натрия или калия. Его изготовление осуществляется путем высокотемпературной обработки соды, кварцевого песка с уменьшением гранулометрических характеристик и растворением в воде.

Вводят жидкое стекло в раствор цемента при строительстве бассейнов, гидротехнических объектов, фундаментов, обустройстве печей и выполнении стяжки. Кроме того, незаменимо жидкое стекло для подготовки составов, если необходима штукатурка, обладающая высокой адгезией. Жидкое стекло с цементом, пропорционально смешанные, придают бетону огнеупорные и кислотоупорные свойства.

Введение жидкого стекла в цементный состав оправдано при сокращенных сроках выполнения строительных мероприятий. Применение жидкого стекла в строительных растворах требует соблюдения необходимой концентрации, так как отклонения от рекомендуемых пропорций связаны с непредсказуемыми изменениями характеристик.

Добавка жидкого стекла в раствор в зависимости от его количества придаст различные свойства готовому материалу

Рекомендуемые соотношения

Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций. Ошибка может вызвать разрушение или растрескивание конструкции. Процентное соотношение добавок, вводимых в цементный раствор, определяется с учетом объема цемента.

Применение жидкого стекла в строительных растворах осуществляйте, согласно следующим рекомендациям:

  • Жидкое стекло как гидроизоляционная добавка позволяет приготовить водостойкую штукатурку. Для раствора используйте 15% состав композита и смешайте с песчано-цементной смесью, соотношением 2,5:1.
  • Жидкое стекло с цементом для выполнения гидроизоляции бассейнов смешивайте, соблюдая пропорцию: на 10 объемных частей смеси должна быть добавлена одна порция силиката.
  • Цемент и жидкое стекло, а также песок, используемые, как защитные составы при изготовлении колодцев, применяйте в соотношении 1:1:1. Общая консистенция смеси должна соответствовать вязкости густой сметаны.
  • Жидкое стекло для бытовых целей следует добавлять в бетон объемом не выше 10% от общего веса.
  • Жидкое стекло и цемент, совместно с песком, перемешивается в соотношении 1,5:1,5:4 для подготовки обмазочных составов, обладающих огнеупорными свойствами. Доля воды для этого рецепта составляет не более четверти от общего объема добавки.

    Для снижения твердеющих свойств рекомендуется сначала смешать жидкое стекло с водой, и только потом добавлять его в песчано-цементную смесь

  • Жидкое стекло для подготовки обычного бетона применяйте, не превышая его концентрацию выше 3% от общего объема.
  • Цементный раствор с жидким стеклом смешивайте для грунтования в равных соотношениях. Песок для этой операции не применяется, а на общий объем силиката добавляйте четвертую часть воды. Разводить следует вначале цементный раствор. Затем полученный цемент порциями добавляйте в емкость с силикатом, непрерывно помешивая.

Процесс приготовления

Как сделать самостоятельно раствор с добавлением силикатов? Соблюдайте последовательность операций:

  • возьмите одно ведро чистой воды;
  • добавьте стакан силиката;
  • перемешайте, полностью растворив средство;
  • перелейте смесь;
  • введите, при помешивании, сухую цементно-песчаную смесь;
  • используя смеситель, взбейте массу до однородности;
  • заполняйте массой подготовленный объем.

На таком цементном растворе, приготовленном небольшими порциями, будет обеспечено высокое качество строительных работ.

Затвердевание

Помните, что продолжительность твердения обратно пропорциональна процентной доле силикатов. От того, сколько их введено, зависит время полного высыхания и начало схватывания. Рассмотрим на конкретных примерах:

  • Цементный состав с 2-процентным содержанием добавок полностью высыхает за сутки, а начинает схватываться через 40 минут.
  • При увеличении процентной доли силиката до 10%, продолжительность высыхания уменьшается до 4 часов с соответствующим сокращением начала схватывания до 5 минут.

Временные интервалы приведены для бетона, имеющего марку М400. Обратите внимание, что, несмотря на рекомендации сомнительных источников, советующих вводить добавок порядка 25%, это делать не следует. Такой массив рассыпается уже через сутки, и работы приходится выполнять повторно.

Соблюдайте, готовя силикат и смешивая цемент, пропорции. Это позволит достичь требуемых эксплуатационных характеристик. Выполняйте рекомендации и эффект гарантирован!

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Эпоксидная смола появилась на рынке относительно недавно, но ей уже трудно найти альтернативу. Материал конкурирует с деревом, керамикой, пластиком, металлом. Эпоксидка применяется в промышленных целях, в домашнем хозяйстве, для творчества. Когда и чем можно и даже нужно заменить эпоксидную смолу? У состава есть ряд негативных свойств, а иногда его просто не оказывается под рукой — что станет достойной альтернативой? Подборка советов и проверенных методов — в нашей статье.

Об эпоксидной смоле и ее замене

Эпоксидная смола — это олигомерное соединение, и ее не используют в чистом виде. При смешивании со специальным отвердителем состав становится полимером. От соотношения этих двух компонентов зависят механические свойства застывшего материала: он будет твердым как стекло или мягким, похожим на резину.

Преимущества эпоксидки:

  1. При высыхании становится очень прочной.
  2. Мало подвержена абразивному износу.
  3. Ей не страшно воздействие щелочей, галогенов и кислот.
  4. Низкий уровень влагопроницаемости.
  5. Не имеет неприятного запаха.
  6. Не выделяет летучие вещества.
  7. Усадка при высыхании практически незаметна.
  8. Прочно пристает к металлу и другим материалам.
  9. Растворяется в ацетоне или сложных эфирах без образования пленки.

Эпоксидный клей — вещество, основным компонентом которого является эпоксидная смола. Клей обладает универсальными потребительскими характеристиками.

Где применяется эпоксидка:

  1. Проклейка стеклотканей, изготовление и ремонт стеклопластиковых изделий (автомобильная, авиационная отрасли, кораблестроение).
  2. Для гидроизоляции помещений с повышенной влажностью (в том числе, подвальных), стенок бассейна.
  3. Для обработки пористых материалов (дерева, бетона), что делает их более прочными и водонепроницаемыми.
  4. Для упрочения отделки, в том числе придания химической устойчивости поверхностям.
  5. Для реализации самых разнообразных дизайнерских идей.
  6. Для любительского и профессионального творчества.
  7. В домашнем хозяйстве и т.д.

Эпоксидная смола не зря занимает лидирующие позиции среди отделочных и других материалов. Заменить ее достаточно трудно, но иногда это бывает необходимо.

В каких случаях требуется замена эпоксидной смолы:

  1. Если вы склонны к аллергическим реакциям (вещество довольно сильный аллерген).
  2. Форма изделия не позволяет использовать эпоксидку: обработка получаеттся недостаточно аккуратной.
  3. Требуется склеить посуду для еды или детскую игрушку.
  4. В конкретный момент у вас нет желания или возможности выложить определенную сумму (эпоксидка довольно дорого стоит).
  5. Материал закончился в ближайшем магазине (эпоксидная смола востребована и обычно представлена широко, и все же иногда ее не оказывается на витрине).

Использование предметов из эпоксидной смолы в быту безопасно для человека, главное — не подвергать их сильному нагреву. Отмечается вред здоровью при длительном контакте с эпоксидной смолой, вдыхании паров, попадании вещества на эпидермис. Последствия — раздражения кожи, дыхательных путей, глаз.

В творчестве

До каких только интересных идей по применению некоторых веществ не додумывались рукодельницы! Так и в случае с эпоксидной смолой творческие люди нашли ей несколько вариантов замены, представим два из них:

  1. Прозрачный финишный гель для наращивания ногтей.
  2. Силликат натрия.

В первом случае замена почти беспроиграшная по качеству. Необходимо лишь придать нужную форму и подержать изделие под ультрафиолетовой лампой. Берется именно финишный гель, а не конструирующий. Второй вид плохо высыхает, остается липким.

Гель для ногтей абсолютно прозрачный, его легко скорректировать в случае неудачной обработки. Еще одно преимущество — он быстро сохнет. Если смоле нужно от 5 до 40 часов, то под UV-лампой гель застывает за 2—4 минуты. Минус геля: в отличие от эпоксидки, он недостаточно прочный. При ударе могут образоваться сколы, при небрежном использовании — царапины.

Во время работы или для ремонта гель дает большие возможности. Лопнувшие при шлифовке пузырьки, случайные сколы довольно легко исправить, чередуя нанесение геля со шлифовкой. Как отмечают рукодельницы, коррекция занимает не больше 15 минут, в зависимости от глубины скола.

Интересный факт
Гели для наращивания, как и эпоксидка, изготавливают из смолы.

Заменить эпоксидную смолу может силикат натрия, или жидкое стекло. Это более капризная субстанция, но иногда ее применение более уместно. Прежде всего, силикат не вызывает аллергии.

Сложности в работе сводятся к долгому сроку высыхания (в среднем, требуется три часа) и возможной липоксти. Если все сделать аккуратно и выждать нужное время, канцелярский клей послушно создаст эффект стекла, придаст поверхности нужный глянец.

Рекомендации по использованию силикатного клея: покрыть предмет тонким слоем, дождаться высыхания. Вполне вероятно, сразу или через некоторое время (обычно на второй день) появится липкость. Теперь нужно протереть поверхность спиртом, нанести еще один слой жидкого стекла, толще первого, и дать высохнуть. Липкость больше не появится.

Совет! На стекле силикат застывает быстрее — по причине близкого химического состава.

В быту. Силикатный клей

Эпоксидка очень популярна в бытовом ремонте, в зависимости, от типа отвердителя, им чинят обувь, пластмассовые изделия, деревянные предметы, в том числе, мебель. Заменить в этих случаях эпоксидку могут специализированные составы либо другой универсальный клей, например, цианакрилатный (а нем чуть позже).

Неплохая альтернатива эпоксидке — все тот же силикатный клей, теперь уже выступающий как скрепляющая субстанция. Вещество хорошо скрепляет картон, стекло, фарфор, керамику. Используется для пропитки тканей и дерева для придания им большей прочности и огнестойкости.

Применение: нанести на скрепляемые поверхности тонким слоем и прижать их друг к другу.

В сочетании с другими компонентами силикатный (канцелярский) клей дает смесь, которая по своим характеристикам будет не хуже эпоксидного. Вот некоторые примеры:

  1. 50 г силикатного клея + 25 г асбеста + 16 г порошкового стекла. Состав обладает повышенной стойкостью к воздействию химических веществ и выдерживает температуру до 1500 градусов. Хорошо сцепляет фарфор, стекло и керамику.
  2. Для склеивания сосудов, в которых хранятся кислоты, готовят такую пасту: любое количество мелкого песка, асбеста, магнезии и концентрированного жидкого стекла смешать до получения густой массы.
  3. Рецепт водостойкой замазки: 8 г силикатного клея + 20 г казеинового порошкообразного клея.

Совет! При гидроизоляции помещений стоит предпочесть силикатные герметики: они обладают такой же влагостойкостью, жаропрочностью, образуют эластичный шов, как и эпоксидка, но при этом более безопасны.

Цианакрилатные клеи

Клеящая продукция этого типа — достойная замена эпоксидке. К ней относятся все суперклеи («Секунда», «Супер Момент» и т.д.) Вещества при засыхании становятся полностью прозрачными, а их прочность после застывания сравнима с прочностью шурупов. Некоторые образцы содержат дополнительные усилители и отличаются тепло- и водостойкостью, теплопроводностью, устойчивостью к растворителям и другими полезными свойствами.

Но у цианакрилатной продукции есть свои недостатки:

  • хрупкость, низкая стойкость к механическому воздействию;
  • нестабильность при длительном хранении;
  • опасность для кожи человека при прямом контакте.

Выбор того или иного цианакрилатного клея зависит от поверхности, которую необходимо прикрепить. Наиболее применимы такие вещества для металлопластика и стекла. Не подходят для склеивания полиэтилена и фторопласта. Продукция бывает разной степени вязкости: низкой и высокой.

В первом случае получаются высокопрочные клеевые швы при условии хорошей стыковки поверхностей. Составы с высокой степенью вязкости позволяют добиться максимально прочных соединений. В частности, такие клеи применяются для сцепления лодочной ПВХ-ткани.

Чем заменить отвердитель для эпоксидной смолы

Иногда из-за некачественной упаковки отвердитель расходуется значительно быстрее смолы или попросту испаряется. Если нет возможности приобрести вещество отдельно, то эти варианты его заменят:

  • нашатырный спирт,
  • ортофосфорная кислота,
  • перекись бензоила.

Хотя альтернатива эпоксидке есть, все же ее замена не всегда дает лучший результат. Такое уж это многофункциональное вещество. При работе с особо важными деталями следует отдавать предпочтение эпоксидной смоле.

Лако-красочные материалы — производство

Свойства жидкого стекла

Свойства водных растворов силикатов щелочных металлов и их способность вступать в физико-химическое взаимодействие с раз­личными веществами в большой мере определяются свойствами безводных силикатов — силикатных стекол. Безводные силикаты щелочных металлов изучены значительно лучше, чем их водные растворы. Существует несколько гипотез о строении силикатных стекол.

Все гипотезы допускают наличие в стекле высокополимерного, апериодического, но не лишенного отдельных упорядоченных ми­крообластей каркаса, приближающих стекло к кристаллической структуре.

Различные точки зрения по вопросу внутреннего строения крем­неземистого стекла могут быть сведены к двум важнейшим: к тео­рии пространственной сетки Захариазена и цепочечной гипотезе Сосмэна — Тарасова. По мнению большинства исследователей, расхождения между этими представлениями носят больше каче­ственный, чем количественный характер. Строение стекол лучше описывается той или иной теорией в зависимости от их состава и сложности.

Согласно современным представлениям стекла щелочных сили­катов являются частным случаем рассмотренных систем. Они со­стоят из кремнекислородных комплексов, несущих отрицательный заряд, степень сложности и разветвленности которых может быть различной, и катионов металлов (Na+, К+ и т. д.). Для этих стекол характерно наличие связи двух типов: ионно-ковалентной (связь Si—О) и ионной (Me—О). Как показало изучение строения ряда силикатов , при большом содержании щелочных окислов сили­каты состоят из щелочных или слоистых радикалов — Si—О—Si, сшитых катионами щелочного окисла. В этом случае свойства сте­кол будут определяться ионной связью. При малом содержании щелочных окислов образуются каркасные (непрерывные) струк­туры, а свойства стекол будут определяться ионно-ковалентной связью.

Детальным изучением диаграммы состояния бинарной системы Na20—Si02 установлено существование трех определенных сили­катов натрия: 2Na20-Si02, Na20-Si02 и Na20-2Si02. По данным П. Н. Григорьева и М. А. Матвеева, к числу индивидуальных кристаллических силикатов натрия, обнаруживаемых современ­ными методами, относится также трисиликат натрия Na20-3Si02. Растворимость силикатов натрия в воде ухудшается по мере увели­чения их модуля.

По представлениям С. К. Дуброво и О. А. Шмидт, процесс взаи­модействия силикатов натрия с водой и их растворение протекают в две стадии. На первой стадии происходит обмен ионов натрия стекла на ионы водорода раствора, вследствие чего на поверхности образуется слой кремневой кислоты, составляющей вместе с крем­неземом исходного стекла защитный слой на его поверхности. На второй стадии происходит взаимодействие защитного слоя с обра­зовавшимся щелочным раствором, вызывающее растворение крем­невой кислоты на поверхности.

Было установлено, что при взаимодействии силикатов натрия с водой вся переходящая в раствор кремневая кислота находится в молекулярной степени дисперсности. При этом, по мнению М. А. Матвеева, стеклообразные щелочные силикаты переходят в раствор, не гидролизуясь, и диссоциируют в растворе на ком­плексные гидратированные ионы щелочного металла и кремнекис — лородные анионы.

Система Na20—Si02—Н20 была изучена в интервале темпе­ратур 10—450° С. При постепенном выпаривании водных растворов метасиликата натрия, по данным Р. Айлера и Ю. Вейла, могут быть выкристаллизованы гидратированные метасиликаты различных типов, например Na2Si03-5H20; Na2Si03-6H20; Na2Si03-8H20 и Na2Si0s-9H20, с температурами плавления соот­ветственно 72,2; 62,85; 48,35 и 47,85° С. Они очень хорошо раство­римы в воде и имеют кристаллический характер.

Растворы силикатов натрия в воде изучали многие исследова­тели, однако их строение до настоящего времени выяснено недо­статочно. Чаще всего жидкие стекла рассматривают как лиофиль — иые коллоидные системы. Так как взгляды на строение лиофиль — ных коллоидных систем в последнее время сильно изменились, то и представления о строении жидких стекол в известной мере устарели. Еще несколько десятилетий назад лиофильные коллоиды считались гетерогенными неравновесными системами, а теперь всеми признаются за истинные равновесные растворы полиме­ров и может исполь­зоваться для приготовления самотвердеющих формовочных смесей на жидком стекле.

Взаимодействие жидкого стекла с гидроокисями щелочноземельных металлов и силикатами кальция

По данным П. Н. Григорьева и М. А. Матвеева, жидкое стекло легко и быстро реагирует с гидроокисями щелочноземельных металлов с образованием гелеобразных продуктов реакции.

Реакция, например, гидроокиси бария с жидким стеклом про­текает по следующей схеме:

NaX> • nSi02 — f Ва(ОН)2 + 6Н20 =

= 2NaOH + (я — 1) Si02 + BaSi03 -6H20.

Эти же авторы отмечают, что аналогично идет реакция жидкого стекла с гидроокисями других щелочноземельных металлов:

Са(ОН)2, Mg(OH)3I Sr(OH)2.

Здесь также необходимо рассмотреть возможность двухста — дийного протекания реакции между жидким стеклом и веществами, образующими в водной среде гидроокиси щелочноземельных ме­таллов.

Из строительной практики известна способность трехкаль — циевого и двухкальциевого силикатов, являющихся минералоги­ческими составляющими портландцемента, подвергаться гидро­лизу при достаточном количестве воды с образованием Са(ОН)2 и различных гидросиликатов кальция в процессе твердения це­мента.

Приводим схему реакций гидролиза трехкальциевого и двух­кальциевого силиката по данным работы и В. Ф. Журавлева:

2 (ЗСаО • Si02) + 6Н20 = ЗСаО • 2Si02- ЗН20 + ЗСа(ОН)2;

2СаО • Si02 + яН20 = Са(ОН)2 + СаО • Si02 (п — 2) Н20. (9)

Обе реакции гидролиза протекают медленно, особенно вторая.

Большое количество двухкальциевого силиката (более 50%) содержится в саморассыпающихся шлаках феррохромового про­изводства, а также в отходах, получающихся при производстве глинозема из нефелиновых руд, так называемых нефелиновых шламах. В связи с этим нами были изучены чистые синтезиро­ванные ЗСаО Si02 и |3-2СаО SiOa, портландцемент, содержащий эти соединения в больших количествах, а также феррохромовый шлак и нефелиновый шлам, в состав которых входит двухкаль — циевый силикат. Материалы размалывали до примерно равной удельной поверхности (удельная поверхность C3S была равна 3200 см2/г, удельная поверхность |3-C2S — 3400 см2/г). Дисперс­ность феррохромового шлака и нефелинового шлама была близкой к дисперсности остальных материалов: удельная поверхность шлака (домолотого) составляла 3100 см2/г; а нефелинового шлама — 3000 см2/г. Диаграммы твердения композиций, состоящих из жидкого стекла (М = 2,9 и М = 2,4, р = 1,48 г/см3) и порошко­образных отвердителей, взятых в соотношении 1 : 1 (по массе) представлены на рис. 29.

При модуле 2,9 композиции с трехкальциевым силикатом (C3S) твердеют мгновенно в процессе их приготовления. Поэтому кривая твердения для C3S на рис. 29, а не приведена. Двухкаль — циевый силикат ^-модификации, нефелиновый шлам и феррохро — мовый шлак твердеют с жидким стеклом при наличии хорошо вы­раженного индукционного периода. Затвердевшие композиции имели однородный вид и достаточно высокую прочность. При за­мешивании портландцемента с жидким стеклом модуля 2,9 сразу же наблюдается частичное схватывание массы с образованием ко­мочков. Индукционный период твердения отсутствует. Дальней­шее затвердевание композиции протекает очень медленно. Такой характер твердения объясняется, по-видимому, разнородностью состава портландцемента: одни минералогические составляющие (такие, как трехкальциевый силикат, алюминаты кальция) реаги­руют с жидким стеклом очень быстро, другие — медленно.

Снижение модуля жидкого стекла с 2,9 до 2,4 привело к за­медлению скорости взаимодействия компонентов и существенно изменило характер твердения композиций (рис. 29, б). В этом случае не только C2S, но и C3S, и портландцемент твердеют при

Заметном индукционном периоде, а интервал времени между нача­лом и окончанием твердения сравнительно небольшой.

Судя по приведенным данным, чистый двухкальциевый сили­кат, а также феррохромовый шлак и нефелиновый шлам дают наиболее благоприятный характер твердения композиций и удо­влетворяют основным требованиям, которые предъявляются к от — вердителям. Твердение формовочной массы происходит практи­чески одновременно по всему объему. Те же данные свидетель­ствуют о возможности применения в качестве отвердителей также трехкальциевого силиката и портландцемента в сочетании с низ­комодульным стеклом.

Двухкальциевый силикат в самостоятельном виде в природе не встречается. Поэтому, с точки зрения практического использо­вания, особый интерес представляют дешевые и доступные ма­
териалы, содержащие C2S в больших количествах: феррохромовый шлак, нефелиновый шлам, электропечные, мартеновские и до­менные шлаки; шлаки, получающиеся при производстве ферро­марганца и ферровадания, и др.

2130 С

Жидкость

Рис. 30. Полиморфные превращения (кривая Бредига)

«С

C,s

Рассмотрим более подробно материалы, содержащие C2S, и их свойства.

Свойства двухкальциевого силиката и содержащих его материалов

Двухкальциевый силикат. Ортосиликат кальция (2СаО • Si02) существует в четырех модификациях: а, а’, р и у. Полиморфные превращения двухкальциевого силиката наглядно иллюстри­руются кривой М. Бредига, представленной на рис. 30. При на­гревании наблюдается следующий пор’ядок полиморфных превра­щений: y^-a’-t-a, а при охлаждении a — v a’ — v p ->- 7 .

A.—C2S устойчив при температурах выше 1447° С, при темпе­ратуре 1447° С переходит в a’—C2S.

Ее’—C2S при нагревании, начиная от у-модификации, устойчив в интервале температур 850—1447° С; при охлаждении а’—C2S никогда не получается 7—C2S; при 670° С образуется р—C2S, а последний при температуре ниже 525° С медленно переходит в у—C2S. Плотность a—C2S 3,4 г/см3.

Р—C2S является мета — стабильной модификацией. При охлаждении чистый Р—C2S переходит в у-мо- дификацию. Плотность р— QS 3,28 г/см3. В присут­ствии примесей этот пере — ход может затянуться или |> вообще не произойти. ^

У—C2S образуется толь­ко при охлаждении других модификаций и представ­ляет собой наиболее ста­бильную фазу. Она устой­чива при температуре ниже 780—830° С. Плотность у—C2S 2,97 г/см3.

Фазовые переходы: расплав a, a ^ а’ и a’ ^ р являются обратимыми, а превращения р-v у и у—а’ идут только в одном направлении.

Из-за большой разницы в плотности переход р—C2S в у—C2S сопровождается увеличением объема примерно на 12%, что при­водит к саморассыпанию шлака

Металлургические шлаки. Большое количество двухкальцие­вого силиката содержится в саморассыпающихся шлаках ферро­хромового производства, электропечных, мартеновских и до­менных шлаках. Саморассыпающиеся шлаки представляют интерес

* После ввода в строй на этнх заводах цехов сепарации и просеивания шлака его удельная поверхность составляет 2000—2500 см2/г.

По двум соображениям. Во-первых, склонность шлака к само­рассыпанию косвенно указывает на высокое содержание в нем двухкальциевого силиката. Во-вторых, саморассыпающийся шлак является тонкодисперсным материалом и перед употреблением не требует дополнительного размола.

Саморассыпающиеся шлаки феррохромового производства. Та­кой шлак имеется в больших количествах на Челябинском элек­трометаллургическом комбинате, Актюбинском, Серовском и За­порожском ферросплавных заводах. Минералогический состав феррохромового шлака следующий : 65% у—2Ca0Si02; 5% р—2СаО Si02; 20—25% шпинели Mg0Al203, FeO (Al, Cr)203.

Химический состав феррохромового шлака различных заводов представлен в табл. 10.

В табл. 11 приводятся полученные нами данные по определе­нию величины удельной поверхности, влажности, химического состава и активности образцов шлака всех четырех ферросплавных заводов. Для шлаков Челябинского и Актюбинского заводов удалось установить длительность их хранения в отвале и тем самым выявить влияние возраста шлака на его свойства.

Шлаки четырех заводов по химическому составу немного раз­личаются. В пределах одного и того же завода химический состав и основность различных партий шлака характеризуется доста­точно высокой стабильностью.

Активность шлака в основном определяется его возрастом (продолжительностью хранения) при прочих равных условиях. Косвенным показателем возраста шлака в большинстве случаев может быть его влажность. С повышением влажности активность снижается.

Активность шлака тем больше, чем выше его удельная поверх­ность, о чем можно судить при сравнении двух образцов Запорож­ского шлака (см. № 16 и 15 в табл. 11).

Саморассыпающиеся электропечные, мартеновские и доменные шлаки. Электропечные и мартеновские шлаки могут также служить отвердителями жидкого стекла, однако химический состав шлаков, даже для одной и той же марки стали, от плавки к плавке ко­леблется (табл. 12), степень рассылаемое™ шлаков и соответ­ственно их активность различны, что, естественно, осложняет получение ЖСС со стабильными свойствами. Мартеновские само­рассыпающиеся шлаки по составу и свойствам аналогичны элек­тропечным.

Саморассыпающиеся доменные шлаки в исходном состоянии имеют удельную поверхность 600—1000 см2/г и твердеют с жидким стеклом очень медленно (2,5—3,5 ч). После домола шлака до удельной поверхности 4000—5500 см2/г активность его суще­ственно возрастает — время твердения композиций составляет 45—60 мин. Нет сомнений в том, что доменные шлаки после домола можно применять в качестве отвердителей для смесей на жидком стекле, что подтверждается также данными X. И. Виш­някова и работами французского Технического центра литейного производства.

Нефелиновый шлам. Нефелиновый шлам представляет собой побочный продукт производства глинозема из нефелиновых руд. Большое количество этого материала имеется на Волховском алюминиевом заводе им. Кирова, Пикалевском глиноземном ком­бинате им. 50-летия СССР и Ачинском глиноземном комбинате. Сырьевые ресурсы нефелинового шлама практически неогра­ниченны.

По минералогическому составу нефелиновый шлам содержит 80—85% Р—2Ca0Si02. В связи с этим шлам как отвердитель ведет себя так же, как и чистый р—2СаО Si02, что подтверждается кривыми 1 и 2 рис. 29.

Данные о химическом составе нефелинового шлама на двух заводах (табл. 13) за длительный период производства свидетель­ствуют о незначительных колебаниях в составе и высокой стабиль­ности этого материала.

По минералогическому составу нефелиновый шлам и ферро­хромовый шлак различаются главным образом тем, что в первом двухкальциевый силикат находится в p-форме, а во втором — в у-форме. Стабилизируют p-форму, т. е. препятствуют ее пере­ходу в у-модификацию, такие примеси, как окислы бора, хрома, фосфора, а также присутствие небольших количеств щелочи. По-видимому, повышенное содержание щелочей в нефелиновом шламе (до 2,2—2,8%) оказывает стабилизирующее действие на Р—C2S, препятствуя его саморассыпанию.

Из изложенного ясно, что наиболее перспективными материа­лами для отверждения жидкого стекла, являются саморассыпа-

Ющийся феррохромовый шлак и нефелиновый шлам. В принципе возможно применение для этой цели металлургических шлаков других производств — электропечных, мартеновских и доменных, однако они уступают первым двум. материалам по активности и стабильности. Процессы твердения ЖСС на жидком стекле с двухкальциевым силикатом и содержащими его материалами будут рассмотрены в самостоятельном разделе.

Жидкое стекло в строительстве часто применяется для защиты поверхностей от влаги, придания дополнительной прочности покрытию. Стекло стоит недорого и легко наносится кисточкой или валиком. В связи с этим многим приходит идея совместить окраску с нанесением жидкого стекла. Сделать это можно, применив краску на основе жидкого стекла.

Они продаются в готовом виде и называются силикатными красками. Обычно в них используется калиевое стекло, так как оно прочнее. Эти краски применяются как для внешней, так и для внутренней отделки помещений. Приготовить такую краску можно самостоятельно, добавив нужного цвета колер в раствор жидкого стекла. Получается красиво и экономично, ведь жидкое стекло стоит недорого.

Недостатки самостоятельной колеровки

Однако специалисты уверяют, что делать этого не стоит. Колеровка жидкого стекла выглядит не такой привлекательной по ряду причин.

Краски на основе жидкого стекла недостаточно водостойкие. Само жидкое стекло хорошо растворяется в воде, а поэтому отлично из красок вымывается. Чтобы получить более устойчивые к воде краски, к стеклу надо добавлять мел, глину или другие вещества, усиливающие его устойчивость к воде.

Но добавление таких веществ уменьшает огнезащитные свойства краски на основе стекла. Из-за этого ее приходится наносить толстым слоем, что значительно усложняет и удорожает процесс.

Вещества, реагирующие со стеклом, делают пленку краски пористой и легко проницаемой для влаги. Покрытие дерева такой краской способствует образованию в нем грибков и плесени, сокращая срок его службы.

Силикатное стекло (особенно натриевое) – неустойчиво к воздействию углекислоты. А она всегда есть в окружающем воздухе. В результате химической реакции щелочи и углекислоты образуется сода, которая в виде белого налета выпадает на окрашенной поверхности. Под действием солнца налет выцветает и портит внешний вид покрытия.

Пленка краски на силикатной основе похожа на камень и лишена эластичности, которой обладают масляные краски. В результате расширения или сжатия окрашенного объекта из-за перепадов температур и влажности на пленке быстро образуются трещины. Со временем они увеличиваются в объеме. Такое явление присуще всем силикатным краскам.

Эти неприятные моменты при промышленном производстве красок пытаются минимизировать, добавляя клей или каучук. Также может применяться крахмал. Жидкое стекло берется или калиевое, или смесь двух разновидностей.

Соблюсти в точности все условия при самостоятельной колеровке жидкого стекла вряд ли получится. Поэтому специалисты не советуют красить поверхности такой краской. Никто не даст гарантии, что через несколько месяцев работу не придется переделывать заново. Если так хочется попробовать краску на основе жидкого стекла, лучше не экспериментировать, а купить готовую в магазине.

Как смешать жидкое стекло с цементом?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *