Для строительства объектов, работающих в условиях повышенной влажности, недостаточно водонепроницаемых свойств обычного бетона. Под воздействием воды конструкции теряют часть своих качеств. Пористая структура камня способствует фильтрации жидкости, вымыванию цементного связующего. Поверхностные и глубокие слои монолита разрушаются, арматура быстро корродирует.
Чтобы минимизировать деструктивные изменения на поверхности и в теле бетона от агрессивного действия воды, в строительстве применяют гидроизоляцию жидким стеклом.
Назначение и применение
В промышленном производстве жидкое стекло получают обжигом соды и кварцевого песка или автоклавной обработкой щелочами кремнеземсодержащего сырья. Затем соединение измельчают, смешивают с модификаторами и растворяют в воде. Химический состав представляет смесь силикатов натрия, калия или лития.
- Натриевое жидкое стекло применяют для производства огнеупорного кирпича, негорючих пропиток для дерева и тканей, антисептиков, строительных клеев и гидроизоляционных составов.
- Стекло на основе силиката калия используют для изготовления лаков, красок, кислотоупорных бетонов и растворов.
- Литиевое жидкое стекло нашло применение в уплотняющей пропитке электродов, бетонных полов перед полировкой.
Наиболее часто в строительстве используется состав стекла на основе силиката натрия и калия.
Применяют два способа защиты поверхности бетонных конструкций от влаги:
- внешнее нанесение;
- введение в состав материала.
При нанесении на поверхность бетона жидкие силикаты проникают в поры и капилляры. В результате взаимодействия с компонентами цемента вещества кристаллизуются. Образуются водонерастворимые соединения, препятствующие фильтрации влаги через наружный слой материала. Обработанное покрытие обладает гидрофобными – водоотталкивающими – свойствами, устойчивостью к повышенным температурам, агрессивному воздействию кислот.
Раствор силикатного клея с модифицирующими добавками используют для поверхностной обработки конструкций в виде окрасочной или штукатурной изоляции. Проникновение воды сквозь защитный барьер прекращается, увеличивается морозостойкость и химическая устойчивость материала.
Жидкое стекло поверхностного нанесения хорошо себя зарекомендовало при гидроизоляции:
- фундаментов домов;
- полов и стен подвалов, цокольных этажей, душевых;
- плит перекрытий, балконов;
- дна и стенок резервуаров, колодцев или бассейнов;
- усадочных, технологических, деформационных или температурных швов.
Гидроизоляция бетонного пола жидким стеклом в помещениях с повышенной влажностью повышает износостойкость и прочность покрытия, продлевает срок службы в несколько раз.
При введении силикатов натрия и калия в состав бетонов или растворов уменьшается размер структурных пор и капилляров. Полученные материалы обладают повышенной влагонепроницаемостью и малым водопоглощением. Добавка 2-5% силикатов ускоряет сроки схватывания до 40-60 минут, увеличивает прочность на 25%. Превышение дозировки нежелательно, так как ухудшаются механические свойства бетона.
Бетон с добавкой жидкого стекла применяют для возведения:
- фундаментов под печи и камины;
- чаш бассейнов;
- стенок септиков, колодцев;
- оснований зданий на подтапливаемых участках;
- гидротехнических сооружений.
Для устранения течей в раствор добавляют до 25% жидкого стекла. Схватывание в течение 3-4 минут помогает ликвидировать аварийную ситуацию в быстрые сроки.
Свойства жидкого стекла
Силикатное соединение представляет собой густую серую или желтую жидкость без видимых включений. Она растворима в воде, не имеет запаха.
Основные свойства жидкого стекла для гидроизоляции бетона:
- обладает высокой адгезией к различным поверхностям;
- не горит, не излучает радиацию, не выделяет токсичные вещества;
- препятствует распространению плесневых грибков;
- плотность состава при 20°С – 1,36-1,45 г/см³;
- кислотность – 11-13 pH;
- вязкость, определяемая методом падающего шарика или по формуле Стокса, 750-1000 сП;
- химическая активность определяется количеством свободной щелочи, высокомодульные растворы менее щелочны, чем низкомодульные;
- высокие показатели клейкости;
- масса нерастворимых веществ не должна превышать 0,2%;
- при замораживании происходит частичная потеря свойств жидкого стекла из-за образования льда, при оттаивании снижается вязкость и клейкость;
- температура кипения +100°С, замерзания -3°С…-5°С.
Для характеристики жидкого стекла используется величина силикатного модуля. Чем он выше, тем больше клеящая способность вещества. Для строительства, пропиток и клеев показатель равен 2,6-3,4.
Пленка из растворимого стекла не боится атмосферных осадков, перепадов температур, хорошо отталкивает воду.
При проведении работ учитывают вяжущие свойства и особенности жидкого стекла, которые способствуют быстрому твердению смесей. Поэтому замес готовят в небольшом объеме и распределяют по поверхности за короткий интервал времени.
Физико-химические свойства растворимых силикатов нормирует ГОСТ 13078-81.
Преимущества и недостатки
Применение жидкого стекла согласно рекомендуемых дозировок и правильной технологии значительно улучшает свойства бетона:
- создает стойкий барьер от грунтовых вод и атмосферной влаги;
- увеличивает жаростойкость, кислотоупорность;
- ускоряет твердение;
- повышает прочность и морозостойкость;
- препятствует распространению грибков и плесени;
- продлевает срок службы поверхностей.
Можно обрабатывать конструкции с наружной или внутренней стороны. Расход материала экономичен – 150-300 г/м², а цена невысокая – от 25 руб/литр. Срок эксплуатации покрытия – до 5 лет. Затем нанесение повторяют.
К недостаткам относятся:
- быстрое время схватывания, необходимость готовить смесь небольшими порциями;
- хрупкость поверхностной пленки, требуется применение дополнительной защиты рулонными материалами;
- при механической обработке – сверлении, штроблении – нарушаются гидроизоляционные свойства пленки;
- изменение пропорций ухудшает качество готового продукта;
- несовместимость с некоторыми материалами – органическими смолами, растворителями, нельзя наносить на кирпичные стены.
Недостатки нивелируются точной дозировкой и правильной технологией.
Технология использования
Жидкое стекло не используют в чистом виде. Его наносят как грунтовку, штукатурку или добавляют в бетонную смесь, строго соблюдая инструкцию по применению. Рекомендуемая температура для проведения работ – +5°С…+30°С.
Раствор
Предварительно обрабатываемую поверхность зачищают и выравнивают шпаклевкой. Силикатный клей разводят водой в соотношении 1:2, наносят при помощи кисти или краскопультом в 2-3 приема. Каждый предыдущий слой должен хорошо высохнуть. При многократном покрытии достигается обработка бетона на глубину до 2 см. Вторичное разбавление не допускается.
Грунтовка
Портландцемент М400 и чистый просеянный песок смешивают с водой, добавляют силикатный раствор в массовой пропорции к ПЦ 1:1. Наносят на внутренние поверхности колодцев, бассейнов, подвалов с помощью шпателя.
Модифицированный бетон
Состав готовят из расчета 10 л силиката на 100 л бетонного раствора. Порцию рассчитывают на однократное нанесение. Жидкое стекло растворяют в воде, смешивают с сухими ингредиентами строительным миксером. Технология предполагает незамедлительное использование приготовленной смеси – заливку в опалубку, распределение по горизонтальной поверхности. Применяют для устройства полов, фундаментов, резервуаров. Марка бетона – не ниже М300.
Наружная гидроизоляция фундаментов
Гидроизоляцию бетона жидким стеклом применяют совместно с дополнительными мерами, предупреждающими разрушение поверхностной пленки. Это рулонные материалы – рубероид, “Бикрост”, “Линокром”, “Стеклоизол”, “Техноэласт”, которые монтируют наплавлением. На основу, обработанную жидким стеклом, можно установить плиты из пеноплекса повышенной плотности, одновременно выполняющие функции утеплителя и защиты от механических повреждений гидроизоляции.
Меры предосторожности
Жидкое стекло представляет собой щелочной раствор, поэтому при работе с ним нужно соблюдать меры предосторожности. Органы дыхания защищают респиратором, поверхность кожи – одеждой из плотных тканей, руки – перчатками. Хранят силикаты при положительной температуре, срок годности – 1 год.
