Свойства жидкого стекла и его применение: Какими свойствами обладает жидкое стекло, применение в строительстве для гидроизоляции и заливки полового покрытия, специфика работы с жидким стеклом

Содержание

что это такое, как пользоваться, характеристики и применение в строительстве и быту

Строительный рынок представлен огромным количеством практичных и эффективных материалов, которые применяются при проведении строительно-ремонтных работ. Одним из них является жидкое стекло, которое благодаря уникальной вязкой структуре и высоким эксплуатационным характеристикам используется для обустройства надежной гидроизоляции различных типов поверхностей.

Что такое жидкое стекло? Оно представляет собой водный щелочной продукт, созданный на основе силикатов натрия и калия. Существует другое название стекла – силикатный клей. Технология изготовления материала предусматривает плавление натриевых и калиевых солей при воздействии высокой температуры.

Содержание статьи

Разновидности жидкого стекла

Впервые жидкое стекло было изобретено немецким минерологом в начале 19-го века, с тех пор его первоначальный состав остается практически неизменным.

С использованием современных технологий производятся следующие типы стекла:

Натриевое стекло. Вязкий раствор на основе натриевых солей, обладает повышенной прочностью и адгезией с минералами различной структуры. Он устойчив к возгоранию, перегреву и деформациям.
Калиевое стекло. Продукт, разработанный на основе калиевых солей, обладает рыхлой структурой и высокой гигроскопичностью. Подобная поверхность исключает появление бликов, устойчива к перегреву и повреждениям.
Литиевое стекло. Раствор, который производится в ограниченных количествах, благодаря своей структуре обеспечивает термическую защиту любому основанию.

Все разновидности стекла относятся к категории монощелочных продуктов. Кроме того, существуют растворы комбинированного и комплексного типа импортного производства.

Свойства и преимущества материала

Внешне жидкое стекло напоминает тягучую резиновую массу, которая после затвердения создает прочную водонепроницаемую основу.

Выделяют основные свойства жидкого стекла:

водоотталкивающее – предотвращает проникновение воды;
антисептическое – защищает от образования опасных микроорганизмов и грибка;
антистатическое – препятствует образованию электростатического разряда;
огнеупорное – защищает от возгорания и негативного воздействия кислотосодержащих компонентов;
отвердевающее – обеспечивает повышенную прочность и износостойкость обработанного основания.

Подобные характеристики выявляют ряд существенных преимуществ материала:

быстрое заполнение мелких щелей и пор, защита деревянных и бетонных оснований;
создание прочной влагозащитной пленки;
невысокая стоимость и экономный расход материала;
длительный срок службы;
возможность проведения работ в помещениях с высоким уровнем влажности.

Использование жидкого стекла предусматривает соблюдение специальных правил:

Стекло не применяется для гидрозащиты оснований из кирпича.
Для повышения прочности стеклянной пленки необходимо использовать дополнительные варианты гидроизоляции.
Быстрое затвердевание материала требует опыта и навыков работы с ним.
До начала работ поверхность тщательно очищается от мусора и пыли. После чего обрабатывается грунтовкой глубокого проникновения. Далее выполняется грунтовка жидким стеклом с равномерным распределением по всей рабочей зоне.

Области использования жидкого стекла

Материал нашел свое применение во многих сферах человеческой деятельности – в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и быту.

Использование ЖС в строительстве

Благодаря высокой адгезии стекло все чаще используется в строительной сфере:

Для гидроизоляции подвалов, чердаков и фундаментов. Оно защищает бетон от повышенной влажности, ультрафиолетового излучения и возгорания.
Для гидроизоляции колодцев, скважин и бассейнов. В местах прямого контакта бетонной поверхности с водой материал обеспечивает надежную защиту от разрушения и деформации. Раствор наносится тонким слоем в несколько этапов на внутреннюю часть стен гидросооружений.
Для кладки отопительного оборудования – каминов и печей. Раствор готовится с добавлением огнеупорного цемента и песка.
Для производства декоративных материалов – замазок, гидрофобизаторов, красящих и клеевых составов.
Для изготовления антисептических составов, применяемых при обработке бетонных и деревянных оснований.
Для изготовления защитных растворов, используемых при обработке соединительных стыков в канализационных и водопроводных трубах.
Для производства прочных красок для дерева, устойчивых к воздействию влаги и высоких температур.

Гидроизоляционное стекло используется и как самостоятельный материал, и в качестве добавок при изготовлении пропиток и смесей.

Применение жидкого стекла в быту

Для чего нужно использовать ЖС в бытовой сфере? Универсальный материал, который применяется для следующего:

выполнение ремонтных работ – монтаж ПВХ-плитки, пластиковых панелей, линолеума;
производство герметизирующих составов для труб из металла;
повышение огнеупорных характеристик различных тканей;
сельскохозяйственные и садоводческие работы – обработка поврежденных стволов деревьев;
реставрационные работы – восстановление стеклянных, пластиковых, деревянных и фарфоровых поверхностей;
производство наливных трехмерных полов;
реставрация автомобильных кузовов;
декоративная отделка помещений при использовании потолков подвесного типа, зеркальной и керамической плитки, витражей и панно;
очистка кухонной посуды и утвари.

Приготовление растворов на основе жидкого стекла

Определившись с тем, что такое стекло в жидкой форме, можно рассмотреть варианты приготовления наиболее востребованных растворов на его основе.

Грунтовочный раствор

Из жидкого стекла можно приготовить грунтовочную смесь для обработки оснований различного типа. Для этого соблюдаются следующие пропорции:

2 части цемента;
2 части стекла.

В цемент добавляется требуемое количество воды, затем вводится стекло. Ингредиенты перемешиваются строительным миксером до получения тягучей смеси. Сколько сохнет готовая смесь? Продолжительность отвердения – 35 минут, поэтому обработка поверхностей начинается после приготовления смеси. Для нанесения используется мягкая кисть или валик.

Гидроизоляционное средство

Чтобы защитить поверхность от повышенной влаги, образования плесени и грибка, рекомендуется приготовить гидроизоляционную смесь. Для этого используется равное количество ингредиентов:

3 части песка;
3 части портландцемента;
3 части стекла.

Ингредиенты необходимо разбавить с водой для получения густой смеси. Готовый раствор подходит для изоляции гидросооружений.

Огнеупорное средство

Этот раствор обеспечит защиту поверхностей от возгорания. Готовится в следующих пропорциях:

1 часть цемента;
3 части песка;
20 % стекла от общего объема раствора;
вода.

Вначале замешивается цементно-песчаная смесь на воде, затем вводится стекло. Готовый раствор применяется для каминной и печной кладки.

Антисептический раствор

Антисептики на основе стекла предотвращают образование бактерий, грибка и плесени на бетонных, каменных и деревянных основаниях. Раствор готовится следующим образом:

1 часть стекла;
1 часть воды.

Для нанесения готового средства на поверхность используется мягкий валик.

Пропитывающее средство

Пропитка для обработки стеновых, потолочных и напольных поверхностей готовится следующим образом:

450 г стекла;
1 литр воды.

Как использовать готовый раствор? Обработка поверхностей осуществляется в несколько слоев, при этом каждый последующий наносится после полного высыхания предыдущего.

Важно! Для приготовления растворов вначале соединяются сухие ингредиенты, затем вводятся жидкие.

Жидкое стекло: применение, использование, характеристики

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Что такое жидкое стекло, какие есть виды жидкого стекла?

Для ответа на данный вопрос мы не будем углубляться в теорию химии полимеров или историю. Мы хотим внести максимальную ясность в наш ответ, чтобы он был понятен большинству наших постоянных читателей и гостей сайта. Начнем с определения и основных характеристик рассматриваемого материала.

Жидкое стекло с цементным раствором

Определение и технические характеристики жидкого стекла

Жидкое стекло – это особый материал, изобретенный немецкими химиками еще в XIX веке. Если говорить простым языком, это продукт химической реакции, возникающей между кремниевой кислотой и различными силикатами щелочных металлов – натрия, калия и лития. Со временем стало понятно, что наиболее распространенным станет именно натриевый состав, так как его свойства и стоимость удовлетворяют большинство потребителей. Калиевое жидкое стекло стоит дороже, так как технология его производства более затратная, однако и эффект от применения лучше. Вариант производства жидкого стекла из лития практически не получил распространения.

Итак, после реакции взаимодействия кремниевой кислоты с силикатом натрия или калия получается вязкая, прозрачная, иногда с белесым или зеленоватым оттенком масса. На открытом воздухе эта масса быстро застывает с образованием стеклоподобного полимера, формулу которого вы легко сможете найти в Википедии. К характеристикам данного полимера можно отнести:

гидрофобность – застывший материал не пропускает влагу;
растворимость – незастывшая масса легко растворяется в чистой воде;
клейкость – масса обладает высокой адгезией к самым разным поверхностям;
защита от грибка и плесени – силикаты отличаются отличными дезинфицирующими качествами;
термостойкость – застывшая субстанция не боится высоких температур и открытого пламени;
прочность – масса достаточно прочна на сжатие;
антистатичность – получающаяся пленка не накапливает статическое электричество;
термоизоляционные качества – полимер плохо передает тепло.

Выяснив все перечисленные особенности и характеристики, люди быстро поняли, что данный материал имеет большое будущее в строительстве, производстве и других областях человеческой деятельности. С тех пор приступили к массовому производству жидкого стекла и изучению путей его практического применения. Сначала для этого использовали стеклоплавильные печи, однако со временем производство переместилось в автоклавные камеры, где под высоким давлением удается добиться более высокого класса и качеств получаемого продукта.

Добавление жидкого стекла в цементный раствор

Важно! В сети гуляет множество рецептов производства жидкого стекла в домашних условиях. Мы рассмотрели некоторые из них и пришли к выводу, что сделать что-то сравнимое по качеству и затратам с заводским материалом, изготовленным в соответствие с ГОСТ, у вас все равно не получится.

Виды жидкого стекла

Как мы упоминали выше, существует несколько видов жидкого стекла:

Натриевое. Это наиболее дешевая и распространённая разновидность, известная под торговым названием «канцелярский клей».
Калиевое. Менее распространённая разновидность, обладающая более высокой стойкостью к кислотам и воде после застывания, но и более высокой ценой.
Литиевое. Наиболее редкий вид, используется в электродном напылении для электродуговой сварки.
Нано-керамика. Это разновидность с добавлением частиц оксидов алюминия или титана, которые образуют труднорастворимые силикаты. Используется для обработки кузова автомобиля.

Важно! Жидкое стекло часто используют как замену эпоксидной смоле, однако следует помнить, что это разные материалы с различными характеристиками. Соответственно, области применения и эффекты у них чаще всего также сильно различаются, хотя, в некоторых областях взаимозамена возможна, например, в рукоделии.

Плюсы и минусы жидкого стекла

В этой главе мы поговорим о достоинствах и недостатках рассматриваемого материала. Начнем, пожалуй, с достоинств.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Плюсы растворимого силикатного стекла:

Растворяется в обычной воде и может служить добавкой к самым разным строительным смесям, которые затворяются водой.
Проникает глубоко в бетон и древесину, заполняет трещины и поры, являясь, в результате, хорошей гидроизоляцией.
Имеет оптимальную плотность, застывший материал имеет малый вес и не нагружает строительные конструкции.
Отличается выгодной ценой по сравнению с другими клеями и добавками в бетон.
Повышает прочность пористых оснований, таких как штукатурка, бетонные полы, потолки из плит, отмостки.
Является прекрасным клеем за счет высокой адгезии и клейкости к различным материалам, в том числе к металлу, бетону, древесине и бумаге.
Обладает свойствами антисептика, хорошо борется с грибковыми, плесневыми и бактериальными заражениями.
Материалу свойственны огнеупорные качества, что нашло широкое применение в некоторых областях, таких как изготовление антипиренов и различных пропиток, черной металлургии и т.д.

Важно! Здесь перечислены достоинства и недостатки материала, сделанного в соответствие с ГОСТ 13078-81. Возможно существование других разновидностей растворимых силикатов, характеристики которых улучшены с помощью оксидов металлов и других добавок.

Минусы жидкого стекла:

Образуемая на поверхности пленка не отличается высокой прочностью и со временем может растрескиваться.
Плохо совместима с кирпичом. Пористая поверхность кирпича впитывает вещество и начинает разрушаться.
Значительно ускоряет время застывания строительных смесей, что требует определенной сноровки при их последующем монтаже.
Образуемая на поверхности пленка не позволяет наносить лаки, краски и прочие подобные покрытия.
Плохо сочетается с большинством органических соединений, покрытие ставится матовое или вовсе не держится.

Внимание! Интересно знать, что одним из неочевидных достоинств силикатов является их экологическая чистота. Так, жидким стеклом обрабатывают срезы на древесных ветках и колодцы, что является следствием этой особенности.

Где применяют жидкое стекло?

Мы уже коснулись некоторых аспектов применения силикатных растворов, но, чтобы ответить на поставленный вопрос в полной мере, мы расскажем отдельно о том, где используют жидкое стекло. Начнем с того, что перечислим все существующие способы применения этого материала, а потом раскроем некоторые из приведенных способов более подробно.

Обработанный жидким стеклом цементный пол

Многообразие применения силикатов

Учитывая приведенное нами выше разнообразие свойств жидкого стекла, не трудно догадаться, что областей его применения существует также не мало. Кроме того, длительный опыт применения и долгая история существования материала также повлияли на многообразие его практических применений.

Обработанный жидким стеклом цементный пол

Итак, жидкое стекло применяется в таких отраслях:

В строительстве. Используется как добавка в цементный раствор, для гидроизоляции поверхностей, для дерева, для стяжки пола и т.д.
В черной металлургии. Учитывая жаропроупорные качества материала, его широко применяют для производства литейных форм и создания керамических флюсов.
В химической промышленности. Широко используется для изготовления лакокрасочной продукции, огнеупорных красок и покрытий, производстве клеев, моющих средств, противокислотной защиты для различных деталей.
В машиностроении. Помогает соединять мелкие детали, требующие деликатности. Кроме того, используется в качестве антипригарного агента для некоторых поверхностей.
В бумажной промышленности. При изготовлении бумаги растворимые силикаты помогают добиваться твердости и глянцевого блеска конечного продукта.
При изготовлении книг. Здесь жидкое стекло используют как клей, который прекрасно соединяет бумагу, картон, кожу, древесину.
В производстве средств для ухода за авто. Защита кузова автомобиля с помощью модифицированного оксидами металлов и ПАВ жидкого стекла – распространенная практика.
В рукоделии и дизайне. Хорошо подходит для декора в качестве клея, соединяющего такие материалы, как стекло, керамика, металлы, полимеры.
В домашнем хозяйстве. Материал порой незаменим в ванной, используется также для кухни, в гараже, в подвалах, влажных помещениях. Добавление силикатов в воду для кипячения помогает снять нагар с кастрюль и сковородок.
Строительное жидкое стекло можно смело использовать в других областях. Например, в квартире или для авто.

Применение жидкого стекла в строительстве

В строительной отрасли многообразие применения жидких растворимых силикатов поистине бескрайне. Его используют как добавку для бетона, которая повышает его влагостойкость, для гидроизоляции фундамента, наносят на бетонный пол для обеспыливания, при монтаже в ванной и на кухне в качестве герметика и клея, для стен и потолков, для обработки древесины.

Обработанный жидким стеклом

Жидкое стекло добавляют в цемент при изготовлении растворов для штукатурки или кладки плитки, его наносят на древесину для беседок, которые предполагается устанавливать на улице, для обработки досок стропильной системы и многого другого. Обработанная жидким стеклом древесина не только перестает бояться влаги и плесени, она также перестает гнить и приобретает лучшие противопожарные качества. Пористая структура дерева хорошо впитывает разведенный водой клей, а на поверхности остается защитная пленка.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Применение для обработки кузова машины

Растворимые силикаты можно наносить на машину в качестве защиты кузова от коррозии, влаги и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды. Обычно для этого используют так называемую нано-керамику, или, говоря проще, модифицированное жидкое стекло с добавками оксида алюминия и титана, всевозможных ПАВ и других компонентов. В результате на кузове образуется несмываемая пленка, которая защищает краску и придает кузову приятный блеск.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Для обработки дерева

Жидкое стекло можно использовать как средство для обработки древесины, например, при изготовлении мебели. Пропитка силикатами делает мебель гидрофобной, и больше можно не боятся пролить воду на стол или оставить скамейку в саду.

Жидкое стекло и деревянные поверхности

Это свойство широко используют при изготовлении садовой мебели, беседок, наносят на круглый стол или скамейки, которые вкопаны на дачном участке. Кроме того, с помощью такой пропитки можно частично обезопасить изделия от огня.

Жидкое стекло и деревянные поверхности

Жидким стеклом часто пропитывают доски стропильных систем кровель. Это избавляет их от гниения и поражения плесенью, которая особенно любит подобные конструкции из-за подходящих влажностно-климатических условий.

Жидкое стекло в рукоделии и хозяйстве

Наконец, не стоит забывать, что жидкое стекло – это прекрасный клей. В былые времена этот клей назывался канцелярским, так как он хорошо клеит бумагу. С помощью силикатов можно приклеивать практически все ко всему: стекло к стеклу и керамике, керамику к керамике, бумагу, дерево, картон, металлы, кожу и многое другое.

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Этим материалом можно заполнять швы и трещины, герметизировать сантехнику, затирать межплиточные швы, обеспыливать бетонные полы, добавлять в штукатурку для прочности, гидрофобности и жаростойкости.

Художественное применение жидкого стекла — новый стиль

В последнее время жидкое стекло активно используется в творчестве не только как клей, но и как финишное покрытие и как самостоятельный материал. Даже не все еще знают такие современные, очень модные рукоделия, как создание картин в стиле папертоль и алмазная вышивка. В первом случае объемная картина создается из наложенных друг на друга и склеенных вырезанных из картона элементов. Алмазная вышивка или мозаика — это картина из разноцветных страз или бисера, наклеенных на основу.

Оба вида поделок имеют в итоге сильно рельефную поверхность, поэтому под простым стеклом их эффектность теряется. Здесь именно жидкое стекло, нанесенное поверх готового полотна, служит не только красивым глянцем, но и защитой от пыли, влаги и УФ-лучей. Папертоль покрывается достаточно толстым слоем. В нем при высыхании могут образовываться пузырьки, которые можно легко удалить прокалыванием иголкой или подогреванием. Алмазная вышивка покрывается очень тонким слоем, да еще и прижимается — тогда стразы не теряют своего блеска.

Жидким стеклом ремонтируют художественную посуду или статуэтки, а также покрывают изготовленные собственноручно из гипса фигурки или даже фигуры-скульптуры, которыми после такой обработки можно оформить пространства и сооружения под открытым небом. Также жидкое стекло может быть самостоятельным материалом — из него делают маленькие скульптурки или цветы, отливая детальки в специально приготовленные формочки, а затем сгибая их как надо и соединяя проволокой. Этот вид творчества особо интересен еще потому, что жидкое стекло легко можно окрасить с помощью акриловых красок. Наконец, сейчас очень моден даже такой простой, и в то же время эффектный элемент интерьерного дизайна, как создание подтеков из жидкого стекла на разных поверхностях.

Как правильно использовать жидкое стекло?

Это очень важный вопрос, для ответа на который недостаточно банальной инструкции по применению средства, нанесенной на этикетку. Учитывая разнообразность свойств и способов использования жидкого стекла, его нанесение своими руками требует знания пропорций, времени высыхания и прочих подробностей. Именно об этом мы хотим рассказать в данной главе.

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Наиболее популярные растворы жидкого стекла

Рассмотрим 5 наиболее популярных смесей с жидким стеклом:

Название	Назначение	Состав и рецепт приготовления
Смесь для гидроизоляции	Обработка поверхностей защитным слоем от проникновения влаги	Портландцемент М400 – 1 часть, просеянный речной песок – 1 часть, натриевый или калиевый силикат – 1 часть. Жидкое стекло предварительно растворить в воде, затем залить в цементно-песчаную смесь до получения необходимой консистенции. Готовый раствор сохнет очень быстро, срок жизни – 15 – 20 минут
Грунтовочный раствор	Пропитка для пористых оснований перед выполнением основных работ	Смешать жидкое стекло и цемент в соотношении 1:1. Сколько жидкого стекла и воды использовать, вы можете решать сами в зависимости от того, насколько глубоко необходимо проникать в поры. Чем больше воды – тем лучше проникает средство. Перемешивать лучше строительным миксером
Раствор с огнеупорными качествами	Кладка каминов и печей, отделка дымоходов и прочих оснований, нагревающихся до высокой температуры	Смешать портландцемент с песком в соотношении 1:3, затем добавить 2 части клея и перемешать. Перед тем как наносить, не забывайте о том, сколько сохнет такой раствор – не более 20 минут
Антисептик для дерева	Пропитка и покрытие деревянных деталей для защиты от плесени и бактерий	Растворить силикат в воде. Сколько добавлять воды решайте сами в зависимости от нужной консистенции. Средство не должно быть слишком вязким
Укрепляющая пропитка	Заливка для придания бетонным стенам прочности. Используют на цоколях, фундаментах, подвалах и т.д.	Расход клея – примерно 0.4 по отношению к воде. Тщательно перемешать до полного растворения. Наносить слоями с перерывом 2 – 3 часа

Важно! Жидкое стекло, в отличие от эпоксидной смолы, не требует отвердителя. Имейте в виду, средство начинает застывать сразу после того, как вы его извлекли из заводской тары. Жидкое стекло до и после извлечения из тары ведет себя очень по-разному.

Помните, что важно соблюдать правильные пропорции и не переусердствовать с количеством клея, иначе ваш раствор растрескается и будет нежизнеспособным. Также не стоит забывать о том, что время для применения таких растворов весьма ограничено, редко превышает 30 минут. В соответствии с этим готовить необходимо такое количество, которое вы успеете нанести за это время.

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Какие есть бренды жидкого стекла на российском рынке?

Для удобства наших читателей мы попробуем составить рейтинг представленных на нашем рынке марок производителей жидкого стекла. Мы не пытаемся найти лучшее жидкое стекло, мы делимся информацией для размышления, а выводы каждый делает сам.

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Что выбрать для стройки?

Нано Хай Текс – это покрытие для смартфона, которое защищает экран. Собственно, Силан и Нано Текс не имеют отношения к строительству, также, как и Керамик Про Н9, Критекс, Сапполаб и т.д. – это все полироли для авто, автокосметика, покрытия для экранов смартфонов и т.п. В лучшем случае с их помощью можно практиковать папертоль, но добавлять в бетон такие материалы слишком дорого и нецелесообразно.

GOODHIM – это российская марка, которая производит высококачественное строительное жидкое стекло на собственном заводе по наиболее современным разработкам, в том числе – собственным. Здесь соотношение цены и качества будет оптимальным.

Где купить жидкое стекло?

Купить силикаты в розницу можно как в Москве, так и в любых других городах России. Также их можно заказать оптом или поштучно через интернет на сайте производителя, так цена будет ниже. Это особенно важно, если вы живете в небольшом населенном пункте и не знаете, где купить хороший материал недорого.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Сколько стоит жидкое стекло?

Стоимость растворимых силикатов зависит от производителя, страны-поставщика, характеристик и состава материала, качества продукции, упаковки и размеров закупки.

Для удобства мы составили таблицу с ценами в Москве:

Название	Характеристики	Цена
GOODHIM	Натриевое жидкое стекло PROF-F для бетона, дерева, штукатурки, камня, кирпича и обоев	Канистра 15 литров – 800 р. Доступна фасовка 1.5, 2.8 и 6 кг.
Диола	Материал для обработки фундаментов, годится в качестве добавки в строительные смеси и бетоны	Банка 700 г – 65 р.
AKRIMAX-ЭКО	Натриевый состав для строительства	Ведро 3 кг – 150 р.
Оптимист	Универсальный материал для всех видов работ	Ведро 3 кг – 170 р.
Елабуга	Универсальный материал для строительства	Бутыль 7 л – 300 р.

Важно! Покупать жидкое стекло лучше всего напрямую у производителя, если такая возможность имеется. Некоторые компании, например, GOODHIM, предоставляет возможность заказа онлайн не только для оптовиков, но и для розничных покупателей. Вы будете точно уверены, что купили не подделку, сэкономите деньги и время на поездки по магазинам.

Заключение

Жидкое стекло, как мы могли убедиться – это проверенный временем и опытом поколений строительный материал. Наиболее широкое применение он нашел в строительстве, где используется как эффективная добавка в бетон и строительные смеси, а также как грунтовка и пропитка для дерева. Жидкое стекло отличается гидрофобными качествами, антисептической активностью и способностью проникать в поры материалов, кроме того, это отличный герметик и клей.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Ответы на вопросы

Вопрос: Как правильно применять жидкое стекло в работе с бетоном?

Ответ: Для того, чтобы приготовить бетонный раствор для заливки в опалубку с добавлением жидкого стекла, необходимо выполнить следующую инструкцию:

Взять чистое ведро с питьевой водой, важно использовать воду без примесей.
Отмерить один стакан растворимого силиката и размешать его в приготовленной воде до полного растворения.
Полученную жидкость перелить в тару для замешивания бетона: корыто или таз.
Добавить в воду цемент, просеянный песок и щебень, постоянно помешивая. Пропорция зависит от марки бетона, которую вы стремитесь получить.
Размешать массу с помощью строительного миксера до однородной консистенции.
Залить бетон в подготовленную опалубку в течение ближайших 15 минут, иначе смесь схватится.
Помыть весь инструмент и тару.

Важно помнить, что перемешивать подобные смеси в бетономешалке нельзя, так как смесь схватится прямо в ней еще до конца замеса. Кроме того, необходимо учитывать, что время жизни подобного раствора ограничено 15 – 20 минутами.

Растворимые силикатные массы не считаются токсичными, однако попадание в глаза и на слизистые оболочки недопустимо. Попадание на открытые участки кожи также нежелательно, поэтому работать следует в робе с рукавами, перчатках и очках.

Не забивайте о том, что жидкое стекло в незастывшем состоянии хорошо горит, поэтому позаботьтесь об отсутствии вблизи работ источников открытого пламени и не курите рядом со смесью. После застывания масса становится негорючей и проявляет огнеупорные качества.

Рассчитывайте количество приготавливаемого раствора таким образом, чтобы успеть его выработать в течение 15 – 20 минут. Далее смесь станет непригодной для укладки в опалубку и будет нуждаться в утилизации. Желаем вам удачи в работе, будьте внимательны и не пренебрегайте инструкцией.

характеристики материала, правила применения и рекомендации специалистов

Несмотря на появление на строительном рынке все новых и новых материалов, некоторые смеси продолжают использоваться в течение столетий. Один из таких материалов — жидкое стекло (иногда используют сокращение — ЖС). Причиной такого долголетия стало выгодное сочетание впечатляющих характеристик, простоты использования и приемлемой стоимости. Познакомимся с этим материалом поближе и выясним, что советуют профессиональные строители по его применению.

Общая характеристика материала

Жидкое стекло (другое название состава – силикатный клей) получил в 1818 году немецкий химик Я. Н. фон Фукс. Материал представляет собой раствор силиката натрия (или калия) в водно-щелочном растворителе. Этот прозрачный быстро кристаллизующийся клей знаком многим людям со школьных уроков труда. А вот о том, что жидкое стекло имеет широкое применение в строительстве и быту, осведомлены не все.

Силикатный клей хорошо прилипает ко многим поверхностям и после высыхания образует пленку, непроницаемую для воды. Материал дешев, поскольку массово выпускается промышленностью. В то же время, чтобы полностью раскрыть положительные свойства материала, важно правильно выбрать марку ЖС и наносить состав с соблюдением технологии.

Разновидности жидкого стекла

Технология изготовления клея на основе солей кремниевой кислоты практически не изменилась за два столетия. Раньше жидкое стекло получали, растворяя чистый кремний в растворах щелочей. Сегодня в концентрированные растворы едкого натра (или гидроксидов калия, лития) помещают кремнезем и смесь нагревают при повышенном давлении.

От того, какая щелочь (натриевая, калиевая, литиевая) использовалась при растворении, зависят свойства полученного ЖС:

Главное преимущество натриевого ЖС – отличные показатели адгезии (способности прилипать) ко многим минералам и строительным материалам. Полученная после кристаллизации масса не плавится от нагрева, не горит и практически не боится деформации при механических нагрузках. Эти свойства обусловили большую популярность натриевого ЖС у строителей.
Силикатный клей на основе солей калия образует более рыхлую массу, которая отличается высокой гигроскопичностью. Состав также не боится огня, стоек к деформациям. Еще одна положительная особенность калиевого жидкого стекла в том, что обработанная им поверхность приобретает матовую текстуру и не дает световых бликов.

Встречаются также составы на основе силиката лития. Это более редкая разновидность, которая создает хорошую защиту обработанной поверхности от теплового воздействия.

Отечественная силикатная промышленность выпускает разновидности жидкого стекла на основе только одного вида щелочи. Но встречаются и многокомпонентные составы зарубежного производства. Они дороже отечественных, но в некоторых ситуациях показывают лучшие результаты.

Основные преимущества материала

Жидкое стекло – это прозрачная масса, которая немного напоминает по свойствам резину (она тягучая, пластичная и практически непроницаемая для воды). После нанесения на поверхность состав кристаллизуется. Образовавшееся покрытие обладает целым рядом положительных свойств:

Благодаря хорошей пластичности силикатный клей при нанесении заполняет любые трещины и поры на обрабатываемой поверхности. После засыхания и кристаллизации покрытие демонстрирует хорошую механическую прочность и адгезию к основанию.
Покрытие стойко к износу. При правильном нанесении слой жидкого стекла не потребует обновления в течение 5 лет.
Сквозь пленку жидкого стекла не может проникнуть влага. Материал допускается применять даже в помещениях с повышенной влажностью.
Пленка не растворяется в кислотах, не плавится и не пузырится при нагревании, не горит. Кроме того, на этом материале не могут развиваться плесневые грибки и бактерии.
Составы на основе силикатных солей стоят недорого. В сочетании с небольшим расходом (при правильном нанесении) это отличный вариант обработки материалов, не наносящий ущерба бюджету.
Жидкое стекло безопасно для человека. Состав не выделяет летучих соединений, не растворяется в воде. Такую отделку можно использовать в больницах, детских учреждениях и т. д.

Эти преимущества сделали ЖС популярным строительным материалом. Он применяется уже два столетия и вряд ли будет вытеснен со своих позиций в ближайшем будущем.

Пара слов о недостатках

Как и у любого материала, у жидкого стекла есть некоторые недостатки. Главный из них связан с быстрым началом кристаллизации. Из-за этого при нанесении силикатного клея нельзя медлить. Кроме того, определить, сколько клея нужно наносить в каждом случае, как и куда именно накладывать следующую порцию, довольно непросто. Чтобы правильно выполнить покрытие этим материалом, нужен определенный опыт.

Составляя смету ремонта, обдумайте, будете ли вы работать с жидким стеклом самостоятельно или наймете специалиста. Первый вариант дешевле, но чреват напрасной тратой материала и низким качеством покрытия. Второй вариант требует дополнительных затрат на оплату работы профессионала.

Эти особенности необходимо учитывать, принимая решение о необходимости применения жидкого стекла при строительстве или в быту.

Сфера использования

Множество положительных свойств жидкого стекла позволили ему завоевать признание специалистов в самых разных отраслях строительства. Его применение в быту также многообразно.

Применение в строительстве

Жидкое стекло широко применяется при возведении конструкций жилых и промышленных зданий, а также при работе с внутренней отделкой:

ЖС не боится высоких температур, поэтому материал нашел применение при сооружении каминов и печей. Состав смешивается с огнестойким цементом и песком, полученный раствор используется для создания кладки. Получившиеся в итоге швы не боятся перепадов температур, что обеспечивает долгую службу печи.
Гидроизоляционные свойства силикатного клея нашли применение при строительстве сборных фундаментов, стен, заливке бетонных полов.
Разбавленным раствором ЖС грунтуют бетонные полы перед окрашиванием.
Используются различные разновидности жидкого стекла и при создании составов для герметизации стыков труб, отделки чердаков, подвалов и т. д.
Еще одно направление – изготовление разнообразных смесей, красок и паст. К примеру, ЖС входит в краску, которая защищает дерево от влаги и жара.
Силикатный клей – непременный компонент антисептиков для бетона и дерева. Входит он также в различные замазки, гидрофобизаторы, клей для плитки и т. д.

Использование в быту

Бытовое применение жидкого стекла не менее разнообразно. Вот основные направления использования этого материала:

При ремонте силикатный клей используется для крепления плиток ламината, листов линолеума, кафельной плитки. ЖС может применяться в чистом виде или входить в качестве компонента в клеевые смеси.
Востребовано жидкое стекло и в садоводстве. К примеру, слоем этого клея покрывают трещины и повреждения на древесных стволах. Силикатная пленка препятствует развитию болезнетворных бактерий и плесени.
С помощью составов на базе жидкого стекла склеивают разбитые изделия из фарфора, стекла, пластика, дерева.
В декоративной отделке помещений силикатный клей создает гладкие поверхности со стеклянным блеском.
В столярном деле силикатным клеем обрабатывают дерево, чтобы защитить его от влаги, плесени и перепадов температур.

Что лучше – жидкое стекло или керамика?

Однозначно сказать, какой из видов стеклоподобного покрытия лучше, трудно. Выигрывая у керамики по одним параметрам, жидкое стекло уступает по другим. Сравнивая эти два материала, можно получить следующие результаты:

По сроку службы оба материала практически не отличаются. Срок службы в зависимости от сферы применения – около 5 лет. Автомобильное покрытие придется обновлять каждый год, независимо от того, сделано оно на керамической или силикатной основе.
По степени защиты поверхностей от механического повреждения керамика надежнее, чем жидкое стекло. Однако прочности пленки силикатного клея также достаточно для решения большинства задач.
По декоративным качествам материалы также довольно близки. Оба вида покрытия обеспечивают блеск, напоминающий блеск стекла. При этом керамика несколько более плотна и хуже отражает световой поток.
По цене жидкое стекло выигрывает у керамики.

Таким образом, получается, что выбор материала зависит от имеющегося бюджета, поставленных задач и личных предпочтений.

Алгоритм нанесения жидкого стекла

Перед началом работы внимательно ознакомьтесь с инструкцией, приведенной на упаковке. Описываемый нами алгоритм представляет собой общий порядок действий и в некоторых случаях нуждается в небольшой корректировке.

Процесс создания покрытия на основе силикатного клея выглядит так:

С основания удаляются все загрязнения: пыль, остатки старого покрытия, отколовшиеся кусочки. Задача этого этапа – убрать все, что может отвалиться вместе с силикатным клеем.
Поверхность покрывается слоем грунтовки.
После нанесения грунтовочной смеси делается перерыв на 30–60 минут, чтобы грунт хорошо просох. Затем наносится второй слой грунтовки и тщательно просушивается.
Когда грунтовка высохла, можно приступать к нанесению жидкого стекла. Важно помнить, что масса за 20–25 минут кристаллизуется до такой степени, что нанесение станет невозможным. Поэтому лучше использовать за один раз небольшое количество состава и работать быстро.
Силикатный клей наносят на поверхность и распределяют шпателем так, чтобы получить тонкий слой постоянной толщины.
После нанесения важно дать жидкому стеклу полностью кристаллизоваться. Процесс может занимать от 24 часов до нескольких суток – в зависимости от разновидности клея, условий, в которых он сохнет, и толщины слоя.

Пока покрытие не высохло, крайне нежелательно подвергать его механическим воздействиям.

Советы опытных строителей

В работе с жидким стеклом есть несколько нюансов, которые постигаются только с опытом практического применения этого материала.

Полезные рекомендации от опытных строителей:

При нанесении жидкого стекла на бетонную плиту работу начинают только после того, как цементная масса полностью отвердеет и сформирует окончательную структуру. Если поторопиться с нанесением, ЖС ускорит высыхание бетона, но качество поверхности будет низким из-за расслаивания покрытия.
Чтобы состав глубже проник в поверхность, его наносят в несколько слоев (до 3). Нанеся первый слой, делают перерыв на полчаса. За это время произойдет первичное схватывание силиката, и новый слой не повредит предыдущий. Перед нанесением третьего слоя также делают перерыв на полчаса.
Покупая жидкое стекло, выбирайте сравнительно небольшие упаковки из прозрачного или полупрозрачного материала. Это позволит убедиться, что в смеси нет комьев, осадка, посторонних примесей. Такие включения указывают на низкое качество состава.
Обращайте внимание, указан ли на упаковке адрес производителя и торговое название. Отсутствие этой информации подозрительно.

Не стоит гнаться за дешевизной, выбирая клей. Как правило, наиболее дешевые смеси содержат небольшой процент силикатов, поэтому их свойства оставляют желать лучшего.

С помощью жидкого стекла можно решить множество задач. Чтобы материал в полной мере проявил свои положительные свойства, внимательно изучите порядок работы, тщательно выполняйте каждую операцию и не забывайте проверять промежуточные результаты своего труда на соответствие технологии. Тогда созданное покрытие прослужит долго и отлично защитит основу от влаги, температуры и механических повреждений.

виды, инструкция по нанесению, применение для гидроизоляции

Обработка жидким стеклом изделий из бетона и дерева применяется довольно давно. Это вещество добавляют в цемент, что позволяет ускорить процесс вставания смеси, его используют для гидроизоляции подвалов, для обработки бассейнов и прочих гидротехнических сооружений. Жидкое стекло в изначальном состоянии напоминает прозрачные или беловатые кристаллы, получаемые в процессе плавки соды и диоксида кремния в определенных пропорциях под давлением. Этот материал был изобретен в XIX веке и по настоящее время активно используется в строительстве и ремонтных работах, благодаря своим уникальным свойствам.

Для выполнения строительных работ кристаллы разводят водой, но чаще всего материал поставляется в промышленной упаковке. Попадая на открытый воздух ЖС моментально высыхает, образуя защитную пленку, что позволяет использовать его для пропитки изделий и конструкций, с целью обеспечения защиты от влаги, огня и гниения.

Виды

Существует несколько видов жидкого стекла. Их подразделяют в зависимости от основного вещества, используемого в смеси.

Натриевое

Образование на основе солей натрия характеризуется вязкой структурой, высокой прочностью и проникающей способностью. Отлично сопротивляется открытому огню, высоким температурам, также состав способен сохранять форму даже при деформации основания, на которое он был нанесен.

Калиевое

Данный материал содержит в своем составе соли калия. Структура смеси рыхлая, состав обладает повышенной гигроскопичностью, образует матовую поверхность. Калиевые составы хорошо сопротивляются чрезмерному воздействию тепла и деформациям.

Литиевое

Применяется для придания обрабатываемой поверхности защиты от термического воздействия. Выпускается небольшими партиями. Для некоторых работ применяют комбинированные смеси.

Состав

Изготовление стекла происходит при смешивании мелкозернистого кремниевого сырья и гидроксидом натрия под давлением с применением высоких температур, либо растворение песка в щелочной среде. Также для производства используют силикат калия и мелкий песок.

Несмотря на длительную жизнь этого материала, ничего нового в процесс изготовления за многие годы привнесено не было.

Характеристики

ЖС представляет собой материал тягучей, вязкой консистенции, который на воздухе быстро сохнет и образует монолитное, прочное, не пропускающее воду, основание.

Жидкое стекло, натриевое и калиевое, обладают следующими характеристиками:

Не допускает проникновение воды сквозь обработанную раствором поверхность.
Защищает деревянные и бетонные поверхности от проникновения грибка и болезнетворных организмов.
Препятствует скоплению статического напряжения.
Защищает обработанную поверхность от возгорания.
Защищает пропитанное раствором основание от воздействия кислотных составов.
Способствует ускорению времени процесса высыхания и набора прочности цементных растворов.

Плюсы и минусы

При работе с ЖС в строительстве или при проведении ремонтов, выявляются следующие плюсы:

этот материал помогает быстро устранить небольшие трещины в бетонных изделиях и строительных конструкциях из древесины;
покрытие жидким стеклом дает возможность получить прочную пленку, которая помогает провести гидроизоляцию любых поверхностей;
расход материала невысокий, при этом стоимость жидкого стекла доступна большинству категорий населения, поэтому его можно использовать для работ в домашних условиях;
при правильном применении ЖС срок службы покрытия составит не менее пяти лет;
жидкое стекло для гидроизоляции может использоваться в местах с нестабильной степенью влажности.

Существуют и отрицательные особенности у ЖС. К минусам относят:

этот материал не применяется для обработки кирпичных строений;
ЖС не может быть единственным материалом для получения надежной гидроизоляции, обычно его применяют вместе с прочими материалами;
для обработки конструкций и изделий ЖС желательно иметь определенные навыки, так как такие растворы моментально высыхают и твердеют;
для получения более качественного покрытия и защиты основания, необходимо до ЖС наносить грунтовку.

Области применения жидкого стекла

ЖС задействуют в общестроительных работах и для решения задач бытового порядка. Обычно его применяют для обеспечения следующих видов работ:

с целью обеспечения гидроизоляции бассейнов, бетонных стяжек, фундаментов, подвальных помещений, канализационных труб и колодцев;
для усиления огнеупорных свойств растворов для кладки печей;
с целью защиты изделий из бетона и древесины от процессов гниения и образования плесени;
используют как добавку в красящие составы, чтобы получить повышенные прочностные и огнеупорные характеристики;
для наклейки ПВХ плит и линолеума;
для закупорки открытых пор поврежденных деревьев;
с целью восстановления стеклянных, деревянных и пластиковых изделий;
для обработки кузова машины;
для организации наливных полов.

Приготовление растворов с жидким стеклом

Желательно приобретать уже готовые пропитки и смеси, которые предназначены для конкретных задач, но самостоятельное замешивание компонентов обойдется дешевле, поэтому часто необходимые растворы готовят на строительной площадке.

Пропорции

Для подготовки специального раствора с использованием данного вещества в различных целях требуется соблюдение определенных пропорций. Сколько добавлять каждого вещества в тот или иной раствор, зависит области применения смеси.

Составы для окраски

Особенность воздействия силикатных составов на пигменты ограничивает количество вариантов расцветок. Для приготовления красок используют силикат калия, который, в отличие от силиката натрия, позволяет получить более равномерную смесь.

Подобные составы продаются в готовом виде (необходимо только смешать два компонента).

Составы для грунтования

Для получения качественной грунтовки по бетону нужно соединить цемент и стекло в соотношении 1 к 1, что позволяет значительно укрепить основание. Если поверхность стяжки планируют закрывать плиткой, раствор делают более легким.

Пропитка поверхностей

Для повышения срока службы конструкций и отдельных изделий, применяют водный раствор жидкого стекла в соотношении 1:5. Наносят пропитку с помощью кисти, валика или краскопульта. Отдельные небольшие элементы можно полностью погружать в готовый раствор.

Состав для гидроизоляции

Для защиты бетонных поверхностей от влаги, готовят раствор из равных частей песка, цемента и стекла. Добавление воды производится до получения пластичной консистенции. Данная смесь может использоваться для обработки гидротехнических конструкций.

Состав для огнезащиты

Усиление ЖС кладочного раствора помогает повысить эффект огнезащиты. Рекомендуемый состав кладочного раствора: цемент и песок 1:3, вода добавляется до формирования пластичного образования, стекло – 20% от общей массы смеси. ЖС добавляют после приготовления ЦПР.

Состав антисептический

Чтобы избежать поражения конструкций плесенью, грибками и гниением, рекомендуется обрабатывать поверхности пропиткой, состоящей из равных долей воды и ЖС. Обрабатывают данной пропиткой как железобетонные, так и деревянные конструкции.

Состав ремонтный

Для устранения трещин, заделки стыков между плитами и при заливке стяжки, необходимо соединить следующие ингредиенты: 1 часть ЖС, 1 цемента и 3 части песка. Смесь необходимо готовить до достаточно густой консистенции, чтобы при производстве работ она не стекала из трещин.

Инструкция по замешиванию

Чтобы правильно подготовить смесь с добавлением ЖС, следует придерживаться рекомендаций, разработанных для составов, используемых для выполнения определенных видов обработки и ремонта поверхностей.

Смешивание сухих компонентов раствора производят отдельно, также отдельно разбавляют ЖС водой. Добавляют сухие компоненты в водный раствор постепенно, перемешивая слои. Если требуется сделать смесь более пластичной, увеличивают объем воды.

Последующее нанесение жидкого стекла на обрабатываемые участки следует выполнять с учетом технологий отделочных работ.

Способы нанесения материала

При производстве работ с ЖС необходимо использовать средства физической защиты работника, для чего используют защитные костюмы и защитные маски. Попадание раствора в глаза может нанести существенный вред здоровью.

Наносить жидкое стекло своими руками рекомендуется валиком или кисточками. Окончательное вставание раствора наступает примерно в течение получаса, далее наносится следующий слой.

Ремонтные растворы с содержанием цемента наносят шпателем, но при выполнении работ нельзя забывать о моментальном схватывании смеси (обычно в пределах получаса), поэтому надо точно рассчитывать объем разового замеса.

Гидроизоляция жидким стеклом

Гидроизоляционные смеси с применением ЖС позволяют провести обработку любых сооружений их бетона и древесины, установленных районах с влажностью, превышающей норму.

Фундамента

Чтобы защитить фундамент от разрушения во влажной среде, необходимо нанести жидкое стекло для бетона. Инструкция по применению указывает, что для максимальной защиты эту операцию следует провести дважды. После нанесения слой должен полностью высохнуть, затем наносят следующий. После пропитки бетонного основания стеклом, изоляцию усиливают прочими техническими материалами.

Для устранения трещин и маскировки стыковочных швов приготавливают ремонтный состав в соотношении: цемент – 1 кг, вода 750 мл, ЖС – 50 грамм. Для обеспечения лучшей защиты бетонного основания рекомендуется использовать ЖС в виде присадки в объеме 5% от общей массы смеси.

Бассейна

Чтобы устранить протечки ванны сооружения, необходимо обработать поверхность ЖС для бетона. Раствором равномерно обрабатывают стены и пол конструкции. После высыхания одного слоя, наносят следующий. Для надежной защиты сооружения рекомендуется выполнить пропитку трижды.

От воздействия грунтовых вод

Ограничить поступление грунтовых вод может специальный бетон, в состав которого входит ЖС.

Подвала

Это ответственное сооружение в доме и ограждение его от протечек является главным условием для сохранения благоприятного климата в квартире и во внутренних помещениях. Обычно хозяева сталкиваются с проблемой трещин и плохой гидроизоляции стыков. Чтобы избавиться от проблемы потребуется:

Очистить трещины и швы от посторонних предметов и запыления;
Подготовить ремонтную смесь в соотношении: цемента – 20 ч., жидкого стекла – 1 ч. Следует добиваться максимальной пластичности смеси, для чего ее консистенцию контролируют объемом воды;
Трещины заделывают ремонтным составом;
Выравнивают место ремонта, заштукатурив его этой же смесью;
Место ремонта промазывают водой, используя кисть;
Через 24 часа наносят слой ЖС.

При выполнении гидроизоляционных работ необходимо помнить о химических реакциях, происходящих со смесями в которых присутствует ЖС. Ввиду быстрого затвердевания раствора, в целях экономии материала, рекомендуется готовить небольшие объемы для работ.

Видео по теме

Жидкое стекло: виды, свойства и области применения

В ассортименте нестандартных материалов особое место занимает жидкое стекло. Многие слышали это название, но как он выглядит, знают единицы. Однако его история началась в далеком 1818 году в Германии, а его более привычное для слуха название – силикатный клей.

Состав материала

Полимерный материал представляет собой водный раствор стекловидных силикатов. Натриевое жидкое стекло обладает высокими огнезащитными показателями. Калиевое – отличается рыхлостью и повышенной гигроскопичностью. Высокая степень клейкости в сочетании с минеральными добавками способствует образованию прочной структуры вещества. Благодаря этому обеспечивается надежная защита от ультрафиолета и влаги обработанных поверхностей.

Однако формула жидкого стекла может меняться: встречаются варианты с силикатами лития. Такой материал чаще используется в качестве терморегулятора. Изменение дозировки компонентов меняет физико-химические свойства материала и его эксплуатационные характеристики. Такая особенность значительно расширяет сферу применения жидкого стекла.

Основные сферы применения полимера

Материал широко применяется в различных сферах деятельности. В производстве он может применяться в следующих вариантах:

Для организации производства замазок. Они применяются для обработки швов и различных стыков составляющих водопроводных либо канализационных систем.
Для изменения свойств лакокрасочных покрытий. Жидкое стекло делает его долговечным и устойчивым к различным атмосферным воздействиям.
Для изготовления моющих средств.
Согласно Госту 13078 81 стекло натриевое жидкое применяется в бумажной, мыловаренной и химической промышленности.

Существует несколько основных сфер применения жидкого стекла в строительстве:

Для гидроизоляции фундаментов, бассейнов либо подвалов. При соединении полимера с бетоном вещество становится незаменимой грунтовкой для защиты поверхностей от чрезмерной влаги, губительно влияющей на большинство строительных материалов. Важно! При такой обработке дальнейшие этапы обработки (покраска) не проводятся.
В качестве силикатного клея для улучшения качества бетона. Добавление его в цемент (как основной компонент бетона) усиливает защитные свойства производимого бетона к воздействию влаги.

В быту раствор используется:

Как декоративное покрытие для создания необычных текстур мебели. Наиболее распространено нанесение жидкого стекла на стол для кухни. В результате появляется глянцевые фактуры либо красочное оформление интерьера.
Применение жидкого стекла для пола позволяет декоративно оформить любое жилое помещение. Это может быть локальное нанесение на декоративные элементы либо полная заливка комнаты с использованием оригинальной подложки.
Как мощный антисептик для обработки различных поверхностей. Такая операция позволит забыть о проблемах с грибковыми поражениями и размножением болезнетворных микроорганизмов.
Для обработки ветвей и стволов деревьев. Покрытие жидким стеклом защитит насаждения от вредителей.
Для реставрации фарфоровых и керамических изделий.
Вместо клейстера для наклеивания обоев. Благодаря высокой степени адгезии он позволяет соединять разнородные поверхности и надежно их скреплять.
При монтаже ПВХ плитки либо линолеума во время ремонта.
Широко применяется скатерть «жидкое стекло» для кухонных поверхностей.
Для защиты тканей от огня. Ним пропитываются материалы.

Применение жидкого стекла: разновидности и свойства материала

Жидким стеклом или силикатным клеем называют растворённое в воде стекло. Оно может изготавливаться из натрия или калия путём их плавления с известью и/или кремнием, в результате которого получается полупрозрачная стекловидная масса. Бывают ещё варианты на основе лития или комбинации нескольких веществ, но применение жидкого стекла в этом случае ограничено его более высокой стоимостью. Рассмотрим более популярные варианты материала.

Внешний вид растворимого стекла

Как оценивается качество жидкого стекла

Формула растворимого стекла выглядит вот так: Na2O*mSiO2. В первой части фигурирует окись вещества, которое подвергается расплаву, а во второй части участвует, так называемый, модуль стекла (m) – соотношение количества молекул кремнезёма к 1 грамм молю основного вещества (калия или натрия).

Для натриевого стекла этот модуль варьируется в пределах 2-3,5, а у калиевого он выше — до 4,5. Это значит, что у калиевого стекла и клеящие свойства лучше, и кислотоустойчивость выше, так как именно соотношение окисей и характеризует основные свойства материала, а так же влияет на его стоимость и сферу применения.

Калиевое стекло

Растворимое стекло на основе калия

Так как у калиевого стекла более высокие адгезионные показатели, в общестроительных работах его не применяют — это повышало бы их себестоимость. В основном его используют в качестве вяжущего вещества при изготовлении силикатных красок, штукатурок и поташа (карбоната калия).

Что такое поташ

Поташ является одним из ингредиентов высококачественного оптического стекла и применяется в качестве добавки, придающей бетонам и штукатуркам устойчивость к пониженным температурам. Вне строительства, его используют для приготовления калийных удобрений для сельскохозяйственных культур, в производстве жидкого мыла, хрусталя, в фотографии, фармацевтике.

Натриевое стекло

Стекло на основе натрия

Там, где не требуется применения состава с высоким модулем стекла – а это в большинстве строительных отраслей, в ход идёт стекло на основе натрия. Его используют при:

изготовлении огнеупорных и кислотостойких бетонов и замазок;
кислотоупорного цемента;
антисептиков;
огнестойких красок;
отвердителей;
клеёв.

Примечание: В качестве добавки к гидроизоляционному бетону, изготавливаемому на основе портландцемента, натриевое стекло не подходит. Под действием воды оно разрушается, остаются поры, которые пропускают влагу и способствуют снижению прочности камня.

Натриевое жидкое стекло применяется при зимнем бетонировании, так как оно ускоряет схватывание раствора. Для этого стекло смешивают с водой, которой затворяют цемент с наполнителями. Скорость твердения бетона при этом будет зависеть от содержания в стекле кремнеземистого модуля, о котором упоминалось выше.

Чем больше модуль стекла, тем лучше оно взаимодействует с вяжущим. Однако количество стеклянного компонента в растворе должно строго дозироваться. При превышении двухпроцентной нормы прочность смеси будет снижаться, потому что из-за чрезмерно быстрого схватывания нарушается процесс гидратации цемента.

Общие свойства жидкого стекла

Любое растворимое стекло твердеет медленно, и только при условии взаимодействия с воздухом. Имеющаяся в нём углекислота вступает в реакцию с силикатом кремнезёма, способствуя его высыханию. При этом ранее стабильный раствор переходит в состояние геля, уплотняется и начинает приобретать прочность — так проявляются вяжущие свойства стекла.

Однако углекислота из воздуха не может проникнуть глубоко – не в той она концентрации. Поэтому следствие её воздействия на растворимое стекло проявляется только поверхностно. Высохнув, образовавшаяся плёнка перестаёт пропускать воздух и препятствует дальнейшему твердению.

Примечание: Ускорить его может только катализатор (кремнефтористый натрий). При его воздействии образуются кремнекислоты, исполняющие роль клеящего вещества.

Несмотря на то, что в основе изготовления жидкого стекла применяются разные вещества, в конечном итоге они обладают практически одинаковыми свойствами. В чём заключается принципиальная разница, мы уже уточняли.
Калиевое стекло более устойчиво к агрессивным средам, не бликует на поверхности и не оставляет белесых пятен. У него прекрасные вяжущие свойства, именно поэтому оно и применяется в производстве малярных составов.
А вот для упрочнения поверхности фундаментов или стяжек однозначно применяется натриевое стекло. Оно же используется в нефтедобыче для отделения воды от нефти, в производстве чистящих и моющих средств.

Если говорить о чисто строительной области применения, то список технологий, в которых участвует жидкое стекло наиболее широк и приводится ниже.

Растворимое стекло в строительстве

Итак, рассмотрим несколько самых популярных способов применения жидкого стекла в строительстве:

Способ применения	Фото для наглядности
1. Окрасочная гидроизоляция. Выполняется на вертикальных поверхностях фундамента и внутри подвальных и цокольных помещений. Для этой цели приготавливается раствор из двух частей воды и одной части растворимого стекла. На поверхность наносится при помощи кисти в два слоя.	Жидкое стекло: применение для гидроизоляции
2. Добавка для цементных смесей. При добавлении жидкого стекла к растворам и бетонам, последние приобретают стойкость к пониженным температурам и к увлажнению в процессе эксплуатации. Дозируется жидкое стекло для бетона (инструкция к применению на упаковке) обычно так: 1 л стекла на 100 кг смеси.	Приготовление раствора
3. Натриевое жидкое стекло применяют и для внутренней гидроизоляции чаши бассейна, поверх которой затем производится финишная отделка. Расходуется на 1 м2 примерно 0,5 литра стекла. Оно заполняет поры на поверхности бетона, уменьшая его гигроскопичность.	Обмазка чаши бассейна
4. В гаражах, производственных и хозяйственных помещениях обычно устраивают бетонные полы. В процессе эксплуатации они сильно пылят, а жидкое стекло является самым простым и дешёвым средством устранения этого недостатка.	Обработка жидким стеклом бетонного пола
5. Жидкое стекло применяют и для гидрофобизации дерева. Его пористая структура заполняется стеклом, и древесина перестаёт впитывать влагу. Так обрабатывают уличные террасы, садовую мебель, столешницы.	Терраса, гидрофобизированная жидким стеклом
6. Приготовление затирок и клеёв. Добавление жидкого, желательно калиевого стекла, сделает любую строительную смесь более стойкой и прочной, улучшит адгезию. Так модифицируют затирки для плитки, ремонтные шовные составы, цементные клеи для керамики и линолеума.	Затирка для напольной облицовки с жидким стеклом не пропускает воду

Заключение

Совершенного материала не бывает, и в случае с растворимым стеклом без минусов тоже не обходится. То, что покрытие сохнет почти сутки, это не так уж существенно. Гораздо хуже, что плёнка получается хоть и твёрдой, но достаточно хрупкой и легко поддаётся истиранию. Срок его службы покрытия невелик, и через несколько лет эксплуатации конструкций пропитку приходится обновлять.

Зато в сравнении с другими гидрофобизирующими составами у жидкого стекла очень демократичная стоимость, что с лихвой компенсирует недостаток долговечности. Что же касается сравнений двух видов стекла, то выяснять какое лучше, а какое хуже, бессмысленно. У каждого из них свои собственные сферы применения, поэтому и конкурировать между собой они никак не могут.

Жидкое стекло. Состав и свойства. Применение и особенности

Жидкое стекло – название водного раствора силиката калия или натрия, который широко используется в строительной сфере в качестве гидроизоляции или клеящего состава. Свое название материал получил благодаря внешнему сходству после высыхания со стеклом. Он также прозрачный, но при разбивании не распадается на режущие осколки.

Состав материала

Получение жидкого стекла осуществляется методом переплавки кварцевого песка с добавлением соды, сульфата натрия и угля. Данная технология очень напоминает производство обычного стекла. Существует две разновидности жидкого стекла в зависимости от химического состава: силикат натрия и силикат калия. Оба материала до момента застывания имеют прозрачную пастообразную консистенцию. Иногда они имеют зеленый или желтый оттенок.

Материал продается в различной таре. Это может быть банка на 200-400 мл, пластиковое ведро или большая бочка, объемом 200 л. Это позволяет его покупать как для промышленного применения, так и бытовых целей.

Стекло полученное на калиевой основе нашло применение в направлении производства лакокрасочных материалов, в частности силикатных красок. Оно увеличивает их химическую устойчивость, обеспечивает гладкость, высокую адгезию к поверхности, долговечность.

Жидкое стекло на натриевой основе в основном добавляется в строительные растворы, в частности бетон. Оно способствует увеличению их прочности. Стекло наделяет растворы антисептическими качествами. В них не развиваются микроорганизмы. Это очень важно во влажных помещениях.

Свойства жидкого стекла

Материал имеет широкий перечень важных качеств, позволяющих его использовать в строительной и других сферах. В первую очередь к ним относится:

Влагонепроницаемость.
Глубокое заполнение пор.
Антисептичность.
Электростатичность.
Термоизоляционность.

Материал может применяться в качестве влагозащитной пропитки для строительных материалов, что увеличивает срок их службы. При этом важно отметить несовместимость жидкого стекла с кирпичом. Стекло обладает антисептическими свойствами. Оно позволяет уничтожить бактерии, грибки, плесень. Стекло убивает их при нанесении сверху, и в дальнейшем препятствует повторному появлению. В связи с этим его часто изначально добавляют прямо в состав строительного раствора.

Материал является огнестойким. Обработанная им поверхность меньше склонна к воспламенению. Жидким стеклом пропитывают гаражные шторы. Это исключает их возгорания от попадания искр и окалины, к примеру, образуемых при работе электросварки. Обработанная им поверхность становится электростатичной.

Срок службы покрытия из жидкого стекла составляет не менее 5 лет. Уровень эффективности материала напрямую зависит от количества слоев его нанесения. Жидкое стекло отличается от большинства аналогов более низкой стоимостью, поэтому существенно превосходит их по популярности. Однозначно оно не превосходит другие узкоспециализированные материалы, но обладает достаточными качествами для успешного применения в том или ином направлении.

Наличие запаса жидкого стекла позволяет его израсходовать в самых разных ситуациях, начиная от гидроизоляции, и заканчивая склеиванием древесины, керамики или даже изготовление предметов декора. Это один из самых универсальных строительных материалов.

Где применяется жидкое стекло

Материал выпускается в емкостях различного объема, в разной концентрации, что определяет сферы его применения. Стекло способно вступать в химическую реакцию с жидкими, твердыми и газообразными веществами. Оно увеличивает их клейкость и вязкость.

Примером универсальности материала может послужить обычный силикатный канцелярский клей. Он является слабой концентрацией жидкого стекла. Материал используется в самых разнообразных сферах, поэтому производится промышленностью в огромном количестве.

В основном его применяют в направлениях:

Строительства.
Производства красок.
Изготовления клеев.
Декорировании.

Использование в строительстве

Данная сфера применения жидкого стекла наиболее широкая. В основном материал ценится за качественную гидроизоляцию. Для этого его разбавляют водой в пропорции минимум 1:2. При такой консистенции он получается достаточно жидким для качественного проникновения в поры минеральной или древесной поверхности. Раствор глубоко впитывается внутрь, создавая поверхностную пленку, связанную с верхними слоями покрытого объекта. Раствором жидкого стекла обрабатывают фундаменты, чаши бассейнов, подвалы и прочие сооружения.

Жидкое стекло в огромном количестве используется промышленностью для производства стройматериалов. К примеру, он добавляется в затирку для заделки межплиточных швов. На его основе делают клей для линолеума и инженерной доски. Жидким стеклом восстанавливают старые ржавые коммуникации, в частности водонапорные башни. В этом случае он просто наливается изнутри резервуара. Состав растекается по ржавым стенкам, которые используются им в качестве формы. После застывания получается емкость с двумя стенками, внутренняя из которых является устойчивой к коррозии и чистой.

Применение жидкого стекла для гидроизоляции должно осуществляться с точным следованием концентрации растворения. К примеру, его разбавление 1:4 позволит получить на поверхность гладкую оболочку. Она эффективно отталкивает влагу, но является плохим основанием для окрашивания. Если же покраска необходима, то гидроизоляция проводится раствором 1:8. В таком случае он проникает глубоко в поры. В результате основание получается шероховатым, поскольку слегка проступает. Малая концентрация раствора исключает образование застывших наплывов материала, которые достаточно сложно убираются.

Для улучшения защитных качеств при обработке стен, полов, потолков и фасадов лучше наносить слабую концентрацию жидкого стекла, но большое количество раз. Это позволит связать поверхность изнутри, полностью перекрыв проникновение влаги в поры. При этом она укрепляется, становится более устойчивой к разрушению. Способ нанесения раствора значения не имеет. Можно использовать кисть, валик, пульверизатор.

В случае же использования материала для гидроизоляции бассейна, его лучше наносить толстым слоем, а не множеством тонких. В таком случае создается более износостойкое покрытие, адаптированное до постоянного нахождения в водной среде. Кроме этого чаша бассейна, пропитанная жидким стеклом, в покраске не нуждается.

Добавление жидкого стекла в строительные растворы обеспечивает их лучшую устойчивость к влажной среде. Его включают в состав бетона, особенно при заливке фундаментов в районах с высоким уровнем грунтовых вод. Жидкое стекло нередко добавляют в цементные штукатурки, особенно используемые для отделки влажных помещений. Также оно увеличивает устойчивость фасадных штукатурок.

Бетон или штукатурка с жидким стеклом в составе, при условии его достаточной концентрации, не могут поражаться грибком и плесенью. Попадая на такую поверхность, их споры просто погибают.

Использование в качестве клея

Жидкое стекло обладает мощными склеивающими качествами. Его можно применять для соединения ДСП, ДВП, керамики, фанеры. Однако нужно отметить, что для этих целей лучше подходят узкоспециализированные клеящие составы. Зачастую они держат крепче и сохнут быстрее. Но любой специализированный клей под конкретный материал стоит дороже жидкого стекла. В связи с этим если требуется соединение среднего качества, то силикатный клей вполне приемлем.

Клеящие качества позволяют использовать пропитку жидким стеклом не только для гидроизоляции, но и укрепления верхнего рыхлого слоя поверхности. Им можно пропитывать бетонную стяжку для предотвращения образования на ее поверхности пыли по мере истирания. Частицы стяжки, пропитанные клеем, держатся между собой крепче, поэтому пыль образовывается в меньших количествах.

Жидкое стекло применяется для заклеивания сучков на живой древесине. Оно более эффективно, чем садовый вар. После спила ветки силикатный клей наносится на срез. Застыв, он препятствует проникновению влаги, воздуха. Он исключается испарение сока из ствола. Кроме этого пленка образованная жидким стеклом исключает развитие гнили. Она является надежной защитой от проникновения насекомых.

Бытовое применение

Свойства, которыми обладает материал, позволяют его использовать в быту. К примеру, им пропитывают ткани, для обеспечения их огнеупорности. Конечно, речь не идет об одежде, а о чехлах, театральных шторах и т.д. Вещество может даже использоваться для чистки посуды. К примеру, рекомендуют кипятить старые сковородки в растворе жидкого стекла приготовленного в пропорции 1:25. Правда длительность такого кипячения составляет 2 часа. Подобная обработка позволяет убрать копоть и жир, вернув сковороде абсолютную чистоту. От кипячения нагар размягчается и в дальнейшем просто стирается губкой.

Жидкое стекло используется в дизайне для изготовления наливных декоративных полов. Его применение обходится в разы дешевле, чем использование эпоксидных составов. Хотя нужно отметить, что последние в этом качестве более стойкие. Из жидкого стекла делают самодельные витражи. После застывания оно напоминает обычное стекло. Добавляя в состав колоранты можно менять его оттенок. Застыв, оно останется прозрачным.

ЧТО ТАКОЕ ЖИДКОЕ СТЕКЛО? — Компания Liquid Glass

Покрытия на основе кремния

или Liquid Glass , как его обычно называют, было разработано в результате обширных испытаний и исследований, чтобы предложить одно из самых передовых нанопокрытий, доступных сегодня. За исключением избранной группы профессионалов, очень немногие люди во всем мире даже знают об этой невероятной технологии «ультратонких слоев». Жидкое стекло чаще всего встречается в природных ресурсах, таких как; песок или кварц, а также в клеточных стенках диатомовых водорослей (панцирях).Кремнезем используется в основном в производстве оконных стекол, стаканов для питья, бутылок для напитков и многого другого. Большинство оптических волокон для телекоммуникаций также сделаны из кремнезема, который также является основным сырьем для многих керамических изделий.

Экспериментальное использование Liquid Glass , в частности наноразмерных покрытий, началось в 1980-х годах. Разработка коммерческих приложений началась в начале 2000-х годов, когда родились передовые продукты и приложения.Было обнаружено, что Liquid Glass обеспечивает защиту от масла, влаги, грязи, бактерий и придает поверхности непревзойденную стойкость к истиранию. Гибкое и воздухопроницаемое покрытие Liquid Glass имеет толщину примерно 100 нанометров, что в 500 раз тоньше человеческого волоса, и в результате оно полностью невидимо невооруженным глазом, предлагая при этом чрезвычайно ощутимые преимущества.

Поскольку покрытие основано на безупречном стекле, оно обладает многими характеристиками, которые, по сути, обеспечивают огромные преимущества:
1. На участках, покрытых жидким стеклом , наблюдается чрезвычайно низкое поверхностное натяжение.
2. Технология создает гидрофобный и одновременно олеофобный слой, в котором вода или любое вещество на масляной основе не может проникнуть и прилипнуть к защищаемой поверхности. (гидрофобный + олеофобный = суперфобный)
3. Слой Liquid Glass на 200% гибок, что делает его пригодным как для твердых, так и для мягких поверхностей. Более того, эта гибкость гарантирует, что поверхность сохраняет свои первоначальные свойства, предотвращая любые изменения ее внешнего вида.
4. Слои Liquid Glass Nanotech устойчивы к кислотам и щелочам.
5. Слои Liquid Glass Nanotech могут выдерживать экстремальные перепады температур. Стандартные покрытия могут эффективно работать при температуре от -30 ° C до 300 ° C. Специальные передовые покрытия обеспечивают еще больший температурный допуск в диапазоне от -90 ° C до 700 ° C

При нанесении обязательно, чтобы процесс полимеризации происходил, чтобы ультратонкий слой жидкого стекла правильно закрепился на поверхности.Что удивительно, так это то, что в матрице структуры покрытия нет клея или смолы. Слой Liquid Glass прилипает к поверхности за счет эффекта Ван-дер-Ваальса. Это означает, что квантовые силы притягивают молекулы к покрытому слою подложки.

В результате любая поверхность, покрытая Liquid Glass Protection , становится легко очищаемой и обеспечивает антимикробную защиту (Победитель премии NHS Smart Solutions Award). После нанесения покрытия такие поверхности, как; экраны, чехлы мобильных устройств, окна, стекла, автомобильные лобовые стекла и другие твердые и мягкие поверхности становятся устойчивыми к загрязнениям и легко очищаются водой без использования агрессивных химикатов.

Чтобы узнать больше о том, как Liquid Glass используется в различных отраслях, посетите наш раздел «Коммерческие решения».

Свойства вещества: жидкости | Живая наука

Жидкое состояние вещества является промежуточной фазой между твердым телом и газом. Как и частицы твердого тела, частицы в жидкости подвержены межмолекулярному притяжению; однако между частицами жидкости больше места, поэтому они не фиксируются на месте. Притяжение между частицами в жидкости поддерживает постоянный объем жидкости.

Движение частиц приводит к изменению формы жидкости.Жидкости будут течь и заполнять нижнюю часть емкости, принимая форму емкости, но не меняя ее объема. Ограниченное пространство между частицами означает, что жидкости имеют очень ограниченную сжимаемость.

Когезия и адгезия

Когезия — это склонность частиц одного типа притягиваться друг к другу. Эта когезионная «липкость» объясняет поверхностное натяжение жидкости. Поверхностное натяжение можно представить как очень тонкую «оболочку» частиц, которые сильнее притягиваются друг к другу, чем к окружающим их частицам.Пока эти силы притяжения не нарушены, они могут быть удивительно сильными. Например, поверхностное натяжение воды достаточно велико, чтобы выдержать вес насекомого, такого как шкипер. По данным Геологической службы США, вода — самая связная неметаллическая жидкость.

Силы сцепления максимальны под поверхностью жидкости, где частицы притягиваются друг к другу со всех сторон. Частицы на поверхности более сильно притягиваются к идентичным частицам внутри жидкости, чем к окружающему воздуху.Этим объясняется тенденция жидкостей образовывать сферы с наименьшей площадью поверхности. Когда эти жидкие сферы деформируются под действием силы тяжести, они образуют классическую форму капли дождя.

Адгезия — это когда между различными типами частиц существуют силы притяжения. Частицы жидкости не только притягиваются друг к другу, но и обычно притягиваются к частицам, составляющим емкость, в которой находится жидкость. Частицы жидкости вытягиваются над поверхностью жидкости по краям, где они контактируют со сторонами контейнера.

Комбинация сил когезии и адгезии означает, что на поверхности большинства жидкостей существует небольшая вогнутая кривая, известная как мениск. Наиболее точное измерение объема жидкости в градуированном цилиндре будет наблюдаться при просмотре меток объема, ближайших к нижней части этого мениска.

Адгезия также учитывает капиллярное действие, когда жидкость втягивается в очень узкую трубку. Один из примеров капиллярного действия — это когда кто-то берет образец крови, прикасаясь крошечной стеклянной трубкой к капле крови на кончике уколотого пальца.

Вязкость

Вязкость — это мера того, насколько жидкость сопротивляется свободному течению. О жидкости, которая течет очень медленно, говорят, что она более вязкая, чем жидкость, которая течет легко и быстро. Вещество с низкой вязкостью считается тоньше, чем вещество с более высокой вязкостью, которое обычно считается более густым. Например, мед более вязкий, чем вода. Мед гуще воды и течет медленнее. Вязкость обычно можно уменьшить путем нагревания жидкости.При нагревании частицы жидкости движутся быстрее, позволяя жидкости течь легче.

Испарение

Поскольку частицы жидкости находятся в постоянном движении, они будут сталкиваться друг с другом и со стенками контейнера. Такие столкновения передают энергию от одной частицы к другой. Когда частице на поверхности жидкости передается достаточно энергии, она в конечном итоге преодолевает поверхностное натяжение, удерживающее ее по отношению к остальной части жидкости. Испарение происходит, когда поверхностные частицы получают достаточно кинетической энергии, чтобы покинуть систему.По мере выхода более быстрых частиц оставшиеся частицы имеют более низкую среднюю кинетическую энергию, а температура жидкости понижается. Это явление известно как испарительное охлаждение.

Летучесть

Волатильность можно представить как степень вероятности испарения вещества при нормальных температурах. Летучесть чаще является свойством жидкостей, но некоторые легколетучие твердые вещества могут сублимироваться при нормальной комнатной температуре. Сублимация происходит, когда вещество переходит прямо из твердого тела в газ, не проходя через жидкое состояние.

Когда жидкость испаряется внутри закрытого контейнера, частицы не могут покинуть систему. Некоторые из испарившихся частиц в конечном итоге вступят в контакт с оставшейся жидкостью и потеряют достаточно энергии, чтобы снова конденсироваться в жидкость. Когда скорость испарения и скорость конденсации одинаковы, чистого уменьшения количества жидкости не произойдет.

Давление, создаваемое равновесием пар / жидкость в закрытом контейнере, называется давлением пара .По данным химического факультета Университета Пердью, повышение температуры закрытой системы приведет к увеличению давления пара. Вещества с высоким давлением пара могут образовывать высокую концентрацию частиц газа над жидкостью в замкнутой системе. Это может привести к возгоранию, если пар воспламеняется. Любой небольшой искры, даже если она возникает в результате трения между частицами газа, может быть достаточно, чтобы вызвать катастрофический пожар или даже взрыв. Управление по безопасности и гигиене труда США (OSHA) требует, чтобы паспорта безопасности материалов и данных содержали информацию о летучести и воспламеняемости жидкостей, чтобы помочь предотвратить несчастные случаи.

Дополнительная литература

Свойства жидкостей | Химия

Из крана льется вода. Мед сочится из бутылки для отжима. Бензин вытекает из насоса. Это всего лишь три примера очень разнообразного состояния вещества: жидкости. Одно из ключевых определяющих свойств жидкостей — их способность течь. Однако, помимо этой особенности, поведение различных жидкостей охватывает широкий диапазон. Некоторые жидкости текут относительно легко, например вода или масло, в то время как другие, например мед или патока, текут довольно медленно.Некоторые из них скользкие, а некоторые липкие. Откуда взялось такое различное поведение?

Когда дело доходит до взаимодействия между различными жидкостями, некоторые хорошо смешиваются: подумайте о Shirley Temple, сделанном из имбирного эля и гренадина. Другие, однако, вообще не смешиваются. Рассмотрим разливы нефти, когда масло липким радужным слоем плавает поверх воды. Вы также можете заметить подобное явление в некоторых заправках для салатов, которые разделяются на масляный слой, который лежит поверх слоя уксуса, который в основном состоит из воды.Почему эти жидкости плохо смешиваются?

Эти различия в поведении возникают в первую очередь из-за различных типов межмолекулярных сил, которые присутствуют в жидкостях. В этом модуле мы сначала обсудим жидкости в контексте двух других основных состояний вещества, твердых тел и газов. Затем мы сделаем краткий обзор межмолекулярных сил и, наконец, исследуем, как межмолекулярные силы определяют поведение жидкостей.

Жидкости, твердые вещества и газы

Жидкости текут, потому что межмолекулярные силы между молекулами достаточно слабы, чтобы позволить молекулам перемещаться относительно друг друга.Межмолекулярные силы — это силы между соседними молекулами. (Их не следует путать с внутримолекулярными силами, такими как ковалентные и ионные связи, которые представляют собой силы, действующие внутри отдельных молекул, чтобы удерживать атомы вместе.) Силы притягивают, когда отрицательный заряд взаимодействует с ближайшим положительным зарядом, и отталкивают, когда соседние заряды одинаковы, либо положительные, либо отрицательные. В жидкостях межмолекулярные силы могут перемещаться между молекулами и позволять им перемещаться друг мимо друга и течь.(См. Рисунок 1 для иллюстрации различных межмолекулярных сил и взаимодействий.)

Рис. 1 : Панель A показывает разнообразие диполь-дипольных взаимодействий притяжения и отталкивания. Привлекательные взаимодействия показаны на (а) и (б) с ориентациями, при которых положительный конец находится рядом с отрицательным концом другой молекулы. На (c) и (d) показаны отталкивающие взаимодействия с ориентациями, которые сопоставляют положительные или отрицательные концы диполей на соседних молекулах.На панели B показан образец жидкости с несколькими молекулами, которые притягиваются и отталкиваются своими диполь-дипольными взаимодействиями. image © UC Davis ChemWiki

Сравните это с твердым телом, в котором межмолекулярные силы настолько сильны, что допускают очень небольшое движение. В то время как молекулы могут колебаться в твердом теле, они по существу связаны в жесткую структуру, как описано в модуле «Свойства твердых тел». На другом конце спектра находятся газы, в которых молекулы настолько удалены друг от друга, что межмолекулярные силы фактически отсутствуют, а молекулы могут свободно двигаться и течь независимо.

На молекулярном уровне жидкости обладают некоторыми свойствами газов и некоторыми твердыми телами. Во-первых, жидкости разделяют способность течь с газами. И жидкая, и газовая фазы являются текучими, что означает, что межмолекулярные силы позволяют молекулам перемещаться. На обеих этих фазах материалы не имеют фиксированной формы, а вместо этого формируются контейнерами, в которых они находятся.

Твердые тела не текучие, но жидкости обладают одним важным свойством.Жидкости и твердые тела удерживаются вместе сильными межмолекулярными силами и намного более плотны, чем газы, что привело к их описанию как фазы «конденсированного вещества», поскольку они оба относительно несжимаемы.
(На рисунке 2 показаны различия газов, жидкостей и твердых тел на атомарном уровне.)

Большинство веществ могут перемещаться между твердой, жидкой и газовой фазами при изменении температуры. Рассмотрим молекулу H ₂ 0: она принимает форму льда, твердого кристаллического вещества, при температуре ниже 0 ° C; вода, жидкость, при температуре от 0 ° до 100 ° C; и водяной пар, или пар, газ, выше 100 ° C. Эти переходы происходят потому, что температура влияет на межмолекулярное притяжение между молекулами. Когда H ₂ 0 превращается из жидкости в газ, например, повышение температуры приводит к увеличению кинетической энергии молекул, так что в конечном итоге она преодолевает межмолекулярные силы, и молекулы могут свободно перемещаться в газовой фазе.Однако внутримолекулярные силы, которые удерживают молекулу H ₂ 0 вместе, остаются неизменными; H ₂ 0 остается H ₂ 0, независимо от его материального состояния. Вы можете узнать больше о фазовых переходах в модуле States of Matter.

Теперь, когда мы обсудили, чем жидкости похожи и отличаются от твердых тел и газов, мы можем сосредоточиться на широком мире жидкостей. Однако сначала нам нужно вкратце представить различные типы межмолекулярных сил, которые определяют поведение жидкостей и других состояний материи.

Контрольная точка понимания

Межмолекулярные силы

Как мы описали ранее, межмолекулярные силы — это силы притяжения или отталкивания между молекулами, отличные от внутримолекулярных сил, которые удерживают молекулы вместе. Однако внутримолекулярные силы действительно играют роль в определении типов межмолекулярных сил, которые могут образовываться.Межмолекулярные силы бывают разных видов, но общая идея одинакова для всех: заряд внутри одной молекулы взаимодействует с зарядом в другой молекуле. В зависимости от того, какие внутримолекулярные силы, такие как полярные ковалентные связи или неполярные ковалентные связи, присутствуют, заряды могут иметь различную постоянство и силу, что позволяет использовать разные типы межмолекулярных сил.

Итак, откуда берутся эти обвинения? В некоторых случаях молекулы удерживаются вместе полярными ковалентными связями — это означает, что электроны неравномерно распределены между связанными атомами.(Этот тип связывания более подробно описан в модуле «Химическая связь».) Такое неравномерное распределение приводит к частичному заряду: атом с большим сродством к электрону, то есть более электроотрицательный атом, имеет частичный отрицательный заряд, а атом с меньшим сродством к электрону менее электроотрицательный атом имеет частичный положительный заряд. Это неравномерное распределение электронов называется диполем. Когда две молекулы с полярными ковалентными связями находятся рядом друг с другом, они могут образовывать благоприятные взаимодействия, если частичные заряды выравниваются соответствующим образом, как показано на рисунке 3, образуя диполь-дипольное взаимодействие.

Рис. 3 : На панели А показана молекула воды H ₂ O с неравномерным распределением электронов, что приводит к частичному отрицательному заряду вокруг атома кислорода и частичному положительному заряду вокруг атомов водорода. На панели B три молекулы H ₂ O взаимодействуют благоприятно, образуя диполь-дипольное взаимодействие между частичными зарядами.

Водородные связи представляют собой особенно сильный тип диполь-дипольного взаимодействия.(Обратите внимание, что, хотя они называются «связями», они не являются ковалентными или ионными связями; они представляют собой сильную межмолекулярную силу.) Водородные связи возникают, когда атом водорода ковалентно связан с одним из нескольких неметаллов с высокой электроотрицательностью, включая кислород, азот и фтор, создавая сильный диполь. Водородная связь — это взаимодействие водорода одной из этих молекул и более электроотрицательного атома в другой молекуле. Водородные связи присутствуют в воде, и это очень важно, и они описаны более подробно в нашем модуле «Вода: свойства и поведение».

Водородные связи и диполь-дипольные взаимодействия требуют полярных связей, но другой тип межмолекулярной силы, называемый силами дисперсии Лондона, может образовываться между любыми молекулами, полярными или нет. Основная идея заключается в том, что электроны в любой молекуле постоянно перемещаются, и иногда, просто случайно, электроны могут в конечном итоге распределиться неравномерно, создавая временный частичный отрицательный заряд на части молекулы с большим количеством электронов.Этот частичный отрицательный заряд уравновешивается частичным положительным зарядом равной величины со стороны молекулы с меньшим количеством электронов, причем положительный заряд исходит от протонов в ядре (рис. 4). Эти временные частичные заряды в соседних молекулах могут взаимодействовать почти так же, как взаимодействуют постоянные диполи. Общая сила лондонских дисперсионных сил зависит от размера молекул: более крупные молекулы могут иметь большие временные диполи, что приводит к более сильным лондонским дисперсионным силам.

Рисунок 4 : Две неполярные молекулы с симметричным распределением молекул (панель A) могут стать полярными (панель B), когда случайное движение электронов приводит к временному отрицательному заряду в одной из молекул, вызывая притягивающий (положительный) заряд в другой. .

Теперь вы можете спросить, если у молекул могут образовываться временные частичные заряды, которые взаимодействуют друг с другом, эти временные заряды также должны иметь возможность взаимодействовать с постоянными диполями, верно? И ты был бы прав.Эти взаимодействия очень креативно называют дипольными дипольными взаимодействиями. Частичный заряд полярной молекулы взаимодействует с электронами в неполярной молекуле и «побуждает» их двигаться, поэтому они больше не распределяются равномерно, создавая индуцированный диполь, который может благоприятно взаимодействовать с постоянным диполем полярной молекулы (рис. 5).

Рис. 5 : Когда полярная молекула взаимодействует с электронами в неполярной молекуле (панель A), неполярная молекула становится диполем и благоприятно взаимодействует с полярной молекулой (панель B).

Как вы могли догадаться, лондонские дисперсионные силы и диполь-индуцированные дипольные взаимодействия обычно слабее диполь-дипольных взаимодействий. Эти силы, а также водородные связи, являются силами Ван-дер-Ваальса, что является общим термином для сил притяжения между незаряженными молекулами.

Межмолекулярные силы — это гораздо больше, чем мы рассмотрели здесь, но с этим кратким введением мы готовы вернуться к главному событию: жидкостям и тому, как межмолекулярные силы определяют их свойства и поведение.

Контрольная точка понимания

Какие взаимодействия сильнее?

Свойства жидкостей

Cohesion

Если вы когда-либо использовали масло для приготовления пищи или работы на автомобиле, вы знаете, что оно красивое и скользкое. Вероятно, поэтому вы использовали его: он предотвращает прилипание жареных кусков друг к другу или к сковороде, а также помогает поршням двигателя и другим движущимся частям легко скользить.

Одна из причин, по которой масла подходят для этих целей, заключается в том, что они обладают низкой когезией: молекулы жидкости не особенно сильно взаимодействуют друг с другом из-за слабых межмолекулярных сил. Первичные межмолекулярные силы, присутствующие в большинстве масел и многих других органических жидкостях — жидкостях, состоящих преимущественно из атомов углерода и водорода, также называемых неполярными жидкостями, — это силы лондонской дисперсии, которые для небольших молекул являются самыми слабыми типами межмолекулярных сил.Эти слабые силы приводят к низкому сцеплению. Молекулы слабо взаимодействуют друг с другом, поэтому они могут скользить мимо друг друга.

На другом конце спектра когезии рассмотрим каплю росы на листе ранним утром (рис. 6). Как такое может существовать, если, как объяснялось ранее, жидкости текут и принимают форму контейнера, в котором они находятся? Как описано выше и в модуле «Вода», молекулы воды удерживаются вместе прочными водородными связями.Эти сильные силы приводят к высокому сцеплению: молекулы воды взаимодействуют друг с другом сильнее, чем с воздухом или самим листом. (Взаимодействие воды с листом является примером адгезии или взаимодействия жидкости с чем-то другим, кроме нее самой; мы обсудим адгезию в следующем разделе.) Из-за высокой когезии воды молекулы образуют сферическую форму. чтобы максимизировать их взаимодействие друг с другом.

Это высокое сцепление также создает поверхностное натяжение. Возможно, вы заметили насекомых, идущих по воде в открытом пруду (рис. 7), или видели небольшой объект, такой как скрепка, лежащий на поверхности воды, а не тонущий; это два примера действия поверхностного натяжения воды. Поверхностное натяжение возникает из-за сильных сил сцепления некоторых жидкостей. Эти силы достаточно сильны, чтобы их можно было поддерживать, даже когда они испытывают внешние силы, такие как гравитация насекомого, идущего по его поверхности.

Адгезия

Адгезия — это тенденция соединения взаимодействовать с другим соединением. (Помните, что, напротив, сплоченность — это тенденция соединения взаимодействовать с самим собой.) Адгезия помогает объяснить, как жидкости взаимодействуют со своими контейнерами и с другими жидкостями.

Одним из примеров взаимодействия с высокой адгезией является взаимодействие воды и стекла. И вода, и стекло скрепляются полярными связями. Следовательно, два материала могут также образовывать благоприятные полярные взаимодействия друг с другом, что приводит к высокой адгезии. Возможно, вы даже видели эти привлекательные силы сцепления в действии в лаборатории. Например, когда вода находится в стеклянном градуированном цилиндре, вода поднимается по бокам стекла, создавая вогнутую кривую наверху, называемую мениском, как показано на рисунке ниже.С другой стороны, вода в градуированных цилиндрах, сделанных из некоторых типов неполярного пластика, образует плоский мениск, поскольку между водой и пластиком нет ни притягивающих, ни отталкивающих сил сцепления. (См. Рисунок 8 для сравнения полярных и неполярных градуированных цилиндров.)

Рис. 8 : В градуированном цилиндре A, сделанном из стекла, мениск вогнутый; в пластиковом цилиндре В мениск плоский.изображение © Ахим Прилл / iStockphoto

Контрольная точка понимания

Когда межмолекулярные силы в жидкости слабы, жидкость имеет низкий уровень

Вязкость

В начале модуля мы сказали, что одной из определяющих характеристик жидкостей является их способность течь. Но среди жидкостей существует огромный диапазон того, насколько легко это происходит.Подумайте, с какой легкостью вы можете налить себе стакан воды по сравнению с относительной трудностью заливки густого медленно движущегося моторного масла в двигатель. Разница в их вязкости или сопротивлении потоку. Моторное масло довольно вязкое; воды не так много. Но почему?

Прежде чем мы углубимся в различия между водой и моторным маслом, давайте сравним воду с другой жидкостью: пентаном (C ₅ H ₁₂). Хотя мы не думаем о воде как о вязкой, на самом деле она на более вязкая, чем на , чем пентан.Помните, что молекулы воды образуют прочные водородные связи друг с другом. С другой стороны, пентан, состоящий только из атомов водорода и углерода, неполярен, поэтому единственными типами межмолекулярных сил, которые он может образовывать, являются относительно слабые силы лондонской дисперсии. Более слабые межмолекулярные силы означают, что молекулы могут легче двигаться мимо друг друга или течь — следовательно, более низкая вязкость.

Но и вода, и пентан — относительно небольшие молекулы.Когда мы смотрим на жидкости, состоящие из более крупных молекул, размер также играет важную роль. Например, сравните пентан с моторным маслом, которое представляет собой сложную смесь крупных углеводородов, которые намного больше, чем маленький пентан, и некоторые из них содержат десятки или даже сотни атомов углерода в цепи. Если вы когда-нибудь заливали моторное масло в двигатель, вы знаете, что оно довольно вязкое. Обе жидкости неполярны и поэтому обладают относительно слабыми межмолекулярными силами; разница в размере. Большие гибкие углеводороды моторных масел могут буквально запутаться со своими соседями, что замедляет поток.Это почти как горшок со спагетти: если вы не приготовите его правильно, у вас может получиться комок спутанной лапши, которую очень трудно подавать, потому что все они слиплись — в некотором смысле, это вязкая капля пасты. . Более короткие макаронные изделия или более мелкие молекулы не так сильно запутываются, поэтому они, как правило, менее вязкие (рис. 9).

Рис. 9 : Группа A состоит из больших молекул в запутанной капле (вязкая жидкость), а группа B состоит из более мелких молекул с меньшим количеством переплетений (менее вязкая жидкость).

Возвращаясь к нашему первоначальному сравнению моторного масла с водой, даже несмотря на то, что вода имеет такие сильные межмолекулярные силы, гораздо больший размер молекул в моторном масле делает масло более вязким.

Есть еще одна деталь в этой истории: температура. Нагревание жидкости делает ее менее вязкой, как вы, возможно, заметили, если когда-либо испытывали, насколько проще налить кленовый сироп на блины, когда сироп нагрет, чем когда он холодный.Это так, потому что температура влияет на оба фактора, которые в первую очередь определяют вязкость. Во-первых, повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул, что позволяет им легче преодолевать межмолекулярные силы. Это также заставляет молекулы больше двигаться, поэтому те большие молекулы, которые запутались, когда они были холодными, становятся более динамичными и могут лучше скользить мимо друг друга, позволяя жидкости течь легче.

Контрольная точка понимания

Моторное масло течет медленнее, чем пентан-растворитель, поскольку моторное масло состоит из

Сложные жидкости

Когда вы думаете о воде, вы можете подумать о ее химической формуле, H ₂ O.Эта формула описывает чистую жидкость, состоящую только из молекул H ₂ O, без каких-либо других компонентов. Однако на самом деле подавляющее большинство жидкостей, с которыми мы сталкиваемся, представляют собой сложные смеси многих соединений.

Растворы состоят из жидкого растворителя, в котором растворены одно или несколько растворенных веществ. Растворенные вещества могут быть твердыми, жидкостями и газами. Существует множество распространенных решений, в которых в качестве растворителя используется вода, включая соленую воду и практически любые ароматизированные напитки.Двуокись углерода (CO ₂) является обычным газообразным растворенным веществом в газированных напитках, а этанол представляет собой жидкое растворенное вещество в любом алкогольном напитке. Хотя растворы представляют собой смеси нескольких соединений, свойства, описанные в предыдущем разделе, все же применимы.

Не все растворенные вещества растворяются во всех растворителях. Вы можете растворить огромное количество некоторых растворенных веществ в некоторых жидкостях, а другие растворенные вещества лишь незначительно растворимы в любом растворителе. Основное объяснение растворимости состоит в том, что «подобное растворяется в подобном.«Неполярные растворенные вещества обычно лучше растворяются в неполярных жидкостях, а полярные растворенные вещества лучше растворяются в полярных жидкостях. Например, масляные (и, следовательно, неполярные) краски требуют для очистки неполярного растворителя, такого как скипидар; они не растворяются в воде, которая является полярной. С другой стороны, поваренная соль или сахар, полярные твердые вещества, легко растворяются в воде при высоких концентрациях.

Более сложные решения включают эмульсии, коллоиды и суспензии.Вкратце, эмульсия — это хорошо диспергированная смесь двух или более жидкостей, которые обычно не смешиваются. Майонез, например, представляет собой эмульсию масла, яичного желтка и уксуса или лимонного сока, которую получают путем очень энергичного перемешивания.

Коллоиды и суспензии состоят из нерастворимых в жидкости частиц. В коллоиде мельчайшие нерастворимые частицы распределены в жидкости и не разделяются. А суспензия, с другой стороны, представляет собой жидкость, которая содержит более крупные нерастворимые частицы, которые в конечном итоге разделяются.Молоко — полезный пример различия между этими двумя. Свежее молоко — это суспензия. Это сложная смесь компонентов, которые обычно не смешиваются — вода, жиры, белки, углеводы и т. Д. — и если оставить ее в покое, жировые шарики отделяются от водной части смеси. (Помните разделение уксуса и масла в заправке для салата? Процесс разделения молока аналогичен, когда маслянистый жир отделяется от воды.) С другой стороны, молоко в большинстве продуктовых магазинов является коллоидным.Компоненты не разделяются благодаря процессу, называемому гомогенизацией, который разбивает жировые шарики на достаточно мелкие частицы, которые могут оставаться взвешенными в жидкости.

Контрольная точка понимания

Какое утверждение о растворенных веществах верно?

Помимо простых жидкостей

Мы обсудили множество различных жидкостей с разной когезией, адгезией и вязкостью, а также другими свойствами.Но помимо этого и без того большого разнообразия есть вещества, которые стирают различие между жидкостью и твердым телом. Например, в детстве вы, возможно, играли с oobleck, смесью воды и крахмала, получившей свое название из книги доктора Сьюза. Облек — это слизистая субстанция, которая может течь между вашими пальцами, если вы осторожно держать ее в руках, но становится твердой и твердой, почти твердой, если вы ее сжимаете.

В качестве более технического примера рассмотрим материал, используемый в ЖК-телевизионных дисплеях и других электронных экранах.LCD — это жидкокристаллический дисплей. Это не означает, что в дисплеях используются и жидкости, и кристаллы; это означает, что они используют одновременно жидкий и кристаллический материал. Это может показаться противоречием — вы говорите, кристаллы — это твердые тела, а не жидкости, — но такие материалы существуют.

Первый обнаруженный жидкий кристалл был модифицированной версией холестерина, называемой холестерилбензоатом. Он твердый при комнатной температуре и плавится при температуре около 150 ° C, но потом все становится странно.При температуре около 180 ° C он снова меняет фазу, но не из жидкости в газ; он переходит от мутной жидкости к прозрачной. Австрийский ботаник и химик Фридрих Рейнитцер наблюдал это необычное поведение в 1888 году и обсуждал его со своим коллегой, немецким физиком Отто Леманном. Затем Леманн взял на себя исследование, изучая холестерилбензоат и другие соединения с аналогичным поведением двойного плавления. Когда он посмотрел на мутную фазу под микроскопом, он обнаружил, что материал выглядит кристаллическим, что является отличительной чертой твердых тел.Но и фаза текла, как жидкость. В 1904 году он ввел термин «жидкий кристалл» для описания этой фазы со свойствами, находящимися между характеристиками обычной жидкости и кристаллического твердого вещества. Жидкие кристаллы играют важную роль в биологии, особенно в мембранах, которые должны быть жидкими, но также должны сохранять регулярную структуру.

Есть также жидкости, которые настолько вязкие, что вас не обвинят в том, что они твердые, например смола, вещество, полученное из растений и нефти.Он кажется почти твердым и разбивается, если ударить молотком, но если его оставить под действием силы тяжести, он будет течь очень, очень медленно. Несколько лабораторий по всему миру проводят так называемые эксперименты по снижению смолы, в которых они оставляют немного смолы в воронке и ждут, пока она стечет; Между каждым падением проходит около 10 лет (Рисунок 10).

Рис. 10 : Эксперимент с падением высоты звука в Университете Квинсленда (батарея показана для сравнения размеров).image © John Mainstone & Amada44

Эти примеры веществ, ведущих себя таким образом, который, кажется, бросает вызов традиционным определениям фаз материи, иллюстрируют присущую науке сложность и естественный мир, даже когда дело доходит до такой, казалось бы, простой задачи, как определение того, является ли вещество — жидкость или твердое вещество. В этом модуле мы сосредоточились на определении и объяснении основных свойств жидкостей, что дает вам основу для размышлений о состояниях материи во всей их сложности.В других модулях мы обсуждаем твердую и газовую фазы, чтобы помочь вам сопоставить различные физические свойства этих состояний.

Сводка

Когда дело доходит до разных жидкостей, одни хорошо смешиваются, другие — нет; одни льются быстро, другие — медленно. Этот модуль обеспечивает основу для рассмотрения состояний материи во всей их сложности. Он объясняет основные свойства жидкостей и исследует, как межмолекулярные силы определяют их поведение.Определены понятия когезии, адгезии и вязкости. Модуль также исследует, как температура, размер и тип молекул влияют на свойства жидкостей.

Ключевые понятия

Жидкости обладают некоторыми общими свойствами с твердыми телами (оба считаются конденсированными веществами и относительно несжимаемыми) и некоторыми с газами, такими как их способность течь и принимать форму своего сосуда.
На ряд свойств жидкости, таких как когезия и адгезия, влияют межмолекулярные силы внутри самой жидкости.
На вязкость влияют как межмолекулярные силы, так и размер молекулы соединения.
Большинство жидкостей, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, на самом деле являются растворами, смесями твердого, жидкого или газообразного вещества в жидком растворителе.

NGSS
HS-C6.2, HS-PS1.A3, HS-PS1.A4

Рэйчел Бернштейн, Ph.D., Энтони Карпи, Ph.D. «Свойства жидкостей» Visionlearning Vol. ЧЭ-3 (5), 2015.

8 Стандартные типы стекла — свойства, области применения и возможности

Стекло — это уникальный и чрезвычайно универсальный материал, который может быть разработан для демонстрации определенных оптических, термических, химических и механических свойств. Благодаря своим исключительным инженерным свойствам — прозрачности, прочности, технологичности, светопроницаемости и коэффициенту U — стекло широко используется в строительной отрасли. Мы кратко рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов коммерческого стекла и типичных применений.

Отожженное стекло
Отожженное стекло — это обычное флоат-стекло или плоское стекло, которое не подвергалось термоупрочнению или закалке и которое имеет тенденцию разбиваться на большие зазубренные осколки. Он используется в некоторых конечных продуктах и часто в стеклопакетах.

Термоупрочненное стекло
В случае термически упрочненного стекла процесс охлаждения медленнее, что приводит к более низкой прочности на сжатие. Термоупрочненное стекло примерно в два раза прочнее, чем отожженное или необработанное стекло.

Полностью закаленное стекло
Перед тем, как стекло можно будет использовать в качестве строительного материала, его часто подвергают термообработке для обеспечения прочности и безопасности. Существует два типа термообработанных стекол: закаленные и закаленные. Несмотря на то, что производственный процесс схож с нагревом стекла примерно до 1200 градусов по Фаренгейту и последующим принудительным охлаждением, процесс охлаждения закаленного стекла ускоряется, чтобы создать более сильное сжатие поверхности и / или краев стекла. Этот процесс делает стекло в четыре-пять раз прочнее и безопаснее, чем отожженное или необработанное стекло.Полностью закаленное безопасное стекло часто используется для других применений, где желательна безопасность, из-за его структуры разрушения или когда требуется значительная дополнительная прочность, чтобы противостоять давлению ветра, тепловому напряжению или обоим.

Многослойное стекло
Многослойное стекло или многослойное безопасное стекло состоит из двух или более слоев стекла с одним или несколькими «прослойками» полимерного материала, соединенными между слоями стекла. В зависимости от метода производства многослойное стекло классифицируется по следующим категориям:

Поливинилбутираль или Многослойное стекло PVB производится с использованием тепла и давления для размещения тонкого слоя ПВБ между слоями стекла. SGP — это SentryGuard Plus Interlayer производства Dupont. Благодаря высокому уровню безопасности SGP может выдерживать суровые погодные условия, такие как штормы, ураганы и циклоны. SGP также демонстрирует более высокую прочность после разрушения, поскольку промежуточный слой обеспечивает в пять раз большую прочность на разрыв и в 100 раз большую жесткость, чем более традиционный промежуточный слой из ПВБ. Другой распространенный полимер, известный как Этилвинилацетат (EVA) , часто комбинируют с другими материалами для достижения поразительных декоративных эффектов.

Альтернативой стандартному межслойному ламинированию с использованием промежуточных слоев PVB или Sentry является ламинирование смолой или Cast in Place (CIP). Ламинирование смолой включает механическое удерживание двух стеклянных панелей вместе и заливку жидкой смолы в небольшой зазор между ними. После того, как небольшая полость между стеклянными панелями заполнена, смола отверждается либо с помощью химического процесса, либо под воздействием ультрафиолетового излучения на УФ-слои. Ламинирование смолой особенно подходит для стеклянных панелей с неровной поверхностью, таких как формованное в печи или литое стекло.

Многослойное стекло широко используется в строительстве и жилищном строительстве, а также в автомобильной и транспортной отраслях благодаря своим передовым характеристикам безопасности. Многослойное стекло демонстрирует высокую стойкость к ударам и пулестойкости, а также способность удерживать фрагменты. Таким образом, вместо того, чтобы разбиться при ударе, он удерживается вместе промежуточным слоем, который снижает опасность для безопасности от осколков разбитого стекла. Но промежуточный слой также дает возможность применить несколько других технологий и преимуществ, таких как окраска, шумоподавление, огнестойкость, ультрафиолетовая фильтрация и другие технологии, которые могут быть встроены в промежуточный слой или вместе с ним.

Изолированное стекло
Изолированное стекло состоит из двух или более слоев стекла, разделенных алюминиевой или другой прокладкой, и заполнено воздухом или, в некоторых случаях, благородными газами, такими как аргон, чтобы влиять на значение Ug элемента. Комбинация двух стеклопакетов и захваченного воздуха делает изоляционное стекло превосходным энергоэффективным методом остекления. По своей сути изоляционное стекло демонстрирует высокие тепловые характеристики за счет снижения притока тепла летом и снижения потерь тепла и конденсации зимой.Среди других преимуществ использование изолированного стекла может способствовать снижению затрат на охлаждение и обогрев, пропусканию УФ-излучения при сохранении прочности ветровой нагрузки.

Стекло с низким содержанием железа / сверхпрозрачное стекло
Стекло повышенной прозрачности создается за счет уменьшения количества железа в его составе, что устраняет зеленый оттенок, присущий стандартному стеклу. Почти полностью прозрачное стекло сверхпрозрачного стекла означает, что оно имеет ограниченные свойства отражения солнца. Это особенно полезно в приложениях солнечной энергии, где важно, чтобы стеклянная крышка пропускала свет, чтобы достигать тепловых трубок или фотоэлектрических элементов.Антибликовые свойства могут быть дополнительно улучшены путем нанесения специального покрытия на стекло с низким содержанием железа. Он широко используется в окнах или фасадах, поскольку обеспечивает великолепную четкость, позволяющую пассажирам ценить истинные цвета и наслаждаться реалистичными видами.

Покрытие
Поверхностные покрытия можно наносить на стекло для изменения его внешнего вида и влияния или улучшения его свойств, таких как низкие эксплуатационные расходы, особые свойства отражения / пропускания / поглощения, устойчивость к царапинам, коррозионная стойкость и т. Д.Покрытия обычно наносятся путем контролируемого воздействия на поверхность стекла паров, которые связываются со стеклом, образуя прочное покрытие. Процесс нанесения покрытия может быть нанесен, пока стекло все еще находится в флоат-линии, при этом стекло остается теплым, в результате получается так называемое стекло с твердым покрытием. В качестве альтернативы, в процессе нанесения покрытия «автономно» или «в вакууме» пар наносят на холодную поверхность стекла в вакуумном сосуде.

Декоративное стекло
Сегодня существуют различные виды декоративного стекла, предлагающие множество вариантов дизайна для жилых или коммерческих решений.

Кислотное травление — это стекло, которое было химически обработано кислотным материалом, например плавиковой кислотой, для получения отделки поверхности, которая будет рассеивать проходящий свет, уменьшать блики и иметь «матовый» вид. Обработка стекла используется для рассеивания света, уменьшения бликов и получения полупрозрачного вида. Обработка на зеркале используется для получения мягкого матового отражения. Обработка может применяться для обеспечения различного уровня прозрачности либо равномерно по всей поверхности, либо в отдельных областях, создавая декоративные узоры.

Моторизованные жалюзи из керамического стекла с подсветкой

В то время как Ceramic Frit или Silk Screen — это пигментированная стеклянная эмаль, нанесенная на стекло при температурах выше 1200 градусов по Фаренгейту и навсегда приваренная к поверхности стекла. Керамическую фритту можно наносить методом полного покрытия, методом шелкографии или предварительно напечатанной керамической наклейкой. Этот тип декоративного стекла доступен во многих цветах, узорах и степени прозрачности и используется как для наружных, так и для внутренних работ.

Что лучше для бани мох или джут: Что лучше – мох или джут (пакля) для бани? — ТЕПЛОДОМ

Как зашпаклевать стены под покраску: Шпаклевка стен под покраску — как шпаклевать стены

NGSS