Жидкое стекло: история возникновения и состав

Даже если вы не имеет отношения к строительству, за свою жизнь вы не раз сталкивались с жидким стеклом, ведь это всем известный силикатный клей. Что удивительно, данный клей был изобретен более 200 лет назад, и до сегодняшнего дня его состав остается неизменным.

Изобретателем жидкого стекла является немецкий ученый Ян Непомук фон Фукс, который соединил кремневую кислоту со щелочными силикатами. В результате на свет появилась прозрачная тягучая смесь, при застывании превращающаяся в твердое прозрачное вещество.

В былые времена для получения жидкого стекла использовались стекловаренные печи. В них под действием высоких температур плавили кварцевый песок, смешивая его с углем и сульфатом натрия или, как вариант, с содой. На сегодняшний день для промышленного производства жидкого стекла применяют автоклав – специализированный аппарат, который соединяет кварцевый песок со щелочами под высоким давлением и сдвигает точку кипения смеси вверх, обеспечивая тем самым более высокие физические свойства материала.

А теперь задайтесь вопросом, почему, даже спустя 200 лет жидкое стекло остается одним из наиболее востребованных материалов в строительной промышленности? Очевидно, что все дело в его уникальных свойствах и универсальности его применения. Ознакомимся с ними подробнее.

Что представляет собой материал

Силикатный клей или, как его иначе называют, жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатных солей. В зависимости от основного компонента выделяют:

  • натриевое жидкое стекло, характеризующееся большой степенью клейкости, огнеупорностью, антисептическими и гидроизоляционными свойствами;
  • калиевое, обладающее невосприимчивостью к атмосферным влияниям и кислотному воздействию.

Жидкое стекло для обработки от плесени

Жидкое стекло получило широкое распространение в качестве строительного и отделочного материала за счет своих свойств:

  1. Гидрофобное (водоотталкивающее). Благодаря этому свойству жидкое стекло применяется для обработки поверхностей, подверженных длительному контакту с жидкостью, в том числе изделий из древесины. В результате пропитки они не будут подвержены разбуханию и деформации.
  2. Антисептическое. Это свойство позволяет применять силикатный клей для защитной пропитки стен от таких негативных проявлений, как плесень и грибок.
  3. Огнеупорное. При пропитке полов и стен жидким стеклом повышается пожаробезопасность помещения.
  4. Антистатическое. Материал исключает электризацию и не провоцирует возникновение статического электричества.
  5. Кислотоустойчивое. Пропитка силикатным раствором позволяет защитить поверхность от воздействия химических веществ.
  6. Экологичное. Этот материал не выделяет вредные для человеческого организма вещества.

Применение для гидроизоляции

Жидкое стекло за счет своего химического состава отлично справляется с заполнением пористых материалов:

  • кирпича;
  • бетона;
  • штукатурки;
  • древесины.

При обработке поверхности силикатным составом увеличивается ее гидрофобность и прочность. Поэтому особое распространение жидкое стекло получило при обработке фундаментов, стен и полов цокольных помещений, колодцев и бассейнов. Для изготовления грунтовки с гидрофобными свойствами необходимо соединить воду, цемент и ЖС в равных пропорциях.

Обрабатываемую поверхность необходимо предварительно подготовить: выровнять и очистить от загрязнений. При обработке древесины желательно сохранить ее природную неровность (это обеспечит лучшую адгезию материалов). Если при очищении пришлось намочить поверхность, то перед обработкой ей необходимо дать просохнуть. Толщина слоя гидроизоляционного раствора должна быть не менее 3 мм.

Силикатный раствор применяется также при покрытии полов в бане или ванной комнате. Для создания гидрофильного покрытия большой площади, например, чтобы покрыть пол или стены, можно воспользоваться краскопультом, валиком или кистью.

Применение для повышения огнеупорности материалов

Огнестойкость жидкого стекла позволяет использовать его для:

  • кладки каминов, дымоходных труб и печей;
  • производства жаростойкого бетона и цемента, а также огнеупорных лакокрасочных материалов;
  • пропитки древесины для придания ей огнезащитных свойств;
  • покрытия элементов металлических конструкций.

Для приготовления огнеупорного силикатного раствора требуется 3 части песка, 1 часть цемента и 1 часть жидкого стекла. Такая смесь быстро застывает в результате происходящей химической реакции, поэтому можно сначала изготовить необходимую конструкцию из обычного раствора, а потом выполнить внешнее покрытие бетона огнеупорным слоем.

Для придания поверхности огнеупорных свойств можно покрыть дерево или бетон только жидким стеклом из краскопульта, используя его в качестве грунтовки. Пропитку стен также можно выполнять либо самостоятельным раствором силикатов, либо в виде цементной стяжки для пола.

Области применения жидкого стекла

— Черная металлургия. Данный материал чаще используют в качестве связующего компонента. Его напыляют на сварочные электроды, а также используют при изготовлении литейных форм и керамических флюсов.

— Машиностроительное производство. Жидкое стекло используют для деликатного соединения деталей, а также приготовления противопригарных красок.

— Строительная промышленность. Производство жароупорных материалов (бетонов и растворов), цеолитов и катализаторов.

Предлагаем ознакомиться:  Препарат против плесени на стенах

— Химическая промышленность. Данный материал используется для приготовления лаков и красок, моющих и чистящих средств (в том числе стиральных порошков). Кроме того этот материал применяется для защиты деталей от воздействия кислот.

— Целлюлозно-бумажная промышленность. Жидкое стекло применяется для производства и склеивания текстиля, бумаги и целлюлозы. С его добавлением бумага обретает дополнительную твердость и глянцевый блеск.

К слову, каждому из нас с детства известен силикатный клей, который, по сути, и является жидким стеклом. Такой клей прекрасно склеивает бумагу, картон и дерево.

Тем не менее, учитывая способность жидкого силиката противостоять влаге, огню, высоким и низким температурам, а также высокую степень адгезии данного вещества, самой крупной областью применения жидкого стекла остается строительство.

Заливка полового покрытия

В ванных комнатах, душевых, в банных помещениях и в крытых бассейнах, которым присущи постоянная влажность и намокание пола, можно сделать напольное покрытие с использованием жидкого стекла. Для заливки пола необходимо:

  • если уложены полы из дерева, то предварительно выполнить стяжку из бетона;
  • на высохшую поверхность равными порциями выливать силикатный раствор;
  • разровнять слой клея широким шпателем;
  • провести окончательное выравнивание слоя толщиной 3-5 мм с помощью ракеля;
  • после высыхания силикатного слоя произвести финишное покрытие лаком (лучше подойдет полиуретановый или эпоксидный).

Стоит учитывать, что задекорировать пол, уже покрытый жидким стеклом, невозможно. При заливке стяжки из бетона поверхность пола будет иметь соответственно «бетонный» цвет и фактуру. Декорирование пола необходимо производить до нанесения слоя жидкого стекла. Как вариант, можно произвести покраску бетона.

Многообразие применения жидкого стекла в строительстве

— Гидроизоляция подземных конструкций, цокольных этажей, тоннелей, колодцев и подвалов.

Жидкое стекло для обработки от плесени

— Защита фундаментов из бетона. Применяется в случаях, когда фундамент строения расположен вблизи грунтовых вод.

— Гидроизоляция потолков, пола и стен в помещениях. Применяется для защиты от проникновения влаги, появления плесени и грибка.

— Укладки керамической плитки, а также фиксации камня и прочих отделочных материалов.

— Гидроизоляция бассейнов. Нанесение данного материала на бетонную поверхность дна бассейна создает глянцевую водоотталкивающую оболочку.

— Затирка швов между плитками и декоративным камнем. Данная обработка обеспечивает бактерицидную защиту поверхности и препятствует образованию плесени и грибка в этих областях.

— Гидроизоляция колодцев. Такая обработка жидким стеклом препятствует разрушению бетонных колец и не дает поверхности колодца обрасти грибком даже спустя годы использования.

— Цементный раствор с добавлением жидкого стекла является идеальным средством для строительства дорожек и заливки отмостки на дачном участке. Такие дорожки и отмостки не рассыпаются даже спустя 8-10 лет использования.

— Силикатная смесь добавляется в раствор для кладки печного кирпича. Это позволяет защитить кладку от трещин при сильном нагревании.

— Для окрашивания деревянного дома и прочих деревянных строений, жидкое стекло соединяют с окисью хрома, суриком или охрой. Получившиеся в итоге красящие растворы прекрасно моются и не выгорают на солнце даже спустя годы!

— Деревянные стены, полы и потолки, в т.ч. поверхности чердачных помещений, рекомендуют обрабатывать смесью из силиката и воды. В этом случае на поверхности образуется пленочка, надежно защищающая дерево от грибка, плесени и сырости.

— Пропитав бетонную поверхность пола в квартире, доме или гараже, смесью из воды и жидкого стекла, вы навсегда избавите свой пол от цементной пыли.

Другие сферы использования

Жидкое стекло также применяется для многих других целей:

  1. Силикатный клей широко используется в качестве антисептической грунтовки для пропитки стен от плесени и грибка.
  2. Этот материал пригодится и при укладке плитки из ПВХ или линолеума. В данном случае силикатный раствор будет выполнять функцию клея.
  3. Высокие клеящие свойства жидкого стекла позволяют использовать его при заделке или соединении труб, замазке стыков. В этом случае детали уже не подлежат разбору, и при необходимости замены одного из элементов придется демонтировать конструкцию полностью.
  4. Также в качестве клея этот раствор можно применять при ремонте мебели из дерева и других материалов.
  5. Садоводы применяют для обработки деревьев после обрезки. Места срезов становятся крайне уязвимыми для бактерий, портящих древесину. Их замазка жидким стеклом «запечатывает» срез и защищает дерево от разрушения.
    Автомобиль обработанный жидким стеклом
    Автомобиль после защитной полировки с применением жидкого стекла
  6. Это вещество может прийти на выручку и домохозяйкам: водный раствор, изготовленный в пропорции 1 к 25, позволяет очистить посуду от сильных загрязнений. Для достижения наилучшего эффекта рекомендуется прокипятить посуду в приготовленном растворе.
  7. Может применяться для удаления старого покрытия лакокрасочными материалами.
  8. Силикатный раствор используют даже в сельском хозяйстве. Проведенные опыты доказали, что семена, обработанные таким составом, не подвержены воздействию бактерий и прорастают быстрее.
  9. Использование в отделке стен: при покрытии стен стеклообоями предварительно проводят пропитку жидким стеклом. Это позволяет исключить впитывание влаги и увеличить износостойкость стеклянных обоев. В некоторых случаях для увеличения срока эксплуатации стен, покрытых обычными обоями, и для придания им особого блеска выполняют финишное покрытие силикатным раствором.
  10. При обработке изделия из древесины. Предмет, выполненный из дерева, достаточно на некоторое время погрузить в емкость с силикатным раствором.
Предлагаем ознакомиться:  Кровля бани из профнастила своими руками

В строительных магазинах жидкое стекло представлено в широком ассортименте: как в чистом виде, так и готовые строительные материалы на его основе. Благодаря низкой цене этот материал доступен любому потребителю, независимо от уровня его доходов. Главное, выбрать состав, подходящий по своим характеристикам.

Раствор перед нанесением на поверхности разводят водой в соотношении 1:2. Площадь обработки предварительно зачищают и обезжиривают. Если требуется нанесение на деревянное покрытие,  тщательно удаляют лакокрасочный слой и зачищают поверхность наждачной бумагой. Наносят клей краскопультами, валиками либо кистями, если необходима глубокая пропитка, наносят несколько слоев силикатного клея (таким образом глубина пропитки составляет до 2 см). После окончания работ все инструменты тщательно промывают обычной водой.

Применение силиката в строительных смесях

Материал представляет жидкий раствор солей силикатов. Производители предлагают следующие два типа силикатного клея: натриевый и калиевый. Натриевый клей отличает повышенная клейкость, он хорошо сцепляется с минеральными поверхностями. Такое стекло часто используют для обеспечения гидроизоляции бассейнов, цоколей и подвалов, помещений с повышенной влажностью  и проч. Калиевое стекло обладает повышенной устойчивостью к агрессивным воздействиям, атмосферным осадкам и перепадам температур.

К преимуществам материала относят:

  • улучшение эксплуатационных характеристик материалов (повышение твердости и устойчивость к агрессивным воздействиям и истиранию);
  • повышение огнестойкости материалов (что повышает уровень безопасности постройки);
  • невысокую стоимость;
  • низкий расход раствора;
  • простоту нанесения.

Ремонт с помощью жидкого стекла позволяет обеспечить надежную тепло- и гидроизоляцию помещения, а также предупреждает появление плесени и грибка за счет антисептических качеств строительного раствора. Силикатный клей можно наносить на кирпич, дерево, бетон, а также на декоративный слой в качестве дополнительной защиты.

Состав обладает способностью заполнять пустоты и неровности пористых материалов. С помощью силикатного клея можно значительно повысить прочность строительной конструкции и устойчивость к разрушительным воздействиям среды. К недостаткам можно отнести лишь быструю кристаллизацию раствора, что может создавать неудобства при нанесении.

Как можно заметить, чаще всего жидкое стекло добавляется в цементные растворы. Такие готовые смеси идеально подходят для следующих работ:

  1. обработка стен, потолков и полов в помещениях, расположенных ниже уровня земли;
  2. возведение фундаментов строений, расположенных рядом с грунтовыми водами и водоемами;
  3. строительство помещений, работающих в условиях высокой влажности (бассейны, сауны и бани);
  4. создание декоративного водоема на приусадебном участке;
  5. облицовка дымоходов из камня или бетона, снаружи здания.

Как приготовить раствор с жидким стеклом

— Гидроизоляционный раствор. Чтобы приготовить раствор, обеспечивающий надежную защиту от проникновения влаги, понадобится приготовить смесь из цемента, просеянного речного песка и силикатного клея. Пропорции компонентов 1:1:1. Важно лишь помнить, что без добавления воды такая смесь чрезвычайно быстро сохнет, а значит, распределить ее по поверхности необходимо за 15-20 минут.

— Грунтовка. Данный раствор идеально подходит для предварительной обработки поверхности. Он защищает ее от влаги, атмосферных воздействий и перепадов температур, а заодно способствует легкому нанесению основного защитного слоя. Чтобы приготовить такой раствор, необходимо развести цемент в воде, а после добавить жидкое стекло. Пропорции цемента и силиката 1:1, а воды должно быть столько, чтобы с полученной смесью легко было работать кисточкой или валиком.

— Антисептическое средство. Чтобы обработать древесину, защитив ее от гниения и появления грибка, необходимо смешать жидкое стекло с водой в равных пропорциях, после чего обработать таким средством поверхности. К слову, данный раствор годится не только для обработки деревянных поверхностей. Он отлично защищает от плесени бетонные, каменные и оштукатуренные поверхности.

— Огнеупорный раствор. Чтобы приготовить раствор, способный обеспечить защиту от огня, перемешиваем портландцемент, речной песок и силикат в пропорции 1:3:2. Такой состав отлично подходит для кладки печей и каминов.

— Укрепление оснований. Чтобы придать поверхности прочность, защитив ее от разрушений и проникновения влаги, специалисты рекомендуют развести 400 г силикатного клея в 1 л воды. Для укрепления поверхности раствор необходимо наносить слоями, давая каждому слою высохнуть минимум 3 часа. Такой раствор подходит для нанесения на бетонное крыльцо, уличные дорожки и отмостки вокруг дома.

Кстати, универсальным рецептом для приготовления защитного и гидроизоляционного раствора является добавление 1 л жидкого стекла к 10 л строительной смеси.

Особенности, виды и преимущества силикатного клея

Многолетнее применение этого удивительного материала в строительстве позволило выделить ряд ценных преимуществ, на которые стоит обратить пристальное внимание. Итак, жидкое стекло:

  • Идеально укрывает поверхность бетона и дерева, проникая в самые узкие щели. По этим свойствам силикат не уступает, и даже превосходит, различные лаки и краски.
  • Может похвастаться более приемлемой ценой в сравнении с другими пропитками и синтетическими клеями. К тому же раствор фасуется в емкости различного объема (0,5 до 10 л), что позволяет покупателю приобрести нужное количество жидкого стекла, не переплачивая.
  • Срок службы слоя жидкого стекла составляет около 5 лет. Если же нанести на поверхность несколько слоев гидроизоляции, этот материал прослужит еще дольше.
  • Благодаря высоким адгезивным свойствам данный материал с легкостью применяется в условиях повышенной влажности.
  • Нанесение жидкого стекла увеличивает прочностные характеристики материалов и повышает их устойчивость к низким и высоким температурам.
  • Данный продукт является одним из самых экологически чистых строительных материалов.
Предлагаем ознакомиться:  Как избавиться от плесени в бане

Недостатки жидкого стекла

Несмотря на огромное преимущество данного силиката в сравнении с другими клеевыми растворами, есть у него и недостатки, которые также следует учесть перед применением:

  • Пленка, которую образует данный строительный материал, довольно хрупкая, а потому для получения надежной поверхности желательно сочетать несколько видов гидроизоляционной защиты.
  • Кирпичные строения не подходят для обработки жидким стеклом, как в чистом виде, так и в составе строительной смеси. В противном случае возможно разрушение структуры кирпича.
  • Рассматриваемый состав не наносится на органические поверхности, а также на материалы, в составе которых присутствует органика.
  • При нанесении на поверхность одного силикатного раствора образуется гладкая пленка, на которую невозможно наносить лакокрасочные покрытия. Они попросту не будут держаться на такой поверхности.
  • Быстрое высыхание материала требует четких и выверенных действий по нанесению силиката, а потому непрофессионалу будет трудно справиться с подобной задачей. Нужно попрактиковаться.

Инструкция по обработке поверхностей жидким стеклом

1. Очистите необходимую для обработки поверхность от загрязнений и пыли. Любые загрязнения, в том числе старое покрытие, мусор и грязь, будут существенно ухудшать возможность жидкого стекла впитываться в поверхность.

2. Приготовьте грунтовку на основе силиката и нанесите смесь на поверхность при помощи валика или кисточки. Этот слой должен впитаться.

3. Спустя час нанесите второй слой грунтовки. Данного временного промежутка достаточно, чтобы предыдущий слой окончательно впитался и высох. В отличие от первого, второй слой ляжет ровной пленкой.

4. Приготовьте гидроизоляционную смесь и в течение 15-20 минут распределите ее по поверхности при помощи шпателя.

5. Завершив работы, тщательно вымойте руки и все инструменты, контактировавшие с данными смесями.

Можно ли изготовить жидкое стекло самостоятельно?

Вы удивитесь, но данный материал можно приготовить в домашних условиях! Правда, не все так однозначно. Существует несколько вариантов приготовления необходимого материала, каждый из которых следует рассмотреть в отдельности.

Вариант 1. Достаточно развести в воде измельченный селикагель, добавить к нему соду и перемешать ингредиенты до однородности, чтобы получилась смесь, по своим характеристикам схожая с жидким стеклом. Правда, есть у такого рецепта существенный минус. Его стоимость будет значительно выше готового жидкого стекла в банках.

Вариант 2. Чисто теоретически, для приготовления данного материала можно смешать кварцевый песок с содой в соотношении 1:4, и довести смесь до температуры плавления. Правда, в домашних условиях переплавить кварцевый песок крайне проблематично.

Вариант 3. Лицам, которым необходимо нанести влагозащитное покрытие на автомобильные фары, можно предложить приготовление эффективного средства на основе парафиновой свечки и уайт-спирита. Правда, это будет уже не жидкое стекло.

Для приготовления средства измельченную на терке свечку заливают уайт-спиритом в пропорции 1:3. Раствор подогревают и тщательно перемешивают до однородности, после чего наносят на поверхность фар и втирают в не шелковой тканью.

Меры предосторожности

  • Не забывайте о технике безопасности! Работать с жидким стеклом желательно в защитной одежде, очках и перчатках.
  • Жидкое стекло имеет запах, который не всем нравится. Впрочем, он не вызывает токсичного поражения.
  • Это едкий продукт, который при попадании в глаза может вызвать ожог роговицы. Именно поэтому работать с ним необходимо в защитных очках. Если жидкое стекло все же попало в глаза, следует немедленно промыть их большим количеством воды.
  • При холодных температурах жидкое стекло замерзает. Однако после оттаивания все свойства этого материала возвращаются.
  • При длительном хранении на дне банки с жидким стеклом может появляться белый осадок. Впрочем, он никак не влияет на свойства материала.
  • Хранить жидкое стекло следует в плотно закрытой таре и в недоступном для детей месте, ведь в жидком состоянии силикатная смесь пожаро- и взрывоопасна!
  • Обращайте внимание на сроки хранения. Инструкция по применению говорит о том, что длительность хранения данного продукта не превышает 12 месяцев. При этом хранить жидкое стекло следует в плотно закрытой таре.

Завершая статью, хочется сказать о том, что жидкое стекло – удивительный материал, который приходит на помощь человеку в самых разных сферах жизни, от строительства дома или дачи, до решения бытовых вопросов. Имея под рукой это недорогое, что такое удобное средство, можно сделать свое жилище максимально сухим, теплым и уютным! Но что еще важнее, благодаря жидкому стеклу ваш дом будет надежно защищен от грибка, плесени, пожаров и разрушений!