Жидкое стекло в раствор цементный: Сколько жидкого стекла добавлять в цементный раствор – "Строим Дом"

Содержание

Жидкое стекло и цемент: как правильно развести, пропорции

Вопрос. Приветствую вас! Мне надо получить бетон, устойчивый к влаге – жена уговорила сделать декоративный водоем на даче. Знаю, что можно добавить в раствор силикатное стекло. Интересует, как правильно развести жидкое стекло с цементом.

Ответ. Добрый день! Совершенно верно, раствор силиката калия или натрия позволяет сделать бетон, пригодный для гидротехнических сооружений. Жидкое стекло, смешанное с цементом, также повышает огнеупорность и кислотоупорность бетона. Кроме того, полученный материал схватывается быстрее обычного.

Важно соблюдать точные пропорции жидкого стекла и цемента, иначе бетон или строительный раствор будет хрупким и подверженным разрушению. Соотношение компонентов зависит от назначения материала.

Чтобы повысить водостойкость бетона, объем жидкого стекла не должен превышать 10% от общего веса. Для гидроизоляционного раствора на десять объемных частей смеси добавляют одну часть силикатного стекла.

Приготовление строительного раствора или бетона с жидким стеклом требует соблюдения технологии.

Этапы работ:

в емкость с чистой водой добавляют жидкое стекло и перемешивают до полного растворения средства;
переливают полученный водный раствор в емкость, где будет замешиваться строительный раствор или бетон;
постоянно помешивая, добавляют сухую смесь песка с цементом;
взбивают массу до однородности при помощи специальной насадки на электроинструмент или компактной бетономешалкой.

Смесь быстро затвердевает, поэтому строительные растворы готовят и используют небольшими порциями, а бетон следует быстро уложить в опалубку. Время схватывания и продолжительность отвердевания материала обратно пропорциональна процентной доле жидкого стекла.

К примеру:

2% силикатной добавки в цементной смеси – схватывание через 40 минут, полное высыхание через сутки;
10% силикатной добавки – начало схватывания через 5 минут, полное высыхание через 4 часа.

Данные приведены для бетона самой распространенной марки прочности М300. Нередко можно встретить советы увеличит содержание жидкого стекла в смеси до 20-25%, но делать этого нельзя – бетон начнет рассыпаться через несколько часов после высыхания, конструкцию придется демонтировать и изготовить заново.

Растворы с жидким стеклом, Раствор с жидким стеклом для гидроизоляции

Растворы с жидким стеклом применяются для устройства гидроизоляции бетона и оштукатуренной поверхности, в том числе после длительной эксплуатации потерявших часть прочности. Раствор с жидким стеклом при нанесении заполняет поры и трещины, связывает нарушенную структуру и делает поверхности гладкими, упрочняет и антисептирует. Приготовление растворов с жидким стеклом требует соблюдения ряда правил, и рецепт варьируется в зависимости от назначения раствора. Для бетонных смесей: добавки жидкого стекла влияют и на физические свойства бетона, и на реологию – резко снижается время схватывания, ускоряется твердение и набор прочности. Гидроизоляцию пола выполняют растворами жидкого стекла с разбавлением 1:2 с водой – на одну часть силиката две части воды. Потребность в таком растворе составляет 0,25-0,30 кг/м2.

Раствор с жидким стеклом для гидроизоляции

Чтобы работать с растворами с добавками жидкого стекла, нужно помнить о времени схватывания:

Добавка силиката всего лишь 2-3% по массе сокращает это время до 30-40 мин, затем твердение раствора происходит за считанные минуты, а полностью раствор сохнет сутки.
10% добавки жидкого стекла (по объему цементного вяжущего) даст еще более резкое снижение «времени жизни» раствора – всего пять минут будет в распоряжении, чтобы выработать порцию раствора, а полное твердение наступит через 4-5 часов, в зависимости от температуры воздуха.
Быстродействующие силикатные растворы по рецепту 1:1 (на одну весовую часть вяжущего одну весовую часть жидкого стекла) готовят, чтобы заделать трещины в трубах или бетоне и не допустить протечек. Клеевые цементно-силикатные растворы застывают в течении минуты – двух.
Чтобы выполнить гидроизоляцию пола санузла, смотровой ямы гаража, ванной, погреба – раствор замешивают из цементного вяжущего с жидким стеклом по рецепту: на десять весовых частей цемента марки М400 одну часть силиката.
Жаропрочная растворная смесь для кладки камина или печки должна быть достаточно густой. Рецепты растворов для печей примерно такие: цемент: песок: силикат = 1/3/0,2, консистенция раствора должна быть как пластичное тесто. Огнеупорный раствор содержит больше жидкого стекла: Ц:П:ЖС = 4/1,5/1,5.
Гидроизоляцию колодцев выполняют раствором более жидким по сравнению с кладочным – по рецепту Ц:П:ЖС в равных весовых частях.
Пустоты, раковины и трещины в бетонных основаниях или несущей конструкции из железобетона заполняют (инъецируют) растворами по рецепту: Ц:П:ЖС = 3/1/1.
Укрепление поверхности фасада по бетону и штукатурке: Ц:П:ЖС = 1/2,5/0,5. Смесь должна быть по консистенции как для штукатурки.

Важно не только изготовить раствор согласно рецепта и по назначению, но и в правильной последовательности и технологии. Все растворы должны быть однородными и пластичными, а подвижность зависит от участка и цели нанесения изоляции. Правила приготовления растворов с силикатной составляющей простые, но их следует придерживаться:

Готовить все компоненты растворов, точно взвешивать их, а также держать рядом все необходимые инструменты, отмеренные порции воды. Растворы с силикатами твердеют ускоренно, и забывать об этом нельзя, так же, как и то, что готовить раствор придется небольшими порциями – особенно работая без напарника и не имея навыков.
Спецодежда – важное условие, причем одноразовая. Силикатный клей после высыхания отстирывается отвратительно, это многие помнят со школы.
Первым делом в емкость для смешивания наливают воду, а затем силикат и перемешивают, пока клей совершенно не растворится в воде. Сухой песок и цемент по рецепту смешивают в отдельной таре.
Добавляют к водно-силикатной смеси песчано-цементную с быстрым замесом до однородности. Работают дрелью с насадкой или строительным миксером, доливать воду в процессе можно, если раствор получился гуще ожидаемого. Так же можно досыпать небольшое количество сухого цемента для того, чтобы сделать раствор погуще, но замес нужно делать быстро – раствор начинает схватываться с момента соединения водного силиката и цемента, и для работы не так уж много времени, после первых пяти-семи минут процессы схватывания раствора идут лавинообразно.
Нанесение жидкого стекла и растворов с добавкой ведут по предварительно подготовленным поверхностям. Подготовка стандартная, цель – максимальная адгезия раствора и основания. Для гидроизоляционных работ порядок подготовки и нанесения растворов обычный, но темп потребуется более быстрый:
Чтобы выполнить гидроизоляцию бетонных стяжек, фундамента или стен подвала, готовят поверхности выравниванием, просушкой и обеспыливанием. Важно – силикаты от влажных стяжек отслаиваются, поверхность должна быть полностью просушена.
После тщательной подготовки наносят водный раствор силиката или смесь по рецепту, смотря по назначению. Работают валиками и кистями, с равномерным распределением раствора по плоскости обработки, без пропусков.

Бетонную и штукатурную поверхность можно закрепить на глубину от 1 до 3 мм, нанося раствор силиката краскопультом, одним слоем.

Для глубокой пропитки бетонных поверхностей наносят силикатные растворы в несколько слоев, с обязательной просушкой каждого слоя. Время сушки при нормальных условиях не менее получаса. К следующим работам (нанесение следующего бетонно-силикатного слоя, теплоизоляция, окраска, облицовка и так далее) приступают не раньше, чем полностью высохнет слой силикатной пропитки.

Чтобы выбрать качественное жидкое стекло, приходится обращаться в строительные магазины. Производство жидкого стекла не самая сложная из технологий, и выпускают силикаты многие производители. Качественное жидкое стекло прозрачно, не имеет осадка и хлопьев – в прозрачной таре это хорошо заметно. Кроме того, важна и информация на упаковке, реквизиты производителя и его «репутация». Что касается вида стекла – калиевые составы более вязкие и применяются для фундаментов и стен подвалов, а натриевые – хорошие антисептики.

Жидкое стекло имеет важный плюс – малую стоимость, но работать с ним бывает сложно. Возможно, плохие отзывы о низких качествах гидроизоляций силикатами и вымывании их водой связаны и с малой технологичностью данного стройматериала. Технология применения жидкого стекла при кажущейся простоте часто становится проблемной – нужны навыки каменщика и отделочника, чтобы быстро выработать раствор без снижения качества работ.

Влияние жидкого стекла на свойства цементного раствора

Жидкое стекло используется как добавка в различные строительные смеси. Основное предназначение – создание поверхностного защитного покрытия, оно предотвращает проникновение влаги и улучшает декоративные качества материала. Жидкое стекло и цемент в соответствующей пропорции придают полезные свойства готовому материалу: антисептические, кислотоупорные, гидрофобные и огнезащитные качества.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 398
Источник: https://pobetony.expert/poleznye-stati/zhidkoe-steklo-i-cement

Общая информация

Существует множество способов получения цементных растворов. Для каждой конкретной задачи используется определенный тип раствора. Обычный цементо-песочный раствор – это смесь цемента песка и воды в требуемых пропорциях. Бетон отличается тем, что в его состав входит щебень требуемой фракции. Простые цементо-песочные смеси и бетоны производятся с различным соотношением составляющих, а иногда вносятся и дополнительные добавки. К числу специальных добавок можно отнести пластификаторы, вещества для гидроизоляции, компоненты которые делают раствор морозоустойчивым и т. д.

Жидкое стекло используется при изготовлении жаропрочного бетона, а также в качестве гидроизоляции бетонных полов и стен.

Одной из наиболее часто применяемых добавок в раствор является жидкое стекло. Есть множество теорий и мнений о конечных свойствах цементного раствора после применения этого вещества.

По своей сути жидкое стекло – это водный раствор с силикатом натрия или калия. Получают его из кремнезема. В промышленной сфере используют как составляющее вещество для получения кирпича или бетонных изделий, которые применяют в агрессивных кислых средах. В бытовой сфере эту добавку используют для придания влагозащитных свойств раствору и для увеличения его прочности. Также в некоторых случаях силикат натрия используется для ускорения затвердевания раствора. Жидкое стекло представляет собой густую жидкость желтовато-белого цвета. В торговые сети поставляется в емкостях различного объема.

Схема применения жидкого стекла.

Применение силиката натрия в виде добавок к цементным растворам и бетонам должно быть оправдано в конечном результате. В связи с тем что при ведении строительных работ бетон и простой цементный раствор являются главнейшими составляющими, следует очень осторожно подходить к выбору добавочных компонентов для растворов. К примеру, бетон, применяемый для фундаментных работ, должен обладать определенными заданными характеристиками, а отделочные растворы на основе цемента производятся уже с совершенно другими физическими характеристиками. Бывают ситуации, когда требуется провести ремонтные работы небольшого объема или работы, на выполнение которых существует малый запас времени. То есть каждая добавка в растворе несет определенную функцию и может при разных назначениях строительной смеси принести как пользу, так и вред.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2350
Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/vliyanie-zhidkogo-stekla-na-svoystva-ce.html

Процесс приготовления

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

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

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

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 510
Источник: https://pobetony.ru/raschet/zhidkoe-steklo-cement-proporcii/

Целесообразность использования, альтернативные варианты

Применение оправдано прежде всего при проведении аварийных ремонтных работ, а именно – устранении течей в гидротехнических сооружениях. В частном строительстве жидкое стекло добавляют в цемент с целью:

Получения бюджетного состава для гидроизоляции бетонных поверхностей: стяжек, стен колодцев или подвалов, перекрытий.

Замеса водостойких штукатурок.
Приготовления кладочных смесей для этих же конструкций или ремонтных для заделки и замазки стыков.
Гидроизоляции и герметизации стен бассейнов.
Получения растворов для обмазки каминов и дымоходов.
Улучшения характеристик обычного бетона.

При самостоятельном приготовлении аварийных смесей силикаты натрия следует развести с цементом и песком в пропорции о т 1:5 до 1:1. Они схватываются в течение считанных минут даже при условии открытых течей. Потребность в применении возникает при повреждении бетонных канализационных труб, септиков, колодцев и аналогичных гидросооружений, но в целом нет никаких ограничений для проведения плановых ремонтов.

Технология смешивания с цементом

Достигаемый эффект напрямую зависит от пропорций компонентов и концентрации силикатов. Жидкое стекло используется как в качестве добавки в штукатурки, так и вещества для обработки эксплуатируемых конструкций, набравших прочность.

Цель ввода	Пропорции жидкого стекла с остальными компонентами	Особенности смешивания
Получение влагостойкой штукатурки	15 %	Водный концентрат вводится в готовую смесь ПЦ и песка с соотношением 1:2,5
Приготовление грунтовки	Равные соотношения с цементом	Силикаты натрия следует развести в ¼ от общей дозы воды и соединить с заранее затворенным раствором. Песок в такую грунтовку не вводится
Получения обмазочных составов для гидроизоляции колодцев	1:1:1 с песком и ПЦ	Итоговая консистенция напоминает густую сметану, обмазка расходуется незамедлительно
То же, для улучшения огнеупорных качеств конструкций	1,5:1,5:4 – для жидкого стекла, цемента и песка	Доля жидкости не превышает 25 % от общего объема добавки
Гидроизоляция бассейнов, стяжек полов, перекрытий	10 %	На 10 объемных частей вводится 1 ЖС
Улучшение свойств обычного бетона	3 %	Вводится в растворенном виде с общей дозой жидкости

К общим правилам ввода относят:

Предварительное разбавление водой с учетом заданных пропорций. Рекомендуемое соотношение вода/цемент при этом важно оставить неизменным.
Тщательное и непрерывное перемешивание в процессе заливки концентрата. Для этих целей подходят дрель или смесители, все инструменты и емкости хорошо промываются по окончании приготовления. Чаще всего цемент смешивается со стеклом в уже затворенном виде: в готовую бетонную или песочную смесь вводятся растворенные силикаты, после чего все перемешивается еще раз.

Разводить стекло следует холодной и чистой водой, без технических примесей. ПЦ и песок рекомендуется просеивать перед вводом.
С учетом быстрого времени схватывания приготовленные составы расходуются без промедлений, все емкости и инструменты по окончании работ сразу же промываются водой.
При необходимости гидроизоляции стяжки или стен грунты с такими добавками наносятся послойно, с просыханием каждого.

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 3172
Источник: http://cemgid.ru/soedinenie-zhidkogo-stekla-s-cementnym-rastvorom.html

Плюсы и минусы использования жидкого стекла

Добавление силикатного стекла в раствор приводит к повышению его технических и эксплуатационных характеристик.

Среди основных плюсов:

повышенная текучесть состава. Благодаря текучести продукта, он способен к проникновению в мельчайшие трещины для создания надёжной поверхностной защиты. Равномерное распределение состава происходит при нанесении как на бетон, так и дерево;

формирует качественную, водонепроницаемую плёнку. Смесь жидкого стекла с цементом может наноситься любым удобным способом, не зависимо от метода использования, плёнка будет целостной и сплошной. Производителем разрешено наносить стекло и цемент с большим перерывом;
небольшой расход. Этот раствор используют для закрытия трещины любого размера не зависимо от способа нанесения. Силикат с цементом можно смешивать хоть на этапе приготовления бетона, хоть для поверхностного покрытия в составе изоляционного материала;

Использование жидкого стекла при приготовлении строительных смесей на цементной основе является распространенной практикой

Средство является лидером по качеству и цене в своей сфере. В сравнении с другими материалами этот используется чаще из-за доступности и лёгкости нанесения, но у него есть недостатки.

К негативным сторонам относятся:

ограниченное применение в строительных растворах. Помимо обработки бетона и дерева, его негде применять в строительстве;
не используется как самостоятельное вещество. Применяется исключительно в совокупности с дополнительными веществами. Проблема кроется в хрупкости покрытия после застывания;
сложность нанесения является относительно высокой, так как сделать раствор пригодным следует достаточно быстро. Важно иметь глубокие знания о тонкостях материала. Главная особенность – быстрое высыхание, состав готовят небольшими порциями, схватившийся материал становится непригодным к использованию. Важно понимать, сколько добавлять жидкого стекла в раствор, при превышении концентрации ухудшается качество бетона. Состав рекомендуется к использованию в течение 6 минут.

Использовать материал можно самостоятельно, а для улучшения результата можно внести пластификатор. Чтобы избежать перерасхода материала, лучше его приготовлять в малых количествах.

На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 2302
Источник: https://pobetony.expert/poleznye-stati/zhidkoe-steklo-i-cement

Сферы использования

Жидкий силикат натрия целесообразно использовать в качестве добавки к растворам, которые применяются для отделки стен объектов снаружи. В этом случае нет прямого контакта с водой, поэтому со временем не произойдет вымывание добавки из смеси, но гидроизоляционные качества отделки стен улучшатся. В качестве строительной смеси для кладки использование жидкого стекла оправдано в тех случаях, в которых возводятся стены в погребах, смотровых канавах, в помещениях, которые нужно изолировать от влажной среды.

Нужно обязательно добавлять жидкое стекло в растворы, которые контактируют с кислотными средами, либо используются на высокотемпературных объектах. Данное условие вызвано способностью такой цементной смеси противостоять высоким температурам.

Важно помнить, что количество добавляемого силиката натрия обратно пропорционально времени застывания цементной смеси. Поэтому при проведении строительных или аварийных работ нужно учитывать пропорции, готовить раствор небольшими порциями и быстро их использовать.

Жидкое стекло добавляют в раствор следующим образом. Добавку смешивают с водой, для чего используют миксерную насадку на дрель, а затем затворяют цементный раствор.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1222
Источник: http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/vliyanie-zhidkogo-stekla-na-svoystva-ce.html

Подготовка силикатного раствора – инструменты и расходные материалы

Эксперты советуют применять смеси, которые добавляются в жидкое стекло. Эти смеси служат тем, что при взаимодействии с воздухом они застывают и обеспечивают высокую прочность. Эти смеси имеют высокую стоимость. Чаще всего ремонтники покупают необходимые ингредиенты для приготовления подобных смесей своими руками. Для того чтобы это сделать понадобятся необходимые инструменты.

В наличии из инструментов необходимо иметь ведро, которое будет применяться для работных нужд. Также потребуется сверло для того, чтобы мешать раствор, поэтому на ней должна быть насадка шнекового вида. Также может потребоваться кисть.

Также понадобится цемент, песок, который должен быть мелко просеян, а также источник воды, например, колодец. Также, насколько нам известно, раствор очень быстро и прочно застывает, поэтому необходимо иметь специальную одежду.

Для получения нужного раствора требуется смешать воду и жидкое стекло. Пропорции воды и жидкого стекла зависит от того на какой вид работы будет использоваться раствор. В процессе смешивания советуется использовать холодную воду, поскольку это облегчит контролирование количества.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1192
Источник: http://poznaibeton.ru/cement/zhidkoe-steklo-s-cementom.html

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Силикатный раствор, который продается в магазинах, имеет малое количество воды, что делает его излишне густым. Многие строители силикатный раствор приготавливают своими руками в домашних условиях. Приготовляя подобный раствор, строители смешивали обычные компоненты и купленные.

В процессе смешивания строители регулируют дозу добавляемой воды. Для каждого вида работы готовится раствор с определенными дозами продуктов. Например для приготовления раствора, который будет применен, в строительных работах должен содержать цемент, песок, и другие составы.

Главное для каждого вида работы правильно выбирать количество воды, ведь бывают случаи, когда нужен густой раствор. Но также бывают случаи, в которых он должен быть жидким, все зависит от вида работы.

Жидкое стекло и цемент. Пропорции

Для того чтобы произвести смешивания необходимо знать точные пропорции материала. Для приготовления раствора для поверхности из грунта необходимо использовать цемент и жидкое стекло. Для этого требуется вода и цемент их необходимо мешать и регулярно добавлять жидкое стекло.

Для приготовления раствора, который будет применяться как для наружных работ или защиты от огня применяют 4 части песка. Требуется, чтобы жидкое стекло занимало 1,5 часть. Цемент также должен занимать 1,5 части. Воду добавлять такого же количества, как и для приготовления раствора для грунтовой поверхности.

Также чтобы приготовить раствор для осуществления гидроизоляции необходимо иметь жидкое стекло количеством 1 литр, и раствор из цемента 8 литров. Для того чтобы сделать гидроизоляцию в подвале или колодце, то требуется такое же количество, но только нужно использовать еще и песок. Эксперты советуют перед нанесением раствора на поверхность намазать на нее жидкое стекло.

Для того чтобы приготовить раствор для наполнения трещин необходимо взять 3 доли песка, и по 1 доле цемента и песка. Все это требуется смешать с водой в количестве 25 % от веса силиката натрия. Затем в смесь требуется вливать жидкое стекло равномерно помешивая.

Пропорции. Цемент — песок — жидкое стекло

В применении песка для добавления в жидкое стекло необходимо знать нужные пропорции. Для каждого вида работы существуют определенные пропорции. Например, для приготовления смесь, которая будет использоваться, в целях защиты от огня требуется песок количеством в 1 кг.

Если раствор нужен для работы, которая заключается гидроизоляции колодца, то необходимо использовать жидкое стекло и песок равным количеством. После того как раствор был приготовлен его необходимо нанести на стены колодца.

Для приготовления раствора, который будет применяться для обмазки снаружи, и служить защитой от огня потребуется песок. Количество песка должен занимать 1 часть от всего раствора.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 2781
Источник: http://poznaibeton.ru/cement/zhidkoe-steklo-s-cementom.html

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

Многие строители и ремонтники раствор для гидроизоляции приготавливают своими руками. Процедура приготовления этого раствора несложная и довольно выгодная.

Для приготовления раствора необходимо иметь:

жидкое стекло,
бетонный раствор,
песчаный раствор,
кварцевый песок.

Каждый из перечисленных материалов требует свои дозы:

Количество жидкого стекла должно составлять 1,5 кг на 1 литр.
Бетонный раствор должен составлять 2,5 кг на 1 литр.
Песчаный раствор должен составлять 2,7 кг на 1 литр.
Кварцевый раствор применяется для слежавшегося и рыхлого песка.
Количество такого раствора для слежавшегося песка должно составлять 1,7 кг на 1 литр.
Для рыхлого песка понадобится количество раствора 1,5 кг на 1 литр.

Смесь, которую получили, применяют как для изоляции полов, так и для стен. Эксперты советуют, что перед нанесением раствора на поверхность ее требуется залить слоем жидкого стекла. Заливка дополнительного слоя перед нанесением дает увеличение прочности гидроизоляции.

Красящие работы

Силикатные краски можно купить уже в готовом виде и применять сразу. Но также можно смешивать своими руками купив нужные компоненты. В случае если поверхность уже красили, то необходимо ее тщательно отчистить от старой краски.

За счет того, что в создание таких красок применяют силикат калия сама смесь и краска образуют прочную структуру. За счет того, что цветовая гамма имеет высокий уровень щелочности, многие пигменты разрушаются. Поэтому цветовая гамма имеет низкий уровень.

Наружные работы

Известно, что в наружную работу входит штукатурка стен. Штукатурка стен применяется для защиты от влаги. Для стен применяется водостойкая штукатурка.

Также преимуществом этой штукатурки является то, что она предотвращает трещины, которые появляются во время зимнего периода, ведь в это время стены замерзают, и оттаивают.

Также эту штукатурку можно приготовить своими руками для этого понадобится: песок, цемент и жидкое стекло.

Все эти материалы требуется добавлять по пропорции 1:2:5. Перед тем как наносить штукатурку можно нанести один слой силиката, как и при создании гидроизоляции.

Грунтование

Как правило, грунтование применяется для двух видов работы для простой стяжки и для кладки плитки. Для простого грунтования стяжки необходимо использовать жидкое стекло и цемент по равномерному количеству. Если на стяжки будет ложиться плитка, то требуется провести грунтование с раствором жидкого стекла.

Для подобных работ требуется водостойкий цемент. Также кроме водостойкого цемента можно применять силикатные растворы, и за счет них проводить гидроизоляцию швов.

Пропитка поверхностей

Проводить пропитку необходимо для защиты материала. Пропитка деревянных элементов жидким стеклом пользуется популярностью. Жидкое стекло способно предотвратить появления грибов и плесени на дереве. Также пропитка дерева жидким стеклом предает ему огнестойкость.

Также деревянный материал можно пропитывать, полностью опустив его в жидкое стекло, это придает прочность. Такая процедура возможна только для материалов малого габарита.

Как пользоваться жидким стеклом при ремонтных работах – замазке трещин, щелей и пустот?

Для замазки трещин и пустот жидкое стекло идеально подходит. Ведь жидкое стекло способно проникнуть в саму глубь трещин, образуя плотную гидроизоляцию.

Для смешивания требуется использовать цемент жидкое стекло и песок. Полученный раствор является очень густым, что не дает ему вытекать. Также за счет силиката раствор очень быстро застывает прочно схватывая.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 3538
Источник: http://poznaibeton.ru/cement/zhidkoe-steklo-s-cementom.html

Заключение

При расчёте фундамента калькулятором и определении количества облицовочного кирпича важно учитывать необходимость в бетоне, а также силикатах. Техника строительства бетона с водопроницаемостью приведёт к быстрому разрушению строения. Для постройки долговечного здания важно соблюдать концентрацию песка, цемента и жидкого стекла. Разведение бетона – очень серьезная процедура, её можно выполнять без предварительного согласования с заказчиком или государственными органами, но в строгом соответствии с инструкцией.

Originally posted 2018-05-23 10:03:35.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 565
Источник: https://pobetony.expert/poleznye-stati/zhidkoe-steklo-i-cement

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 28224
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/vliyanie-zhidkogo-stekla-na-svoystva-ce.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 3572 (13%)
http://cemgid.ru/soedinenie-zhidkogo-stekla-s-cementnym-rastvorom.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 3172 (11%)
https://zamesbetona.ru/podgotovka/skolko-zhidkogo-stekla-dobavljat-v-cementnyj-rastvor.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3857 (14%)
http://poznaibeton.ru/cement/zhidkoe-steklo-s-cementom.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 9209 (33%)
https://pobetony.expert/poleznye-stati/zhidkoe-steklo-i-cement: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 3265 (12%)
http://stroitel-list.ru/cement/v-kakix-proporciyax-smeshivayutsya-zhidkoe-steklo-i-cement.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 4639 (16%)
https://pobetony.ru/raschet/zhidkoe-steklo-cement-proporcii/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 510 (2%)

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

Загрузка…

Жидкое стекло для бетона – инструкция по применению

Жидкое стекло представляет собой тягучий клеевой раствор и является незаменимым материалом в ходе строительных и промышленных работ, требующих использования бетона. Оно состоит из силикатов калия и натрия и обычно обладает серым или желтым цветом. После добавления жидкого стекла в бетон материал приобретает водоотталкивающие свойства, что позволяет производить гидроизоляцию.

Применение жидкого стекла для цементной смеси

Силикатный клей, как и любой другой строительный материал, требует определенных правил во время работы. Если проводить смешивание неправильно, готовый состав может потерять полезные свойства и прослужить совсем недолго. Основные правила применения жидкого стекла в бетоне можно выразить тремя пунктами:

Сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор

клей не добавляется в готовый цемент;
четко соблюдаются необходимые пропорции;
готовятся небольшие порции.

Работники строительной сферы крайне не рекомендуют добавлять силикаты в готовый раствор. Это может привести к неравномерному смешиванию бетона и клея, и силикатный модуль не произведет должного эффекта. Вместо этого, лучше смешать клей с водой, которая позднее будет использоваться для создания цементного раствора.

Производители строительных материалов не зря размещают на упаковках подробную инструкцию с указанием правил применения жидкого стекла в бетоне. Это имеет решающее значение для создания надежного гидроизолирующего материала.

Цемент очень быстро застывает, поэтому нет смысла делать раствор заранее. Но добавление силикатного клея делает процесс затвердения еще быстрее, поэтому для заделки трещин стоит готовить небольшие порции смеси. Если раствор со стеклом расходуется медленно и начинает застывать, нужно добавить в нее немного холодной воды.

Чтобы сохранить уникальные свойства жидкого стекла для бетона, необязательно знать наизусть все правила его использования. Достаточно внимательно читать инструкцию на упаковке, которая содержит всю необходимую информацию.

Способы применения жидкого стекла

В зависимости от целей работы, строители могут использовать силикатный клей несколькими способами:

глубокопроникающая гидроизоляция;
обработка рулонов;
создание монолитной цементной массы.

Жидкое стекло в бетон для гидроизоляции

Проникающая гидроизоляция средней плотности осуществляется при обработке поверхностей, покрытых слоем штукатурки. Жидкое стекло для бетона в этом случае наносится в два слоя, что обеспечивает глубокое проникновение силикатов. Застывая, вещество создает плотный слой гидроизоляции. Но подобный метод нанесения клеевого состава требует дополнительной обработки, например, битумной мастикой.

Чаще всего клей добавляют непосредственно в цемент, чтобы придать ему дополнительные характеристики. Область использования получившегося раствора ограничена. Такой смесью обрабатывают поверхности бассейнов и санузлов. Силикаты часто добавляют в цементные смеси на этапе их создания, что позволяет получить готовый высокоэффективный порошок, обладающий хорошей водостойкостью при затвердевании.

Пропорции и особенности применения жидкого стекла для бетона

Пропорции цемента и силикатного клея различны, в зависимости от сферы работ. Можно выделить несколько распространенных областей применения гидроизоляционного состава и соответствующие соотношения:

гидроизоляционная грунтовка – 1 кг бетона/1 кг стекла;
строительные смеси – 1 куб /72 л;
огнеупорный состав – 5% клеевой основы.

Виды промышленного жидкого стекла

Краткая инструкция по использованию силикатного состава состоит из следующих пунктов:

подготовка компонентов (отмер пропорций) и инструментов;
смешивание сухих ингредиентов с водным раствором при помощи дрели;
незамедлительная обработка поверхностей.

Работая с силикатным клеем, важно делать сухой замес цемента предварительно, и лишь затем добавлять жидкость со стеклом.

Общие рекомендации для выполнения работ, чтобы получить желаемый конечный результат:

Жидкое стекло — качества

срок годности всех компонентов не должен истечь;
нужно убедиться, что сухие компоненты не подвергались промерзанию и воздействую влаги и прямых солнечных лучей;
для предотвращения появления непокрытых участков состав следует наносить широкими полосами, при этом немного перекрывая соседние;
каждый последующий слой следует наносить только после высыхания предыдущего;
нанесение последующих слоев следует осуществлять «набрызгиванием», в таком случае можно добиться лучшего сцепления.

При выполнении работ нужно позаботиться о собственной безопасности – надевать защитную одежду и обязательно резиновые перчатки для предотвращения попадания смеси на кожу.

Видео по теме: Мастерская из сарая с применением жидкого стекла

Жидкое стекло для бетона: приготовление, пропорции, советы

Жидкое стекло в цементный раствор вводится для изменения физических свойств бетона. Эта добавка в строительной смеси выполняет множество разнообразных функций: от ускорения процесса затвердевания жидкой смеси цементного раствора до придания бетонной конструкции новых физических характеристик. Области применения жидкого стекла не ограничиваются строительством. Из-за своих отличных адгезивных характеристик жидкое стекло используется в качестве связующего материала при склеивании всевозможных материалов: от синтетических до натуральных. Широко применяется клей из этого материала для склеивания металлических деталей.

Таблица характеристик жидкого стекла.

Жидкое стекло представляет собой водный раствор целого класса силикатов. Самыми распространенными на российском рынке считаются натриевые силикатные смеси. Гораздо более мелкими партиями отечественная промышленность выпускает калиевые силикаты. Аммониевые и литиевые силикатные растворы очень редко встречаются в продаже, так как выпускаются ограниченными опытными партиями. Иностранные производители, помимо указания конкретного вида силикатного раствора, очень часто указывают и значение вязкости силиката в растворе.

Области применения жидкого стекла

Растворы силикатов применяются в трех областях.

Характеристики жидкого натриевого стекла.

Первая основана на способности силикатов ускорять отвердевание цементного раствора. В результате получаются высокопрочные образцы искусственного силикатного камня, отличающегося от обычного бетона своими гидроизоляционными характеристиками. Также растворы силикатов служат отличным скрепляющим материалом для создания монолитных конструкций из различных искусственных и синтетических материалов. Так, силикатный клей отлично зарекомендовал себя при монтаже натурального камня в качестве декоративных покрытий и при отделке интерьера натуральными и искусственными материалами.

Второй областью, в которой находят применение силикаты, является синтез искусственного растворимого кремнезема. Он служит для изготовления таких химических реагентов, как белая сажа, силикагель, золь кремнезема, различные катализаторы, цеолиты.

Третья область применения силикатов щелочных металлов — это химическая промышленность, где жидкое стекло участвует в синтезе различных веществ в качестве неосновного химического компонента. В бумажной промышленности составами с содержанием силикатного клея пропитывают бумажную массу, а также проводят склеивание слоев различных сортов бумаги. Жидкое стекло входит в состав смеси, которая покрывает сварочные электроды. Краски на его основе обладают повышенной огнеупорностью и влагостойкостью. Тяжелая металлургическая промышленность использует составы с ингредиентами силикатов для создания огнеупорных тиглей для высокотемпературной обработки металлов. Широкое применение в строительстве, помимо добавок к строительным смесям, водные растворы силикатов получили при создании инъекционных составов для дополнительного укрепления рыхлых грунтов под фундамент.

В быту силикатный клей широко применяется для создания огнеупорных, кислотоустойчивых и влагостойких конструкций и образований.

Этот материал нашел применение и в садоводстве. Растворы силикатов используют для обеззараживания стволов и ветвей плодовых деревьев при их обрезке или ранении. Это экологически чистый антисептик, препятствующий образованию на поверхностях, которые пропитаны им, плесени, грибков, гнилостных образований.

Общая информация

Схема применения жидкого стекла.

Особенности использования силикатов при создании бетонных конструкций

Подвижность бетонных смесей.

При работе с жидким стеклом нужно помнить, что это вязкое вещество, хорошо растворимое в воде. Добавляя его в цемент, всегда учитывайте быструю скорость схватывания смеси. Опытные строители рекомендуют вначале ввести добавку в воду, а затем с помощью электрической или механической мешалки произвести перемешивание полученной жидкости и сухих компонентов раствора. Следует помнить и о пропорции, которую следует соблюдать при составлении цементной смеси. Цементный раствор, в котором жидкое стекло не превышает 10-20% от массы цемента, достаточно быстро схватывается. Поэтому лучше всего готовить его небольшими порциями. При 50% содержания силикатов в цементном растворе схватывание смеси происходит за считаные минуты.

Однако использование этого раствора оправдано для устранения течей в гидросооружениях частного или общественного пользования. Количество жидкого стекла влияет на скорость устранения аварии. Причем подобные мероприятия актуальны для быстрого устранения трещин, через которые сочится или протекает влага. Качество «заплатки» зависит и от состава цементной смеси, и от глубины трещины, и от температурных характеристик, сопутствующих ремонтным работам. Масса примеров успешного устранения подобных аварий только подтверждает оправданность использования силикатного клея в подобных ситуациях.

Классы и марки бетона.

Вне зависимости от того, для чего вы используете цементный раствор с жидким стеклом, вам потребуются следующие инструменты:

Емкость для раствора — это может быть ведро или тазик. В нем вы сможете смешать необходимые компоненты до нужных пропорций.
Мешалка — для смешивания раствора вы можете приобрести специальную насадку на дрель или перфоратор. Она поможет быстро перемешать компоненты смеси и незамедлительно приступить к работе.
Шпатель — для нанесения и распределения цементной смеси на рабочей поверхности.
Строительный уровень — понадобится для создания ровных и геометрически правильных строительных конструкций с использованием цементного раствора с жидким стеклом.

Все работы следует выполнять с соблюдением правил техники безопасности. Работать нужно в перчатках. При попадании силикатов или растворов, их содержащих, на слизистую, необходимо немедленно промыть пораженный орган большим количеством воды и доставить пострадавшего в место, где ему будет оказана профессиональная медицинская помощь. Для различных нужд существуют разные пропорции смешивания компонентов цементного раствора. Жидкое стекло выступает в нем в качестве вспомогательного реагента.

Процесс приготовления

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

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

Виды цементных растворов с использованием силикатного клея

Схема приготовления раствора бетона.

Гидроизоляция требуется там, где строение или конструкция будут контактировать с влагой. Водостойкая штукатурка готовится из песка и цемента, которые смешиваются в пропорциях 1 часть цемента:2,5 части песка. Затем раствор нужно разбавить водой, в которой должен быть растворен силикат в соотношении 15% от объема цемента.

При гидроизоляции бассейнов, стенных или потолочных перекрытий, полов, потолков или подвалов применяют смесь, в которой на одну часть жидкого стекла берется десять частей простого цементного раствора (песок 3 части, цемент 1 часть). Перед использованием этой смеси поверхность следует покрыть одним или двумя слоями чистого силиката. Для этого лучше всего использовать жесткую кисть или щетку. Потом дождаться полного высыхания поверхности и уже затем приступать к нанесению цементного раствора.

Гидроизоляция колодцев требует применения смеси 1:1, где на одну часть цемента берут одну часть песка и одну часть жидкого стекла. Количество воды вычисляется таким образом, чтобы получить подвижную смесь, по консистенции напоминающую жидкую сметану.

Соотношение материалов

Уровень водостойкости напрямую связан с тем, сколько добавлять жидкого стекла в бетон. От этого показателя зависит также скорость процесса застывания. При приготовлении смеси нужно принять во внимание следующие данные:

Количество клея (%)	Первоначальное схватывание (мин)	Конечный результат (час)
2	40-45	24
5	25–30	16
8	15	6–8
10	5	4

Хотим обратить ваше внимание на то, что нельзя самостоятельно увеличивать содержание ЖС в растворе, так как практика показала, что при чрезмерно высоком содержании клея бетон, наоборот, разрушается буквально через день.[/su_box]

Посмотрим, как использовать жидкое стекло для гидроизоляции бетона на практике. Остановимся на наиболее важных моментах процесса стандартного варианта выполнения работ по организации влагозащиты.

Необходимые инструменты

Для устройства гидроизоляции бетона в этом случае используют специальные инструменты:

различные по объему емкости начиная с самой малой. Тогда при добавлении раствора вы не встанете перед необходимостью переливания;
дрель, снабженная насадкой, либо строительный миксер для размешивания;
валик, щетка либо макловица для нанесения ЖС, а для его распыления – краскопульт;
рукавицы;
спецодежда.

Подготовительные работы

Прежде чем начать покрывать бетон жидким стеклом, необходимо тщательно подготовить поверхность, очистить ее от грязи и пыли. После очистки станут видны возможные дефекты на ней: к примеру, трещины или разошедшиеся швы. Их необходимо заделать. С одной стороны, так можно снизить теплопотери в помещении, а с другой – дополнительно защитить основание от проникновения влаги. Кроме того, ЖС глубже проникает в структуру бетона через очищенные от грязи поры.

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона: инструкция

Опишем поэтапно стандартную технологию устройства гидроизоляции.

Раствор тонким слоем наносят на основание, используя валик, макловицу или другой подходящий инструмент. Он заполняет все поры бетона и надежно их герметизирует.
Для большего эффекта операцию повторяют. С перерывом в полчаса поверхность таким же образом обрабатывают вторым слоем изолирующего состава. Его наносят по возможности равномерно, по крайней мере, без пропусков.

СоветИногда приходится иметь дело со слишком гладкой основой, к примеру, ж/б плитой. В подобных случаях рекомендуется ее предварительно «загрубить» при помощи металлической щетки. Таким образом можно обеспечить лучшее проникновение раствора ЖС в основу.

Меры безопасности

Вассерглас не токсичен, однако при попадании в верхние дыхательные пути мелкие брызги раствора могут вызывать раздражение слизистой оболочки.
Работы организуют в хорошо проветриваемом помещении.
Нужно избегать попадания раствора в глаза. Чтобы избежать ожогов, в случае необходимости их нужно сразу же обильно промыть водой. Настоятельно рекомендуется затем обратиться за квалифицированной медицинской помощью.
Места на коже, куда попадает раствор, намыливают и промывают теплой водой, затем наносят мазь. Обратите внимание, что в ее составе не должно быть активных веществ.
Используйте для работы с этим материалом перчатки, спецодежду, индивидуальные защитные средства. Они помогут уберечься от возможных осложнений.

В завершение посмотрите на видео, как выполнить гидроизоляцию подвала изнутри и фундамента жидким стеклом.

Источник

Огнеупорные цементные растворы и иные способы применения силикатов

Определение готовности раствора.

Для того чтобы керамическая плитка прочно легла на бетонное основание и не отпала со временем, нужна хорошая плотная стяжка. Для усиления стяжки, а также для устранения дефекта изначально неверно смешанной и выполненной стяжки применяется силикатный клей. Смешиваем 6 частей силиката и одну часть воды и покрываем поверхность стяжки в несколько слоев.

При строительстве и ремонте огнеупорных конструкций, таких как камины, печи, дымовые трубы, используется такая же смесь, как и при гидроизоляции бассейнов. Огнеупорность, которую приобретает цементный раствор, будет обеспечивать кристаллическая структура силикатной составляющей, которая в равной степени сделает элементы конструкции прочными и долговечными.

На сегодняшний день раствор силикатов щелочных металлов используется как в чистом виде, так и входит в состав множества смесей и готовых продуктов. Не нужно выверять пропорции, готовые грунтовки и пропитки потребуют лишь добавления воды. Однако опытные строители предпочитают сами смешивать растворы, добиваясь от каждого ингредиента максимальной эффективности в конечной смеси.

Гидроизоляция подвала

Подготовить рабочее место, очистив его от грязи и строительного мусора.
Пройтись по поверхности пескоструйным или другим механическим агрегатом для вскрытия капилляров бетона. Затем протереть эту поверхность хлористым водородом, разведенным с водой в соотношении 1:10. При наличии плесени на стенах, обработать их антисептиком.
Канавки и места стыков строительных материалов проштробить их на глубину более 25 мм и на ширину 20 мм.
Проходящие по стенам инженерные коммуникации герметично прикрыть.
Перед нанесением изоляции промочить бетон.
Приготовить изоляционную смесь, следуя рекомендациям производителя.
Нанести гидроизоляцию шпателем, окрасочным пистолетом или широкой кистью.

Про использование «жидкой резины» читайте здесь.

Жидкое стекло для бетонных растворов

Основным строительным материалом в строительстве считается бетон. но современные требования к зданиям и конструкциям требуют с каждым годом от бетона в частности так и от бетона в составе композита всецело, все более высоких характеристик. И присадки для бетона могут дать такие завышенные требования к бетонным изделиям.

Общие сведения

Бетоны на жидком стекле могут быть легкими (средняя плотность до 2000 кг/м3) и тяжелыми (средняя плотность свыше 2000 кг/м3). Они приготавливаются на основе жидкостекольного связующего, минерального наполнителя и различных заполнителей.

В качестве жидкостекольного вяжущего применяют растворимое стекло, представляющее собой натриевый (Na20×nSi02) или калиевый (K20×nSi02) силикаты, где n = 2,5 — 4 — модуль стекла. Растворимое стекло получают из смеси кварцевого песка с содой (Na2С03) или сульфатом натрия (Na2S04) — для натриевого жидкого стекла, или с поташом (К2С03) — для калиевого.

В стекловаренных печах получают расплавленную стекломассу, которую из печи для быстрого охлаждения выгружают в вагонетки. При этом образуются стекловатые куски, которые принято называть «силикат-глыбой». Растворение силикат-глыбы производят водяным паром в автоклаве при давления 0,5-0,6 МПа и температуре около +150 °С.

Товарное жидкое стекло содержит 50-70 % воды и имеет плотность 1300-1500 кг/м3.

Кроме того, в твердении жидкого стекла принимает участие и углекислота воздуха. Углекислота нейтрализует едкую натриевую или калиевую щелочь, которая образуется в растворе при гидролизе и способствует коагуляции кремнекислоты, а также более быстрому затвердеванию жидкого стекла. При этом происходит выделение и высыхание (довольно медленно) аморфного кремнезема.

Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности. Поэтому для хранения используют обычные пластиковые канистры. Образующаяся стекловидная пленка на поверхности жидкого стекла предотвращает дальнейшее стеклование вглубь консистенции на длительное время.

Твердение растворимого стекла существенно ускоряется при повышении температуры, а также при введении веществ, ускоряющих гидролиз и выпадение геля кремниевой кислоты (катализаторов, например, кремнефтористого натрия Na2SiF6).

Натриевое жидкое стекло используют для изготовления кислотоупорных, жароупорных и огнеупорных бетонов, огнезащитных обмазок и силикатизации грунтов. Калиевое жидкое стекло применяют для приготовления силикатных красок, мастик и кислотоупорных растворов и бетонов.

Кислотоупорный цемент

Кислотоупорный цемент изготавливают из тонко измельченных смесей кислотоупорных наполнителей (кварца, кварцита, диабаза, андезита, базальта, шамота, керамзита и др.) и ускорителя твердения жидкого стекла — кремнефтористого натрия. На практике часто применяют совместный помол наполнителя и катализатора. Название «цемент” для таких порошков носит условный характер, т.к. они при затворении водой вяжущими свойствами не обладают. Вяжущим веществом в кислотоупорных цементах является жидкое стекло, на водном растворе которого их и затворяют.

Основное достоинство и принципиальное отличие кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих веществ — его способность сопротивляться действию большинства минеральных и органических кислот (кроме фтористоводородной, кремнефтористоводородной и фосфорной).

Кислотоупорный цемент неводостоек, его нельзя использовать для конструкций, подверженных длительному воздействию воды и пара. Он разрушается от действия едких щелочей и низких температур (ниже -20 °С).

Для повышения водостойкости в составы вводят 0,5 % льняного масла или 2 % гидрофобизирующей добавки. Полученный таким образом гидрофобизированный цемент называют кислотоупорным водостойким цементом (КВЦ).
Для повышения кислотостойкости кислотоупорных бетонов рекомендуется обрабатывать их поверхность разбавленной соляной или серной кислотой, раствором хлористого кальция или хлористого магния.

Отечественная промышленность выпускает кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, состоящий из смеси тонкомолотого чистого кварцевого песка 15-30 % и кремнефтористого натрия 4-6 % от массы наполнителя. Со следующими характеристиками:

Схватываются кислотоупорные цементы в пределах 0,3-8 часов.
Предел прочности при растяжении через 28 суток должен быть не менее 2,0 МПа,
Кислотостойкость — не ниже 33 %.
Предел прочности при сжатии стандартом не нормируется, но можно получить бетоны с прочностью при сжатии до 30-40МПа.

Кислотоупорный цемент применяют:

для изготовления кислотоупорных растворов, бетонов, замазок и мастик;
изготавливают резервуары, башни, технологические емкости на химических заводах и в травильных цехах;
Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.

Полимерсиликатные бетоны

Бетон на основе жидкого стекла, обладая рядом положительных свойств, имеет и отрицательные стороны, такие как достаточно высокую пористость (до 18-20 %), низкую прочность и недостаточную водостойкость. Поэтому такие бетоны не могут быть использованы как кислотостойкие материалы для несущих конструкций.

Лучшими показателями обладают полимерсиликатные бетоны (ПСБ) на основе натриевого жидкого стекла и полимерных добавок.

Применяемые добавки к полимерсиликатным бетонам:

К уплотняющим и диспергирующим добавкам относятся фурановые, фенольные и некоторые другие смолы;
к водосвязующим — соединения с группами NCO;
к снижающим усадку — олигоэфиры;
к замедлителям твердения — сульфанол и кремнийорганические жидкости;
к кольматирующим — канифоль и сера.

Бетоны на жидком стекле, как уже отмечалось, обладают недостаточно плотной структурой. Улучшить структуру таких материалов удается за счет введения добавок фурановых и фенольных смол. При этом наблюдается дробление частиц жидкого стекла от частиц размером (20-30)-10-7 мкм до более мелких — 3-10-7 мкм. Такая структура сохраняется и после отверждения жидкого стекла. При этом уменьшается не только пористость композитов, но и происходит существенное снижение внутренних напряжений в материалах.

Значительно снизить усадку полимерсиликатных бетонов можно за счет введения добавок фурилового спирта или фурфурола. Эти полимеры, обволакивая частицы геля кремниевой кислоты, препятствуют их сближению — агрегации (явление защитного действия гидрозолей), при этом ограничивается сжатие системы и выделение воды из геля, что значительно снижает усадку.

Оптимальной является концентрация этих полимеров в количестве 3-5 % по массе от жидкого стекла. Эта концентрация способствует не полному, а лишь частичному обволакиванию частиц геля Si(OH)4, что приводит к незначительному замедлению процесса агрегации. Кроме того, эти модифицирующие добавки способствуют гидрофобизации и уплотнению композитов.

Кроме того, важным свойством этих двух полимеров и других органических соединений с активными радикалами является способность отверждаться кислотами, что способствует дополнительному уплотнению полимерсиликатных бетонов при действии на них растворов кислот.

Таким образом, добавки фурилового спирта и фурфурола являются комплексными. Под их действием уплотнение композитов происходит по следующим схемам: диспергирование жидкого стекла, обволакивание и защитное действие к кремнегелю, гидрофобизация и полимеризация (поликонденсация) под действием раствора кислот.

Глубина проникания раствора кислот в композиты после длительного воздействия не превышает 3-5 мм. Причем, чем выше концентрация кислоты, тем меньше глубина ее проникновения.

Полимерсиликаты с повышенной кислотостойкостью в зависимости от гранулометрического состава наполнителей и заполнителей могут быть приготовлены в виде мастик, легких растворов или бетонов.

В качестве примера, рассмотрим пропорции жидкого стекла и добавок в полимерсиликатный бетон на натриевом или калиевом жидком стекле, % по массе:

связующее (жидкое стекло с плотностью 1380-1400 кг/м3) — 13,6%;
отвердитель (кремнефтористый натрий) — 2,5%;
наполнитель (мука андезитовая или диабазовая, крупностью до 0,15 мм) — 24,0%;
мелкий заполнитель (песок с крупностью частиц 1-3 мм) — 44,0%;
крупный заполнитель (щебень с крупностью частиц 10-20 мм) — 15,9%;
модификатор (фуриловый спирт или фурфурол) (от массы жидкого стекла) — 3-5 %.

Состав полимерсиликатных бетонов подбирают исходя из условий наименьшего расхода связующего, соблюдения хорошей удобоукладываемости и высокой плотности. Учитывая повышенную вязкость жидкого стекла, для приготовления композитов применяют бетономешалки принудительного действия. Способы формирования изделий такие же, как и для цементных блоков.

Недостатком полимерсиликатных бетонов является небольшая жизнеспособность (быстрая схватываемость и затверждение) — около 45 минут. Допустимое сокращение кремнефтористого натрия приводит к незначительному удлинению жизнеспособности на 10-15 минут.

Твердение полимерсиликатных бетонов при нормальной температуре продолжается 1 месяц. Для ускорения можно применить сухой прогрев при температуре +70-100 °С в течение 8-10 часов.

Влияние добавок на прочность полимерсиликатных композитов ощутимо только в мастичных системах. При оптимальной по прочности концентрации добавок (3 % от массы жидкого стекла) предел прочности при изгибе составил: с добавкой фурфурола — 31,5 МПа, с добавкой фурилового спирта — 24 МПа.

Влияние добавок на более сложные композитные системы проявляется в меньшей степени — прочность на сжатие практически не отличается от бездобавочных бетонов и составляет: для фурфурола — 36 МПа, а для фурилового спирта -31,5 МПа.

Результаты испытания показали достаточно хорошую адгезию полимерсиликатных бетонов к цементному бетону — 2,5-3 МПа. Это значит, что при строительства, в укладке бетонных слоев можно использовать сначала полимерсиликатные бетоновы, а после затвердевания ПСБ уже заливать цементный бетон или наоборот.

Кроме того, полимерсиликатные бетоны обладает высокой водонепроницаемостью. Образцы из ПСБ выдерживают давление воды в 0,6 МПа в течение 8 часов, в то время как обычные силикатные оказываются водонепроницаемыми уже через 3-3,5 часа при давлении в 0,1 МПа. Таким образом жидкое стекло служит для гидроизоляции бетона в фундаменте.

Исследования химической стойкости полимерсиликатных бетонов в растворах различных кислот (серной, соляной, азотной) показали, что они являются более стойкими по сравнению с модифицированными бетонами. Лучшие результаты ПСБ показали в соляной и серной кислотах, чем в азотной. Так, значения коэффициента химической стойкости в 10 %-х растворах этих кислот после 90-суточного испытания составили, соответственно: 0,84; 0,80; и 0,75. Коэффициент водостойкости за указанный промежуток времени составил 0,87.

Из полимерсиликатных бетонов изготавливают следующие строительные материалы и изделия:

половые плиты,
фундаменты под оборудование,
футеровочные блоки и плитки,
плиты газоходов и др.

Жидкое стекло – приготовление раствора и его применение в строительстве

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.

Влияние методов введения жидкого стекла на отдельные свойства портландцемента

Материалы (Базель). 2021 июн; 14 (12): 3257.

Луиджи Коппола, научный редактор

Факультет гражданского строительства, механики и нефтехимии, Варшавский технологический университет, ул. Лукасевича 17, 09-400 Плоцк, Польша; [email protected]

Поступило 22.04.2021 г .; Принято 2021 г. 11 июня.

Реферат

В этой статье представлено исследование влияния жидкого стекла и его введения на гидратацию портландцемента и его свойства в пластическом и твердом состояниях.Введение жидкого натриевого стекла в воду для затворения увеличивает время схватывания портландцемента на 35%, а введение в цементное тесто снижает его на 24,4%; для калиевого жидкого стекла соответствующие значения составляют 10,8% и 10,8%. Добавление натриевого жидкого стекла в воду для затворения снижает ее консистенцию на 17,6%; его введение в цементное тесто снижает его консистенцию на 97%. На основе микрокалориметрических исследований и с использованием метода моделирования предложены механизмы процессов, протекающих в цементном тесте, для различных способов введения добавок жидкого стекла и их влияние на свойства цемента.Важным следствием полученных результатов является то, что, используя различные методы введения примесей жидкого стекла, можно регулировать схватывание цементных растворов в значительных пределах, важных при их транспортировке.

Ключевые слова: цемент, добавка, жидкое стекло, время схватывания, ударная вязкость, прочность на сжатие

1. Введение

В строительной отрасли добавки, ускоряющие схватывание и твердение, используются для производства железобетонных изделий и напыляемого бетона. и для компенсации низких температур при бетонировании зимой [1,2,3,4].К неорганическим ускоряющим добавкам относятся щелочные – гидроксиды, карбонаты, алюминаты, силикаты, нитраты, сульфаты, тиосульфаты натрия и калия – и нещелочные: сульфат алюминия или водные растворы сложных алюмосульфатных солей [2,5,6,7,8 , 9]. Каждая из этих добавок имеет свои преимущества и недостатки; например, карбонатные примеси вредны для гальваники бетона [10], но безвредны для стали. Известно, что добавки, ускоряющие твердение цемента, могут снизить конечную прочность цементных изделий [11,12].Например, щелочные ускорители ускоряют схватывание цементного теста, но снижают длительную прочность на 50–60% [13]. Кроме того, результаты использования ускорителей во многом зависят от правильного и точного дозирования. Неправильное дозирование может привести к коррозии стальной арматуры, снижению прочности бетона и, в некоторых случаях, к обратному тому, что было задумано: замедлению процесса твердения. Один из способов решить эту проблему – использовать быстротвердеющий цемент.

В отличие от ускорителей замедляющие добавки замедляют гидратацию цемента и увеличивают время схватывания и твердения.Согласно стандарту EN 934-2 [14] добавка для увеличения времени схватывания должна увеличивать время начального схватывания минимум на 90 мин. В этом случае время окончательного схватывания должно быть не более чем на 360 мин больше, чем у контрольного образца, а прочность на сжатие бетона (например) с такой добавкой должна быть не менее 80% после 7 дней твердения и 90%. % через 28 дней прочности контрольного образца на сжатие. Такие добавки существенно замедляют гидратацию цемента.Механизмы, с помощью которых добавки могут ингибировать гидратацию цемента, различны – например, образование трудно растворяемых соединений, адсорбция крупных органических молекул или образование силикагеля на поверхности зерен цемента [15,16]. Такие добавки одновременно снижают механическую прочность на ранних стадиях твердения, но со временем она увеличивается.

Анализ добавок, ускоряющих и задерживающих начало процессов схватывания и твердения цементных изделий, выявил следующие общие недостатки: использование химических соединений, большинство из которых обладает токсичными свойствами; нестабильность действия нескольких добавок разного назначения, вводимых одновременно; необходимость точного дозирования вне зависимости от условий приготовления бетонной смеси; возможное снижение механической прочности на начальных этапах твердения цементных изделий.

За последние 20 лет появилось относительно много исследований по использованию стеклянных отходов в качестве добавок для портландцемента [17,18,19,20,21,22,23,24]. Чаще всего используется тарное стекло различного химического состава: бесцветное, зеленое, коричневое. Эти стекла различаются по химическому составу, но все они содержат 13–14% Na ₂ Э-экв [25]. Щелочная активность таких добавок высока и зависит от размера зерен стекла. Наиболее активна фракция <0,063 мм с поверхностью Блейна ≥ 3000 см ² / г [26].Авторы [25] обнаружили, что при смешивании воды из стекла извлекается щелочь и повышается щелочность цементного теста.

В [27] указано, что частицы стекла могут действовать как зародышеобразователи на начальной стадии кристаллизации цементного камня по гетерогенному механизму. Показана возможность использования жидкого стекла в качестве добавки к молекулярной дисперсии, т.е. в качестве нанодобавки. В строительстве жидкое стекло с кремнеземистым модулем 2,7–2.9 используется для кислотостойких наполнителей и строительных растворов, защитных покрытий и химических добавок для бетона, чтобы сократить время его схватывания [28,29,30,31,32]. Однако функциональные свойства добавки неоднозначны. Чтобы понять последствия взаимодействия добавки с цементом, необходимо понимать принцип ее действия. Водяные стекла представляют собой водные смеси силикатов натрия или калия и продуктов их гидролиза [29,32,33]. В зависимости от щелочности раствора силикатные анионы в жидком стекле имеют разную степень поликонденсации.Когда цемент смешивается с водой, жидкая фаза пасты насыщается ионами кальция, и pH цементного теста повышается до 12–13. Следовательно, введение жидкого стекла, обладающего высокой щелочной активностью, должно способствовать увеличению pH раствора и ускорению гидратации цемента. Однако, изменив способ введения жидкого стекла, можно получить гель SiO _2-, который, наоборот, замедляет процесс гидратации. Для выяснения этих противоречий были проведены исследования по определению влияния способа введения жидкого стекла на гидратацию и твердение портландцемента и его свойства.

2. Материалы и методы

В исследовании использовались натриевые и калиевые водяные стекла (ВГ) производства Химического завода «Рудники» С.А. (Рудники, Польша). [34]; их характеристики представлены в.

Таблица 1

Характеристики натриевых и калиевых водяных стекол.

WG	Химический состав жидкого стекла, мас.%			Кремнистый модуль
WG	SiO ₂	Na ₂ O	K ₂ O	Кремнистый модуль
Натрий	26.14	7,86	–	3,32
Калий	23,56	–	6,58	3,58

Портландцемент типа CEM I 42.5N производства Group Cement Ożarów (Ожаров, Польша) [35], был использован в качестве основного объекта исследования. Состав и свойства цемента представлены в. Все образцы были приготовлены на дистиллированной воде. Для исследования процесса гидратации цемента использовали микрокалориметр Calmetrix 1-Cal 2000 HPC (Calmetrix Inc., Бостон, Массачусетс, США).Для всех исследованных составов использовалось водоцементное соотношение (W / C) 0,5, поскольку только такое соотношение позволяло быстро качественно смешивать воду с цементом, что было необходимо для анализа.

Таблица 2

Состав и удельная поверхность портландцемента.

Химический состав, мас.%		Фазовый состав ¹, мас.%		Поверхность Блейна (см ² / г)
CaO	64.23	Алит (ы)	60,40	3380
SiO ₂	21,75	Белит (б)	17,42
Al ₂ O ₃	3,54	Алюминат трикальция	3,47
Fe ₂ O ₃	3,50	Тетракальций алюмоферрит	10,60
Na ₂ O _экв	0.71	Гипс	5,25
MgO	0,80
SO ₃	2,44
Потери воспламенения	3,03

Время начального и конечного схватывания цемента пасты определялись автоматически на приборе Vicatronic от Matest (Ожаров Мазовецкий, Польша). Консистенция цементного теста определялась согласно европейскому стандарту EN 196-3 [36] и оценивалась по глубине погружения металлического стержня диаметром 10 мм и массой 300 г.

Механическую прочность определяли на образцах – балках размером 40 × 40 × 160 мм ³ – в соответствии со стандартом [37]. Ударную вязкость определяли в соответствии со стандартом [38]. Испытания на сжатие были проведены на шести образцах. Испытания на ударную вязкость проведены на 28 образцах. Прочность образцов определялась через 1, 2 и 28 дней отверждения.

3. Экспериментальная часть

Жидкое стекло вводили в состав цементного теста и раствора в количестве 2, 5 и 8 мас.% По отношению к массе цемента.показаны различные варианты введения натриевых и калиевых жидких стекол в цементные пасты: жидкое стекло, предварительно введенное в воду для затворения (варианты N2 и N4), и в водоцементную смесь после 15 с перемешивания цемента с водой (варианты N3 и N5).

Таблица 3

Различные варианты введения натриевых и калиевых водяных стаканов.

N Положение	Состав	Введение WG
1	100% CEM	–
2	100% CEM + 5% натриевое жидкое стекло (SWG)	В воду для смешивания
3	100% CEM + 5% натриевое жидкое стекло (SWG)	В смесь воды и цемента
4	100% ЦЕМ + 5% калиевое жидкое стекло (PWG)	В воду для смешивания
5	100% ЦЕМ + 5% калиевое жидкое стекло (PWG)	В водоцементную смесь

Отличие способа введения жидкого стекла при приготовлении цементного теста и раствора состоит в том, что в первом варианте ВГ участвует в гидратации в прединдукционный период.Во втором варианте ВГ вводится в состав водоцементной смеси на более поздней стадии гидратации, в индукционном периоде. Такая разница в способе введения ВГ практически напрямую отражается на консистенции водоцементной смеси, которая увеличивается при добавлении жидкого стекла в водоцементную смесь ().

Зависимость консистенции цементного теста от количества добавки ВГ и способа ее введения.

Наиболее значительные изменения консистенции цементного теста по сравнению с контрольным образцом (35 мм) наблюдались при добавлении 2% натриевого жидкого стекла ().Когда добавка была добавлена в воду для затворения, ее консистенция уменьшилась на 15%, а когда она была добавлена в водоцементную смесь, консистенция увеличилась на 28,6%, что отражено в параметрах схватывания цемента ().

Таблица 4

Результаты времени схватывания цементных паст в зависимости от способа введения жидкого стекла.

N Положение	Время схватывания, мин
N Положение	Начальное	Окончательное
1	370	410
2	500	680
3	280	320
4	410	490
5	330	380

. вода увеличивала время до начального схватывания на 130 мин, а введение ее в водоцементную смесь сокращала его на 90 мин.Для калиевого жидкого стекла введение 5% WG в воду для смешивания увеличивало время начального схватывания на 40 мин. Введение его в водоцементную смесь снизило ее на 40 мин.

Добавление жидкого стекла и увеличение его количества привело к снижению механической прочности на сжатие и растяжение по сравнению с контрольным образцом ().

Прочность на сжатие и изгиб цементных растворов с различной дозировкой натриевого жидкого стекла. (1 и 2 – прочность на сжатие через 2 и 28 дней; 3 и 4 – прочность на изгиб через 2 и 28 дней.).

Как показано на рисунке, когда было добавлено 2% натриевого жидкого стекла, прочность на сжатие снизилась на 10%, а прочность на изгиб – на 2% после двух дней отверждения. Через 28 дней эти значения составили 1,7% и 3,4% соответственно. С 5% жидким стеклом снижение прочности на сжатие через два дня составило 26,4%, а прочности на разрыв – 5,6%. Через 28 дней эти значения составили 18,1 и 13,4% соответственно. Оптимальным можно считать 2% добавки, учитывая, что стандарт допускает снижение прочности на 10%.

Чтобы определить влияние добавления жидкого стекла на механические свойства портландцемента, были изучены ударная вязкость цементного теста, а также прочность на сжатие и изгиб при изгибе цементного раствора. При добавлении натриевых и калиевых водяных стекол в воду для затворения наблюдалось снижение ударной вязкости на 6%. Добавление в водоцементную смесь добавок жидкого стекла повысило ударную вязкость на 3–6% ().

Ударная вязкость в зависимости от способа введения ВГ.

Одновременно определялась прочность на сжатие ().

Влияние жидкого стекла на прочность на сжатие цементных растворов с жидким стеклом.

Результаты показывают, что прочность на сжатие цементных растворов была в два раза ниже при введении добавок натриевого жидкого стекла в воду для затворения, чем при их введении в водоцементную смесь. Для калиевого жидкого стекла разница была несколько меньше. Через 28 дней прочность всех образцов была значительно ниже, чем у контрольных образцов.

Как уже говорилось, увеличение прочности цемента с течением времени связано с его гидратацией, которая является экзотермическим процессом. Количество выделяемого тепла зависит от типа цемента и содержащихся в нем примесей. На ранних стадиях гидратации есть предпосылки для получения определенных свойств портландцемента. Поэтому микрокалориметрический анализ является наиболее подходящим методом для анализа процессов гидратации цемента на его ранних стадиях.

показывает зависимость количества выделяемого тепла от времени гидратации цемента с добавкой WG на разных этапах приготовления цементного теста.Микрокалориметрический анализ проводили в течение 48 ч, что соответствует раннему периоду гидратации.

Температурные кривые для смесей цемента с 5% -ным натриевым и калиевым водяным стеклом. 1—100% СЕМ; 2—100% ЦЕМ + 5% SWG в воду для смешивания; 3—100% ЦЕМ + 5% СВГ в водоцементную смесь; 4—100% CEM + 5% PWG в воду для смешивания; 5—100% ЦЕМ + 5% ПВГ в водно-цементную смесь. ( a ) СЕМ + натрий WG; ( b ) CEM + калий WG.

Как показано на a, независимо от метода введения жидкого стекла после одного часа гидратации количество выделяемого тепла было примерно одинаковым для композиции с жидким стеклом и контрольного образца.Через 10 ч количество тепла, выделяемого при введении натриевого жидкого стекла в воду для затворения, уменьшилось на 44% по сравнению с контрольным образцом и увеличилось на 56% при добавлении жидкого стекла в водоцементную смесь. Через 48 ч эти значения составили 53% и 11% соответственно. Аналогичная картина наблюдалась с калиевым жидким стеклом (б). Единственное отличие состоит в том, что через 10 и 48 ч тепловыделение было выше, чем у контрольного образца, чем у натриевого жидкого стекла.

Сравнение максимальных скоростей тепловыделения во все периоды гидратации показывает, что добавление примесей жидкого стекла к затворной воде снижает скорость тепловыделения на постиндукционной стадии гидратации почти в два раза по сравнению с введение жидкого стекла в цементное тесто ().

Таблица 5

Нормы тепловыделения во все периоды гидратации в зависимости от способа введения ВГ.

N	Максимальная скорость выделения тепла, Вт / кг
N	Предварительная индукционная стадия гидратации	Индукционная стадия гидратации	Постиндукционная стадия гидратации
1	8.18	0,62	2,16
2	4,54	0,41	0,81
3	10,45	1,36	2,51
4	5,35	0,43	1,25 900
5	9,24	1,14	2,28

На основании представленных данных можно предположить, что влияние жидкого стекла на гидратацию цемента зависит от способа его введения.Чтобы понять причину этого явления, необходимо смоделировать воздействие WG в окружающей среде во время гидратации цемента. Построение соответствующей модели было основано на микрокалориметрическом анализе действия ВГ натрия по отдельности на каждый из реагентов, образующихся при гидратации портландцемента, и их совместное присутствие в составе полученного экстракта цементного теста (ЦПЭ), по методике, описанной в [39]. показана зависимость тепловыделения от времени для каждого реагента в отдельности и при их совместном действии.

Зависимость тепловыделения от времени при воздействии ВГ натрия на различные реагенты, входящие в состав продуктов гидратации цемента.

При введении жидкого стекла в воду для затворения наблюдалось резкое снижение скорости тепловыделения (), что может свидетельствовать о растворении жидкого стекла с образованием продуктов гидролиза по реакции

Na ₂ O · nSiO ₂ · mH ₂ O + H ₂ O → 2NaOH + H ₂ SiO ₃

(1)

Зависимость количества выделяемого тепла по способу введения жидкого стекла связана с характеристикой коагуляции SiO ₂ в различных водных средах [33,40,41].В нейтральной среде (смешивающая вода) коагуляция SiO ₂ происходит с максимальной скоростью, а щелочная среда способствует стабилизации зол SiO ₂ в растворах. показывает, что при добавлении WG натрия к воде наблюдалось поглощение тепла, что указывает на коагуляцию геля SiO ₂ из-за реакции (1). Поэтому, когда жидкое стекло было добавлено в воду для замешивания (которая имеет pH 7), WG высвободила гель SiO ₂ -, который обволакивал зерна цемента и затруднял доступ воды.Это привело к снижению скорости гидратации и задержке начала схватывания цемента ().

Совершенно иная картина возникает при действии насыщенного раствора гидроксида кальция и ЦПЭ на ВГ натрия (). В течение 0,1 часа наблюдался небольшой экзотермический эффект, который может быть связан с образованием промежуточных продуктов, который снизился до нуля в течение следующих двух часов. Когда WG был добавлен к цементному тесту, имеющему высокое значение pH, коагуляция SiO ₂ стала затруднительной, что привело к реакции WG с гидроксидом кальция с образованием щелочного силиката-гидрата кальция (N (K) CSH) гель продукта, который сопровождался интенсивным выделением тепла ().

Образование щелочного геля при введении жидкого стекла в цементное тесто способствует снижению механической прочности образцов цемента по сравнению с контрольными образцами [11]. Представленные в статье результаты исследований позволяют утверждать, что добавка жидкого стекла, независимо от его вида, существенно влияет на гидратацию и твердение портландцемента. При введении жидкого стекла в воду для замеса процесс гидратации замедляется из-за образования геля SiO ₂ -, что приводит к снижению механической прочности по сравнению с контрольными образцами.При введении в водоцементную смесь жидкое стекло реагирует с гидроксидом кальция с образованием щелочного геля, способствуя снижению механической прочности по сравнению с контрольными образцами, но более высокой прочности, чем при добавлении WG в воду для замешивания.

При использовании добавок жидкого стекла необходимо учитывать повышение щелочной активности цементного теста. Известно, что портландцемент обладает высокой щелочной активностью калия. Поэтому, учитывая смешанный щелочной эффект, который предполагает введение другого типа щелочного компонента, желательно использовать натриевое жидкое стекло для подавления щелочной калиевой активности портландцемента [42].

4. Выводы

Это исследование показывает возможность контроля времени схватывания портландцемента с использованием жидкого стекла в качестве добавки. Обладая высокой щелочной активностью, жидкое стекло оказывает существенное влияние на гидратацию и твердение портландцемента. Установлено, что введение жидкого стекла в воду для затворения увеличивает время схватывания портландцемента на 120 мин, а введение в цементное тесто, наоборот, сокращает его на 90 мин; однако для калиевого жидкого стекла это время составляет 40 мин.Исследования механической прочности образцов с жидким стеклом показали, что ударная вязкость и прочность на сжатие уменьшаются с увеличением количества добавленного жидкого стекла. Например, через два дня гидратации при увеличении количества жидкого стекла с 2% до 8% прочность на сжатие снизилась в 4,3 раза, а через 28 дней – в 17 раз. Как показали микрокалориметрические исследования с использованием метода моделирования, когда жидкое стекло, независимо от его типа, вводится в воду для затворения, образуется гель SiO ₂, который тормозит процесс гидратации.Создается гель N (K) CSH, который разрыхляет структуру цемента, снижая его механическую прочность. Когда жидкое стекло вводится в цементное тесто, гидроксид кальция, образующийся во время гидратации цемента, взаимодействует с метасиликатом натрия (калия) жидкого стекла с образованием дополнительного геля N (K) CSH, увеличивает консистенцию цементного теста и укорачивает время схватывания.

Учитывая, что можно регулировать время схватывания портландцемента, незначительно влияя на прочность цементных изделий (в пределах, допускаемых стандартами), в зависимости от способа введения жидкого стекла, 2% можно считать оптимальным количеством стакана воды для добавления.

Вклад авторов

Концептуализация, W.S. и Г.К .; Методология, W.S .; Проверка, W.S. и Г.К .; Формальный анализ, W.S .; Расследование, W.S. и Г.К .; Написание – подготовка оригинального черновика, W.S .; Написание – просмотр и редактирование, Г.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получало внешнего финансирования.

Заявление институционального наблюдательного совета

Не применимо.

Заявление об информированном согласии

Не применимо.

Заявление о доступности данных

Данные, представленные в этом исследовании, доступны по запросу у соответствующего автора.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сноски

Примечание издателя: MDPI остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и филиалов организаций.

Список литературы

1. Рамачандран В.С. Справочник по добавкам в бетон: свойства, наука и технологии.Публикации Нойеса; Парк-Ридж, Нью-Джерси, США: 1995. [Google Scholar] 2. Невилл А. Właściwości Betonu. Polski Cement; Краков, Польша: 2012. [Google Scholar] 4. Пизонь Ю., Миера П., Лавневска-Пекарчик Б. Влияние добавок, ускоряющих твердение, на свойства цемента с измельченным гранулированным доменным шлаком. Процедуры Eng. 2016; 161: 1070–1075. DOI: 10.1016 / j.proeng.2016.08.850. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Луковский П. Modyfikacja Materiałowa Betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu; Краков, Польша: 2016.[Google Scholar] 6. Чунг Дж., Джекнаворян А., Робертс Л., Сильва Д. Влияние добавок на кинетику гидратации портландцемента. Джем. Concr. Res. 2011; 41: 1289–1309. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2011.03.005. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Чен К., Сун З. Влияние сульфата алюминия на гидратацию и свойства цементных паст. J. Adv. Concr. Technol. 2018; 16: 522–530. DOI: 10.3151 / jact.16.522. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Сальвадор Р.П., Каваларо С.Х.П., Сегура И., Фигейредо А.Д., Перес Дж. Ранняя гидратация цементных паст щелочными и нещелочными ускорителями для напыленного бетона.Констр. Строить. Матер. 2016; 111: 386–398. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.02.101. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Ван Ю., Хе Ф., Ван Дж., Ху К. Сравнение влияния бикарбоната натрия и карбоната натрия на гидратацию и свойства портландцементной пасты. Материалы. 2019; 12: 1033. DOI: 10.3390 / ma12071033. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Пащенко А. Теория цемента. Будивельник; Киев, Украина: 1991. [Google Scholar] 11. Курдовски В. Chemia Cementu i Betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu; Краков, Польша: 2010.[Google Scholar] 12. Массацца Ф. Достижения в цементной технологии. Pergamon Press; Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: 1983. Добавки в бетон; С. 569–648. [Google Scholar] 13. Коппола Л. Роль добавок в передовых технологиях бетона; Труды Седьмой Международной конференции Canmet / ACI «Суперпластификаторы и другие химические добавки в бетон»; Берлин, Германия. 20–23 октября 2003 г .; С. 473–495. [Google Scholar] 14. Польский комитет по стандартизации. PN-EN, 934–2 + A1: 2012 Добавки для бетона, строительного раствора и раствора – Часть 2: Добавки в бетон – Определения, требования, соответствие, маркировка и маркировка.Польский комитет по стандартизации; Варшава, Польша: 2012. с. 24. [Google Scholar] 15. Тейлор Х.Ф.У. Цементная химия. Томас Телфорд Паблишинг; Лондон, Великобритания: 1997. [Google Scholar] 16. Жоликер К., Симард М.-А. Взаимодействие химическая примесь-цемент: феноменология и физико-химические концепции. Джем. Concr. Compos. 1998. 20: 87–101. DOI: 10.1016 / S0958-9465 (97) 00062-0. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Чен Г., Ли Х., Янг К.Л., Юэ П.Л., Вонг А., Тао Т., Чой К.К. Переработка стекла в производстве цемента – инновационный подход.Waste Manag. 2002; 22: 747–753. DOI: 10.1016 / S0956-053X (02) 00047-8. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Ши К., Ву Ю., Рифлер К., Ван Х. Характеристики и пуццолановая реакционная способность стеклянных порошков. Джем. Concr. Res. 2005; 35: 987–993. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2004.05.015. [CrossRef] [Google Scholar] 19. Шварц Н., Нейтхалат Н. Влияние мелкодисперсного стеклянного порошка на гидратацию цемента: сравнение с летучей золой и моделирование степени гидратации. Джем. Concr. Res. 2008. 38: 429–436. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2007.12.001. [CrossRef] [Google Scholar] 20. Яни Ю., Хогланд В. Стеклянные отходы при производстве цемента и бетона – обзор. J. Environ. Chem. Англ. 2014; 2: 1767–1775. DOI: 10.1016 / j.jece.2014.03.016. [CrossRef] [Google Scholar] 21. Бучихи А., Бензерзур М., Абриак Н.-Э., Махерзи В., Маминди-Паяны Ю. Исследование влияния типов отработанных стекол на пуццолановую активность цементной матрицы. Констр. Строить. Матер. 2019; 197: 626–640. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.11.180. [CrossRef] [Google Scholar] 22.Лю Г., Флореа М.В.А., Брауэрс Х.Дж. Оценка эффективности устойчивых высокопрочных строительных смесей, содержащих в качестве связующего большое количество отходов стекла. Констр. Строить. Матер. 2019; 202: 574–588. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.12.110. [CrossRef] [Google Scholar] 23. Пак С. Б., Ли Б. С., Ким Дж. Х. Исследования механических свойств бетона, содержащего стекломассы. Джем. Concr. Res. 2004; 34: 2181–2189. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2004.02.006. [CrossRef] [Google Scholar] 25. Шевченко В.В. Эффект ASR в стеклах, используемых в качестве добавок к портландцементу.Glas. Phys. Chem. 2012; 38: 466–471. DOI: 10,1134 / S1087659612050070. [CrossRef] [Google Scholar] 26. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Щелочная активность стеклянных порошков, используемых в качестве добавок к портландцементу. Часть I. Glas. Phys. Chem. 2015; 41: 500–502. DOI: 10,1134 / S1087659615050181. [CrossRef] [Google Scholar] 27. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Нуклеаторная функция стеклянных порошков, используемых в качестве добавок для портландцемента. Glas. Phys. Chem. 2017; 43: 618–621. DOI: 10,1134 / S1087659617060141. [CrossRef] [Google Scholar] 28.Шевченко В., Коцай Г. Влияние жидкого стекла на раннее твердение портландцемента. Процедуры Eng. 2017; 172: 977–981. DOI: 10.1016 / j.proeng.2017.02.119. [CrossRef] [Google Scholar] 29. Чарнецкий Л., Броневский Т., Хеннинг О. Chemia w Budownictwie. Wydawnictwo Arkady; Варшава, Польша: 2010. [Google Scholar] 30. Kątna Z. Wpływ szkła wodnego potasowego na Parameter zaczynów Cementowo-lateksowych. НАФТА-ГАЗ. 2010. 6: 471–476. [Google Scholar] 31. Баран Т. Влияние калиевого жидкого стекла на гидратацию портландцемента.Джем. Wapno Bet. 2004. 6: 298–306. [Google Scholar] 32. Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и Растворимое Стекло Стройиздат; Санкт-Петербург, Россия: 1996. [Google Scholar] 33. Кесслер В.Г. Справочник по золь-гелю. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; Вайнхайм, Германия: 2015. Прекурсоры золь-геля; С. 195–224. [Google Scholar] 36. Польский комитет по стандартизации. PN-EN, 196–3: 2016-12 Методы испытания цемента – Часть 3: Определение времени схватывания и прочности. Польский комитет по стандартизации; Варшава, Польша: 2016.[Google Scholar] 37. Польский комитет по стандартизации. PN-EN, 196–1: 2016 Методы испытаний цемента. Определение силы. Польский комитет по стандартизации; Варшава, Польша: 2016. [Google Scholar] 38. Польский комитет по стандартизации. PN-EN ISO, 148–1: 2016 Испытание на удар маятником по Шарпи – Часть 1: Метод испытания. Польский комитет по стандартизации; Варшава, Польша: 2016. [Google Scholar] 39. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Влияние добавок стеклянных порошков на процесс гидратации портландцемента.Glas. Phys. Chem. 2020; 46: 653–656. DOI: 10,1134 / S1087659620060231. [CrossRef] [Google Scholar] 40. Балински А. О структуре Uwodnionego Krzemianu Sodu Jako Spoiwa mas Formierskich. Instytut Odlewnictwa; Краков, Польша: 2009. [Google Scholar] 41. Ю. И. Орлов О стеклообразовании в системе Na ₂ O – SiO ₂ –H ₂ O. Glas. Phys. Chem. 2002. 28: 281–287. [Google Scholar] 42. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Влияние добавок водорастворимого стекла на извлечение щелочи из портландцемента.Glas. Phys. Chem. 2019; 45: 596–598. DOI: 10,1134 / S108765961

08. [CrossRef] [Google Scholar]

Переработка отработанного стекла в качестве заполнителя в материалах на основе цемента

https://doi.org/10.1016/j.ese.2020.100064Получить права и содержание

Основные моменты

•: Пуццолановая реакция выставленное стекло может улучшить свойства материалов.
•: Стеклянные отходы толщиной 20 мкм при замене цемента на 20% дают оптимальные результаты.
•: 20% мелкий заполнитель для стеклянных отходов дает удовлетворительные результаты.
•: Стеклянные отходы представляют собой плохой крупнозернистый заполнитель из-за гладкой поверхности стекла.

Abstract

Стекло – это распространенный материал, изготовленный из природных ресурсов, таких как песок. Хотя большая часть стеклянных отходов перерабатывается для производства новых изделий из стекла, большая их часть по-прежнему отправляется на свалки. Стекло – это полезный ресурс, который не поддается биологическому разложению и занимает ценное место на свалках. Чтобы бороться с отходами стекла, которые отправляются на свалки, необходимо изучить альтернативные формы переработки.Строительная промышленность является одним из крупнейших источников выбросов CO ₂ в мире, производя до 8% мирового CO ₂ для производства цемента. Использование песка в значительной степени истощает природные ресурсы для создания строительных растворов или бетонов. В этом обзоре исследуются возможности включения стеклянных отходов в материалы на основе цемента. Было обнаружено, что стеклянные отходы непригодны в качестве замены сырья для производства клинкера и в качестве крупнозернистого заполнителя из-за жидкого состояния, производимого в печи, и гладкой поверхности, соответственно.Обнадеживающие результаты были получены при введении мелких частиц стекла в материалы на основе цемента из-за благоприятной пуццолановой реакции, которая улучшает механические свойства. Было обнаружено, что 20% цемента можно заменить отходами стекла 20 мкм без отрицательного воздействия на механические свойства. Замена более 30% может вызвать негативные последствия, поскольку остается недостаточное количество CaCO ₃ для реакции с диоксидом кремния из стекла, известного как эффект разбавления. По мере того, как количество мелкозернистого заполнителя для отработанного стекла увеличивается более чем на 20%, механические свойства пропорционально снижаются; однако до 20% дает результаты, аналогичные традиционным смесям.

Ключевые слова

Отработанное стекло

Мелкозернистый заполнитель

Замена песка

Пуццолановая реакционная способность

Цемент

Альтернатива рециклинга

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Автор (ы). Опубликовано Elsevier B.V. от имени Китайского общества наук об окружающей среде, Харбинского технологического института, Китайской исследовательской академии наук об окружающей среде.

Цитирующие статьи

(PDF) Стеклобетон переменной плотности

FORM-2020

IOP Conf.Серия: Материаловедение и инженерия 869 (2020) 032025

IOP Publishing

doi: 10.1088 / 1757-899X / 869/3/032025

Объектом исследования являлись многофункциональные композиции на основе жидкого стекла, из которых

были синтезированы оба компонента легкого бетона.

В экспериментах использовалось жидкое натриевое стекло плотностью 1400 кг / м3. В жидкое стекло в качестве наполнителя вводили материалы различного происхождения

Добавки первой группы I (горючие сланцы, древесная мука, угленосные породы и зола от сжигания угля

) содержали дожигающий компонент. Добавки второй группы II (глина, колба, бокситы

, вулканическое стекло) содержали гидратированные минералы; его горение сопровождается обезвоживанием и образованием

водяного пара. Добавки третьей группы III содержали минералы (пирит, кальцит, доломит

), выделяющие газовую фазу при термических превращениях.Добавки четвертой группы

IV содержали желирующий компонент (стеклобой).

Сырье измельчали до удельной поверхности 400 – 450 м2 / кг и смешивали с жидким стеклом

. Для получения заполнителя бетона были сформированы гранулы диаметром 10-15 мм, которые обжигались при температуре вспучивания

. Бетонные смеси были приготовлены путем введения пористого заполнителя в состав жидкого стекла

номинальной смеси. Для ускорения твердения бетон был подвергнут термической обработке

при температурах 100 – 300 ° С.Термические превращения в массе сырья

оценивались по характеру пористой структуры и плотности материалов. Микроструктура материалов

исследована с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-649OLV Energy. Коэффициент набухания

определялся как соотношение размеров образцов до и после обжига.

3. Результаты и обсуждение

3.1 Жидкое стекло – основа пористого наполнителя

Проблемам пористых заполнителей посвящены многочисленные разработки последних лет.

Создано новое поколение агрегатов: высокопористые силикатно-нитратные гранулы [10 – 15];

пеностеклокерамические многофункциональные материалы [16, 17]. Поризация – это определяющий этап технологии легкого бетонного заполнителя

. Для осуществления термического набухания сыпучего материала используются процессы газообразования

в сырьевой массе [17 – 20]. Для пористых сыпучих материалов пиропластического синтеза

предпочтительны ресурсосберегающие технологии с использованием техногенного сырья

[13 – 15].

Широкому распространению пористых зернистых заполнителей в строительстве препятствуют следующие проблемы

: необходимость высокотемпературных технологических процессов; низкая эффективность материалов

техник пористости. Высокопористые материалы на основе вспененного жидкого стекла

обладают низкой водостойкостью и хрупкостью [10].

Сырье с формовочными свойствами и способностью к набуханию необходимо для получения пористого гранулированного материала

Исследованы составы жидкого стекла с добавками различного состава.

Концентрация добавок в жидком стекле от 10 до 90%.

Действие наполнителя проявляется еще на стадии приготовления композиции. При увеличении содержания порошкового компонента

вязкость композиции жидкого стекла увеличивается (таблица 1). При одинаковом содержании наполнителей

наибольшее увеличение вязкости составов обеспечивают добавки

первой и второй групп, снижающие влияние адсорбции воды в жидкое стекло.Составы с содержанием наполнителя

60 – 70% приобретают пластичность и легко формуются в гранулы.

Таблица 1. Влияние добавок на реологические свойства композиций жидкого стекла.

Структурная прочность композиции жидкого стекла, кПа,

при содержании добавок,%

(PDF) Стекло вторичное как заполнитель для архитектурных растворов

Стр. 10 из 11

Tittarellietal. Int J Concr Struct Mater (2018) 12:57

гидрофобной примеси.Гидрофобная добавка

дополнительно задерживает расширение, но не замедляет существенно скорость его распространения.

Подтверждения

Авторы выражают благодарность англ. Риккардо Спинози провел эксперименты

Сведения об авторе

1 Департамент материаловедения, наук об окружающей среде и городского планирования –

ning (SIMAU), Исследовательский отдел INSTM, Политехнический университет Марке,

60131 Анкона, Италия.2 ISAC-CNR, 40129 Болонья, Италия.

Вклад авторов

FT инициировала, координировала и контролировала проект. Она проанализировала

, интерпретировала данные, подготовила и отредактировала рукопись. AM и CG

редактировали рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Примечание издателя

Springer Nature сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий в отношении опубликованных карт

и институциональных связей.

Получено: 23 июня 2017 г. Принято: 26 июня 2018 г.

Ссылки

Aciu, C., Ilutiu-Varvara, D.-A., Manea, D.-L., et al. (2018). Переработка пластиковых отходов

в составе экологических растворов. Rulesia Manu-

facturing, 22, 274–279. https: //doi.org/10.1016/j.promf g.2018.03.042.

Афшинния, К., и Рангараджу, П. Р. (2015). Влияние чистоты измельченного переработанного стекла

на смягчение щелочно-кремнеземной реакции в строительных растворах.Строительство и

Строительные материалы, 81, 257–267. https: //doi.org/10.1016/j.conbu ildma

t.2015.02.041.

Али М., Хашми М. С. Дж., Олаби А. Г. и др. (2012). Влияние коллоидного нанокремнезема

на механическое и физическое поведение стеклянного цементного раствора.

Материалы и конструкция, 33, 127–135. https: //doi.org/10.1016/j.matde

s.2011.07.008.

Associazione Nazionale degli Industriali del Vetro – Assovetro.(2017). http: //

www.assov etro.it. По состоянию на 15 июня 2017 г.

Bignozzi, M.C., Saccani, A., Barbieri, L., & Lancellotti, I. (2015). Стеклянные отходы

в качестве дополнительных вяжущих материалов: Влияние химического состава стекла

. Цемент и бетонные композиты, 55, 45–52. https: // doi.

org / 10.1016 / j.cemco ncomp .2014.07.020.

Карсана М., Фрассони М. и Бертолини Л. (2014). Сравнение измельченных отходов стекла

с другими дополнительными вяжущими материалами.Цемент и

Бетонные композиты, 45, 39–45. https: //doi.org/10.1016/j.cemco ncomp

.2013.09.005.

Карсана М., Титтарелли Ф. и Бертолини Л. (2013). Использование мелкозернистого бетона в качестве строительного материала

: Прочность, долговечность и защита от коррозии

закладной стали. Исследование цемента и бетона, 48, 64–73. https: //

doi.org/10.1016/j.cemco nres.2013.02.006.

Коринальдези, В., Гнаппи, Г., Морикони, Г., & Монтенеро, А. (2005). Повторное использование измельченного стекла

в качестве заполнителя для строительных растворов. Управление отходами, 25,

197–201. https: //doi.org/10.1016/j.wasma № 2004.12.009.

Коринальдези В., Морикони Г. и Титтарелли Ф. (2003). Таумазит: Свидетельство

неправильного вмешательства в реставрацию кладки. Цементно-бетонный ком-

поз., 25, 1157–1160. https: //doi.org/10.1016/S0958-9465 (03) 00158-6.

Коринальдези, В., Нардинокки, А., И Доннини Дж. (2016). Повторное использование переработанного стекла

в производстве строительных растворов. Европейский экологический и гражданский журнал

Engineering, 20, s140 – s151.

Dang, J., Zhao, J., Hu, W., et al. (2018). Свойства раствора с отходами глины

кирпича как мелкого заполнителя. Строительные и строительные материалы, 166, 898–907.

https://doi.org/10.1016/j.conbu ildma t.2018.01.109.

де Азеведо, А. Р. Г., Александр, Дж., Занелато, Э. Б., и Марвила, М.Т. (2017). Внедрение

стеклотары по реологическим свойствам клеевого раствора

. Строительство и строительные материалы, 148, 359–368. https

: //doi.org/10.1016/j.conbu ildma t.2017.04.208.

Ду, Х., и Тан, К. Х. (2014). Влияние размера частиц на реакцию щелочного металла с кремнеземом в ступках из рециклированного стекла. Строительные и строительные материалы, 66, 275–285. https

: //doi.org/10.1016/j.conbu ildma t.2014.05.092.

Го, М. З., Чен, З., Линг, Т. К., и Пун, К. С. (2015). Влияние переработанного стекла на

свойств архитектурного раствора до и после воздействия повышенных температур

. Журнал чистого производства, 101, 158–164. https: // doi.

org / 10.1016 / j.jclep ro.2015.04.004.

Хьюз, Д. (1985). Пористая структура и проницаемость затвердевшего цементного теста.

Журнал исследований бетона, 37, 230–231. https: //doi.org/10.1680/

macr.1985.37.133.227.

Идир Р., Сир М. и Тагнит-Хаму А. (2011). Пуццолановые свойства мелкозернистого стеклобоя и грубого смешанного цветного стеклобоя

. Цемент и бетонные композиты, 33,

19–29. https: //doi.org/10.1016/j.cemco ncomp .2010.09.013.

Коу, С.С., и Пун, К.С. (2009). Свойства самоуплотняющегося бетона pre-

в сравнении с переработанным стеклянным заполнителем. Цемент и бетонные композиты, 31,

107–113. https: //doi.org/10.1016/j.cemco ncomp .2008.12.002.

Ламонд, Дж. Ф., и Пилерт, Дж. Х. (2006). Значение испытаний и свойства бетона

и бетонных материалов. Нью-Йорк: ASTM International.

Legambiente (2017) Пещера Раппорто. (на итальянском).

Летелье В., Тарела Э., Оссес Р. и др. (2017). Механические свойства con-

крит с переработанными заполнителями и отходами стекла. Struct Concr, 18, 40–53.

https: //doi.org/10.1002/suco.20150 0143.

Ли, Дж. С., Го, М. З., Сюэ, К., и Пун, К. С. (2017). Переработка сожженной золы шлама и стекла воронки электронно-лучевой трубки в цементных растворах.

Журнал чистого производства, 152, 142–149. https: //doi.org/10.1016/j.

jclep ro.2017.03.116.

Линг, Т. К., и Пун, К. С. (2011). Свойства архитектурного раствора

из переработанного стекла с различными размерами частиц. Материалы и дизайн, 32,

2675–2684.https: //doi.org/10.1016/j.matde s.2011.01.011.

Линг, Т. К., и Пун, К. С. (2014). Целесообразно использование больших объемов GGBS в архитектурном растворе из 100% переработанного стекла

. Цемент и бетонные композиты, 53,

350–356. https: //doi.org/10.1016/j.cemco ncomp .2014.05.012.

Линг, Т. К., Пун, С. С., и Вонг, Х. У. (2013). Управление и переработка отходов стекла

в бетонные изделия: текущая ситуация в Гонконге.

Ресурсы, сохранение и переработка, 70, 25–31.https: //doi.org/10.1016/j.

рецензия 2012.10.006.

Mobili, A., Belli, A., Giosuè, C., et al. (2016). Метакаолин и зола щелочная –

Активированные растворы

по сравнению с цементными растворами того же класса прочности

. Исследование цемента и бетона, 88, 198–210. https: // doi.

org / 10.1016 / j.cemco nres.2016.07.004.

Mobili, A., Giosuè, C., Belli, A., et al. (2015). Геополимерные и цементные растворы

с одинаковым классом механической прочности: характеристики

и коррозионное поведение

черных и оцинкованных стальных стержней.ACI Special Publi-

катион, 305, 18–18.

Морикони, Г., Титтарелли, Ф., и Коринальдези, В. (2002). Обзор гидрофобной обработки и добавок на основе силикона

для бетона. Индийский бетон

Journal, 76, 637–642.

Нуньес, С., Матос, А. М., Дуарте, Т. и др. (2013). Состав смеси самоуплотняющегося стеклянного раствора

. Цементные и бетонные композиты, 43, 1–11. https: // doi.

org / 10.1016 / j.cemco ncomp. 2013.05.009.

Озга И., Гедин Н., Джозуэ К. и др. (2014). Оценка

источников загрязнителя воздуха в отложениях на памятниках методом многомерного анализа. Science

Total Environment, 490, 776–784. https: //doi.org/10.1016/j.scito

tenv.2014.05.084.

Парги, А., и Шахрия Алам, М. (2016). Физико-механические свойства

цементных композитов, содержащих переработанный стеклянный порошок (RGP) и

бутадиен-стирольный каучук (SBR).Строительные и строительные материалы, 104,

34–43. https: //doi.org/10.1016/j.conbu ildma t.2015.12.006.

Пеначо, П., Де Брито, Дж., И Розарио Вейга, М. (2014). Физико-механические и

эксплуатационные характеристики растворов, содержащих мелкие стеклянные отходы

заполнитель. Цемент и бетонные композиты, 50, 47–59. https: // doi.

org / 10.1016 / j.cemco ncomp .2014.02.007.

Рамачандран, В. С. (1984). Справочник по добавкам в бетон – свойства, наука

и технологии.Парк-Ридж (Нью-Джерси): Нойес Пабликейшнс.

Рашад, А. М. (2014). Переработанное стекло в качестве замены мелкого заполнителя

в цементных материалах на основе портландцемента. Строительство и

Раствор для стеклянных блоков

Реставрация | Белый раствор / бетонная отделка

Стеклянный блок Раствор
Водостойкий белый раствор

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ:

Empire Blended Products, Inc.
250 Hickory Lane C Bayville, NJ 08721
(732) 269-4949 C Факс (732) 269-0497
www.empireblended.com

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА:

СТЕКЛЯННЫЙ РАСТВОР – высокопрочный прецизионный раствор для смешивания (ASTM C-270, тип ‑ M), разработанный специально для современной технологии кладки стеклоблоков. Это смесь белого портландцемента (ASTM C-150, ТИП I), гидратированной каменной извести (ASTM C-207, тип S), интегральных гидроизоляционных добавок, модификаторов и заполнителей специального назначения.Несмотря на то, что этот материал разработан для стеклянных блоков, он может использоваться для любых применений, требующих высокопрочного раствора, а также при смешивании с EM ‑ CRYL 600 в качестве финишного покрытия на бетонных и кирпичных поверхностях.

ИСПОЛЬЗУЕТ:

Укладка стеклоблоков
Любое применение, требующее высокоэффективного раствора
Мастерком нанесено декоративное покрытие

ПРЕИМУЩЕСТВА:

Предварительно смешанные, высшего качества
Равномерная окраска, блестящий белый
Устойчив к плесени
Внутреннее или внешнее использование
принимает РАДУЖНЫЙ ЦЕМЕНТ ЦВЕТА

УСТАНОВКА:

Подготовка поверхности:
Все поверхности должны быть чистыми и свободными от рыхлой грязи, мусора, красок, масел или других загрязнений, которые могут препятствовать сцеплению.Подготовьте стеклоблок в соответствии с инструкциями производителя. При использовании в качестве отделочного покрытия для бетона заполните все трещины и отверстия средством EMPIRE BLENDED PATCH ALL или EMPIRE BLENDED PATCH IT и дайте ему высохнуть в течение 24 часов перед нанесением финишного покрытия. Обрабатываемые поверхности должны быть влажными, но без стоячей воды.

Смешивание: Для стекольной кладки
В подходящем контейнере добавьте сухой материал в чистую воду и перемешайте до густой консистенции без комков.Стеклянные блоки не впитывают влагу, и для их поддержки требуется более жесткая, чем обычно, смесь. Оставьте смешанный материал на 5-10 минут, перемешайте и нанесите. Не перепроверяйте.

Смешивание: Для отделки бетона
В подходящем миксере или контейнере добавьте материал в раствор EMPIRE BLENDED EM-CRYL 600 и воды, смешанный в соотношении 1 часть EM-CRYL 600 к 2 частям воды. . Смешайте до консистенции, подходящей для затирки, и оставьте на 5-10 минут.Ремикс и нанесите шпателем на поверхность.

RAINBOW CEMENT COLOR может быть добавлен для получения цветного шва или отделки. Добавьте краситель из расчета 1 фунт на 50-фунтовый мешок и смешайте насухо до однородного цвета без полос. Добавьте жидкость к материалу и перемешайте до желаемой консистенции. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы все компоненты (материал, цвет и жидкость) измерялись одинаково от партии к партии.

Размещение: Для стеклянной кладки
Нанесите раствор с помощью кирпичного шпателя, используя полный слой раствора на всех стыках без борозд.Следуйте рекомендациям производителя по установке. Стыки следует обработать неметаллическими фуганками, чтобы избежать обесцвечивания. После того, как раствор достаточно затвердеет, очистите его влажной губкой и водой, чтобы его не повредило давление на блок или стыки. Завершите чистку сухой тряпкой или мешковиной, чтобы удалить остатки строительного раствора.

Размещение: Для бетонной отделки
Обычно достаточно одного слоя на заливном бетоне или цементной штукатурке.Однако над кирпичной или бетонной кладкой предпочтительнее два слоя. Нанести стальным не оставляющим пятен шпателем. Материал можно гладить стальным шпателем или текстурировать губкой или резиновой теркой. Не используйте деревянные терки, так как это может привести к обесцвечиванию. Не затягивайте.

Отверждение:
СТЕКЛЯННЫЙ РАСТВОР самоотверждается в строительных растворах. Обычно при использовании в качестве отделочного материала для бетона влажное отверждение не требуется, за исключением жарких, сухих и ветреных условий.В этом случае равномерно смочите поверхность мелким водяным туманом в течение 4-5 дней.

Покрытия:
Одного мешка весом 50 фунтов достаточно для размещения следующего количества стеклоблоков:

Блок 6 x 6 ………………………. 36 штук
Блок 8 x 8 ………. ……………… 32 шт.
Блок 12 x 12 ……………………. … 18 шт.

При использовании в качестве финишного покрытия для бетона один 50-фунтовый мешок покрывает приблизительно 50 квадратных футов при толщине c “над бетоном или гладкой цементной штукатуркой.

Упаковка:
Выпускается в многослойных бумажных пакетах по 50 фунтов с влагонепроницаемым покрытием.

Цвет:
Белый бриллиант

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Прочность на сжатие (ASTM C-109)
3 дня ……………………………….. ……… 3200 фунтов на кв. Дюйм
7 дней ……………………………… ……….. 4150 фунтов на кв. Дюйм
28 дней ……………………………………… 4800 фунтов на кв. Дюйм

ОГРАНИЧЕНИЯ:

Не применять, если температура ниже 40 ° F или упадет ниже 40 ° C в течение 24 часов. Не используйте «антифриз» или растворы-ускорители.

ВНИМАНИЕ:

Содержит портландцемент № CAS 65997-15-1. Свежеприготовленные цементные продукты могут вызвать повреждение кожи. По возможности избегайте контакта с кожей и немедленно промойте пораженные участки водой.При попадании любого продукта в глаза немедленно промыть глаза водой. При проглатывании не вызывайте рвоту и немедленно обратитесь за медицинской помощью. Беречь от детей.

ГАРАНТИЯ:

В связи с использованием этого продукта вне нашего контроля, мы не несем ответственности за ущерб любого рода, и пользователь принимает продукт «как есть» и без гарантий, явных или подразумеваемых, со стороны Empire Blended Products или ее агентов.Пригодность продукта для использования по назначению зависит исключительно от пользователя. Нашим единственным обязательством является замена или оплата любого материала, имеющего дефект, при этом наша ответственность ограничивается закупочной ценой на материалы, поставленные нами.

Влияние частичной замены песка на стеклянный порошок на поведение песчано-цементного раствора

1. Введение

Ежегодно во всем мире производятся миллионы тонн стеклянных бутылок.Промышленности, расположенные в Европейском Союзе, Китае и США, производят около 33 млн тонн, 32 млн тонн и 20 млн тонн соответственно [1]. Эти бутылки используются для хранения продуктов и распространяются по всему миру, где они оказались не поддающимися биологическому разложению отходами. В развитых странах большая или меньшая часть (в зависимости от страны) перерабатывается, в то время как большая часть вывозится на свалки. Во Франции, например, уровень вторичного использования стекла составляет около 75% [2]. Он может достигать 77,9%, или 3 из 4 бутылок, 100% которых поступает из системы сбора стекла [3].Напротив, в Квебеке в 2018 году 28% стекла отправляется на переработку [4]. В отличие от развивающихся стран, где нет системы запечатывания и переработки бутылок, бутылки можно найти в ручьях, лагунах и болотах. В Кот-д’Ивуаре, например, миллионы этих бутылок ежегодно выбрасываются в дикую природу, где они становятся личинками для распространения болезнетворных агентов, связанных со стоячей водой, таких как малярия. Согласно [5] в 2017 году от малярии умерло 435 000 человек. Только на африканский регион приходится 93% от общего числа людей, умерших от малярии.Стеклянные бутылки – настоящая экологическая проблема. Чтобы снизить этот высокий уровень смертности и особенно воздействие на окружающую среду стеклянных бутылок, необходимо попытаться восстановить их в строительном секторе. Это может быть отличным способом развития экономической и экологически чистой инфраструктуры.

Авторы опубликовали в литературе несколько публикаций по этой теме. Так, некоторые исследователи использовали стеклянные бутылки в качестве заполнителей (диаметром> 1 мм) в бетоне или растворе и даже при изготовлении плитки [6].Однако возможные реакции щелочного металла и кремнезема в этих материалах могут помешать их использованию широкой публикой. Действительно, щелочно-кремнеземные реакции (ASR) имеют множество последствий, наиболее тревожными из которых являются необратимые набухания, приводящие к трещинам в конструкциях, снижение механических свойств поврежденного бетона [7] [8] [9]. Эти реакции происходят, когда щелочные ионы, содержащиеся в пористом растворе, реагируют с реактивным кремнеземом агрегатов. Однако, согласно [10] [11], существует много источников щелочи.Тем не менее, цемент является основным источником щелочи (Na ⁺ и K ⁺), которые выделяются во поровый раствор во время гидратации (Рисунок 1) [12]. В результате, хотя реакцию нельзя остановить, ее необходимо замедлить или ингибировать реакцию свободного кремнезема. Напротив, другие исследователи использовали стеклянный порошок (диаметр <140 мкм) в качестве минеральной добавки в цемент или бетон [13] [14] [15]. Они подтверждают существование пуццолановой реакции между стеклянным порошком и цементом, которая позволяет улучшить характеристики бетонов и растворов.Однако использование только стеклянного порошка потребует высокого уровня измельчения, что требует больших затрат энергии. Кроме того, он быстро изнашивает детали мельницы из-за абразивности стекла.

Таким образом, этот проект направлен на изучение другого подхода к использованию стеклянных бутылок в строительстве. Используя стеклянную крошку с размером частиц менее 2 мм, можно сэкономить время измельчения и использовать пуццолановую реакцию для замедления реакции щелочного металла и кремнезема. Цель этого проекта – показать влияние стеклянного порошка на щелочную реакцию кремнезема в щелочной среде.Для этого стеклянные колотые бутылки частично заменят песок в растворах.

Рис. 1. Изменение количества минералов в цементном растворе в разное время (C-S-H: гидрат силиката кальция) [16].

Песок – это природное сырье, образовавшееся в результате изменения горных пород. Согласно Wentworth Modifiée и Gardistat, песок состоит из частиц размером от 0,063 мм до 2 мм [17]. В Кот-д’Ивуаре песок, используемый для строительства, добывают из рек и лагун.Эта деятельность изменяет водную экосистему и влияет на развитие придонных и роющих водных животных. Таким образом, замена песка бутылями из битого стекла увеличит долю вторичного использования стекла в строительных материалах и защитит эту водную среду. Таким образом, эта работа специально направлена на определение оптимальной скорости замещения песка стеклом и сокращение использования лагунного песка.

2. Материал и методика эксперимента

2.1. Свойства оборудования

2.1.1. Цемент

Цемент, использованный в данном исследовании, представляет собой белый цемент типа CEM I и класса 52,5 МПа. Его удельная поверхность, определенная методом Блейна, составляет 3820 см ² / г. Его химический состав приведен в таблице 1. Содержание в щелочной (KO + Na ₂ O) 0,3% и в SO ₃ 2,47% находится в пределах, установленных [18], которые составляют соответственно 0,66–0,90% и менее 3%.

2.1.2. Агрегаты

Используемые агрегаты были разделены на две группы в зависимости от их размера: мелкие агрегаты и крупные агрегаты.

– Мелкие заполнители (диаметр <2 мм), в основном песок и стеклянная крошка.

Песок добывали из лагуны. Его гранулометрический состав, показанный на рисунке 2, был определен с использованием ситовой колонки. Его модуль крупности и песчаный эквивалент составляют соответственно 2,15% и 97,5%.

На рис. 3 показана рентгеновская дифрактограмма песка, полученная с помощью рентгеновского дифрактометра с Co-Kα излучением. Пики были идентифицированы с помощью программного обеспечения под названием «дифракт плюс Evra версия 12», что указывает на то, что песок состоял в основном из зерен кварца (SiO ₂) (Рисунок 3).Стеклянный порошок получали измельчением использованной бутылки. Использовались два типа бутылок: коричневые бутылки (PBB) и зеленые бутылки (PBV). Гранулометрический состав и химический состав этих стеклянных порошков определяли с использованием седиментологии и рентгенофлуоресцентного анализа.

На рис. 4 и в таблице 2 показаны размер частиц и химический состав этих двух типов стеклянного порошка. Их доля в SiO ₂ + Al ₂ O ₃ + Fe ₂ O ₃ составляет 65.78% и 69,84% соответственно для бутылок зеленого и коричневого цветов. Содержание SO ₃ менее 0,1%. Коричневые бутылки можно рассматривать как пуццоланы, поскольку сумма SiO ₂ + Al ₂ O ₃ + Fe ₂ O ₃ составляет примерно 70%, а содержание SO ₃ ниже максимального предела. значение 4%. Напротив, коричневые бутылки не соответствуют всем требованиям ASTM C618, поэтому они не являются пуццоланами [19]. Согласно [20], химический состав порошка прозрачного стекла и порошка цветного стекла очень похож.Таким образом, эти материалы можно рассматривать как пуццолановые материалы. Модули крупности и удельные поверхности по Блейну обоих стеклянных порошков составляют соответственно 1,44; 1121 см, ^{, 2} / г и 1,85; 906 см ² / г как для коричневых, так и для зеленых бутылок.

– Крупные агрегаты (2 мм <диаметр <5 мм) представляют собой осколки раздавленных коричневых бутылок. Они были выбраны потому, что их химический состав не делает их пуццоланами.

Рис. 2. Гранулометрический состав частиц песка.

Рис. 3. Рентгеновская дифрактограмма песчаного (q) кварца.

Рис. 4. Гранулометрический состав стеклянных порошков.

Таблица 1. Химический состав цемента.

Таблица 2. Химический состав бутылок.

2.2. Образец производства

Растворы изготавливаются из песка (25%), цемента (21%) и крупных заполнителей (54%). Они были приготовлены согласно [21]. Количество воды для смешивания было постоянным для всех образцов: W / C = 0.6. Вместо песка добавляется стеклянный порошок. Процент замены варьируется от 10% до 65% для каждого типа бутылок. Образцы минометов 40 × 40 × 160 мм ³ изготовлены согласно [22]. Через 24 часа эти образцы извлекали из формы и хранили в воде до 28 дней.

2.3. Методы испытаний

2.3.1. Испытания на изгиб и сжатие

Прочность растворов на сжатие и изгиб была определена согласно NF EN 1015-11 [23] с использованием гидравлического пресса марки CONTROLS.Испытание проводилось при постоянной нагрузке 5 Н · с ^-1 через 2, 7 и 28 дней [24]. Три образца (40 × 40 × 160 мм, ³) каждой композиции были подвергнуты испытаниям на изгиб, а образцы того же типа были испытаны при испытании на сжатие. Итак, всего было изготовлено по шесть образцов каждой композиции. Значения прочности на сжатие и изгиб были средними значениями, полученными для этих образцов. Были проведены испытания, и полученные значения прочности на сжатие были использованы для расчета индекса сжатия (I _Rc) по формуле:

I _Rc = R _dα / R _до (1)

с R _dα = прочность на сжатие в d = дни, содержащие α =% стеклянного порошка; R _d ₀ Прочность на сжатие в d дней при содержании 0% стеклянного порошка.

2.3.2. Наблюдения с помощью SEM

Микроструктура растворов исследовалась с помощью СЭМ. СЭМ работал в вакууме и при ускоренном напряжении 15 кВ. Было применено рабочее расстояние 3 мм, а наклон был установлен на 0 ° C.

Для того, чтобы обнаружить наличие геля (гидратов цемента) и подчеркнуть влияние стеклянного порошка на этот гель, анализ строительных растворов с использованием энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) был связан с SEM. Эти испытания проводились на строительных растворах (со стеклянным порошком и / или без него) в возрасте 28 и 180 дней.

2.3.3. Минометный образец

Чтобы оценить влияние стеклянного порошка на его способность ограничивать ASR, были проведены испытания строительного раствора с использованием стеклянного порошка в качестве частичного заменителя песка. В этих методах испытаний через 24 часа после заливки бруски раствора извлекали из формы и замачивали в воде на 28 дней. Затем бруски строительного раствора переносили в контейнер с 5% раствором HCl. Изменения веса брусков строительного раствора регистрировали в различные моменты времени. Первое считывание было проведено непосредственно перед замачиванием брусков строительного раствора в 5% растворе HCl.Следующие измерения проводились с периодическими интервалами после замачивания в 5% растворе HCl до 50 дней. Растворы с 0%; 10%; В этом исследовании использовался 35% и 50% стеклянный порошок. Потеря массы была рассчитана для оценки тенденции устойчивости брусков строительного раствора к атаке раствора HCl. Потеря массы выражалась следующим уравнением.

Δm = 100 (M ₀ – M _т) / M ₀ (2)

с M ₀ массой образца после 28 дней выдержки в воде и M _t массой образца после вымачивания в 5% растворе HCl в разные дни.

3. Результаты

3.1. Прочность на изгиб

Через 2, 7 и 28 дней прочность на изгиб растворов, содержащих оба вида стеклянного порошка в различных дозах вместо песка, показана в таблице 3.

В раннем возрасте 2 и 7 дней, когда дозировка стеклянного порошка была увеличена с 0% до 50%, прочность на изгиб увеличилась для обоих видов стекла, но с 50% до 65% стеклянного порошка прочность на изгиб снизилась. . Такая же тенденция наблюдается в изменении прочности на изгиб для строительных растворов, содержащих оба вида стеклянного порошка, через 28 дней.Однако сравнение прироста прочности на изгиб в раннем возрасте (2 и 7 дней) и через 28 дней показывает, что прирост прочности на изгиб для минометов с PBV становится больше, чем прирост прочности на изгиб для минометов с PBB через 28 дней (рис. 5). Поскольку ПБВ и ПБД мельче песка, его частичная замена обоих видов стеклянного порошка с распределенным размером зерен может улучшить прочность строительных растворов на изгиб до определенной степени замещения. С другой стороны, изменение прироста прочности на изгиб ПБВ через 28 дней относительно прироста прочности на изгиб ПБВ зависит от химического состава стеклянных порошков.

Таблица 3. Прочность на изгиб при различных степенях замещения в строительных растворах.

υ: стандартное отклонение.

Рис. 5. Изменение прироста прочности на изгиб в зависимости от дозировки стеклянного порошка в разном возрасте.

Вероятно, это связано с пуццолановым действием стеклянного порошка, которое проявляется в среднесрочной и долгосрочной перспективе за счет повышения устойчивости к вторичному образованию геля CSH и расходу портландита, высвобождаемого при гидратации цемента [25].При степени замещения более 50% прочность на изгиб уменьшается для обоих растворов. Это падение прочности связано с эффектом неоднородности.

3.2. Индекс сжатия

На рис. 6 показаны изменения индекса сжатия строительных растворов, содержащих различные дозировки стеклянного порошка. Как показано на рисунке 6, индекс сжатия также увеличивается для обоих типов стеклянного порошка, поскольку дозы стеклянного порошка вместо песка увеличиваются до 50%. Показатели сжатия стеклянного порошка PBB выше, чем у стеклянного порошка PBV.Но на 28-е сутки показатели стеклопорошка ПБВ становятся больше. Такие же заметки были получены для индексов изгиба. Таким образом, эти результаты были обусловлены не режимом разрушения строительного раствора, а наличием стеклянного порошка. Это говорит о том, что увеличение дозы стеклянного порошка вместо песка может эффективно улучшить прочность строительных растворов на сжатие, поскольку стеклянный порошок известен как эффективный пуццолановый материал согласно [19].

3.3. Реакция с раствором HCl

Слабоконцентрированный раствор HCl используется для атаки образцов с целью уничтожения текущего портландита.Макроскопически это отражается потерей массы образцов. На рисунке 7 показана потеря массы строительного раствора при разном возрасте созревания. Как правило, потеря массы уменьшается, а содержание стеклянного порошка увеличивается независимо от возраста строительного раствора. Кроме того, рисунок также показывает, что для образцов, содержащих стекло от 2 до 28 дней созревания, потеря массы увеличивается, а после этого периода она уменьшается с периодом созревания, за исключением образцов без стеклянного порошка. Это изменение связано с реакцией между стеклянным порошком и портландитом, которая происходит с течением времени.Фактически, во время этой реакции портландцемента с водой трикальций силикат и дикальций силикат превращаются в силикат кальция и гидроксид кальция или портландит (Ca (OH) ₂). Часть Ca (OH) ₂ участвует в гидратации алюмината трикальция и ферроалюмината тетракальция. Остается затвердевший цемент в виде раствора или твердого вещества. Он может вызывать несколько реакций: ASR и пуццолановую реакцию. Эти реакции ответственны за повреждение (ASR) или улучшение характеристик (пуццолановая реакция) бетона.

3.4. Наблюдение SEM и анализ EDS

Наблюдения за структурой образцов с помощью сканирующего электронного микроскопа
показывают множество различий (рис. 8). После 180 дней хранения фотографии образцов без замены показывают, что в матрице и на границах раздела стеклянной дробленой матрицы появляются трещины (Рисунок 8 (b) и Рисунок 8 (c)). Этого не наблюдается на фотографиях тех же образцов, наблюдаемых в 28-дневном возрасте (рис. 8 (а)). На других фотографиях образцов, содержащих 35% стеклянного порошка через 28 и 180 дней, трещины не появляются ни в цементирующей матрице, ни на границах раздела измельченной стеклянной матрицы (Рисунок 8 (d) и Рисунок 8 (e)).
EDS-анализ границ раздела стеклянной матрицы для образцов без стеклянного порошка через 180 дней указывает на образование промежуточного соединения в этих зонах. Это соединение содержит большое количество силикона (Si), небольшое количество кальция (Ca) и калия (K) (Рисунок 9). Такой состав характерен наличием щелочного силикагеля [26]. В результате образования этого соединения может возникнуть растрескивание матрицы и расслоение дробленого стекла (рис. 8 (с)).
Различие в структуре образцов можно объяснить действием стеклянного порошка на образование микротрещин.По мнению (авторов), существует реакция между стеклянным порошком и цементом. Эта реакция способствует развитию микротрещин и отделению битого стекла от цементной матрицы. Добавление стеклянного порошка вызывает другую реакцию, которая способствует улучшению структуры, предотвращая микротрещины и разделение границ раздела раздробленное стекло-цемент. Эта реакция препятствует или способствует закрытию микротрещин (Рисунок 8 (d) и Рисунок 8 (e)). Это объясняет повышение механических характеристик, плотности, уменьшение пористости и скорости истирания.
Рис. 6. Изменение индекса сжатия в зависимости от дозировки стеклянного порошка в разном возрасте.
Рис. 7. Изменение потери веса ступки, погруженной в раствор HCl.
Рис. 8. СЭМ-микрофотографии растворов, содержащих осколки цемента (а) без стеклянного порошка через 28 дней (б) без стеклянного порошка через 180 дней (в) увеличенное изображение раствора без стеклянного порошка через 180 дней; (d) с 35% стеклянного порошка через 28 дней; (e) с 35% стеклянного порошка через 180 дней.
Рис. 9. Образец без стеклянного порошка через 180 дней (а) СЭМ-изображение (б) EDS-график зоны возле осколка.
4. Выводы
Это исследование посвящено частичной замене песка стеклянным порошком в песчано-цементном растворе, содержащем осколки битого стекла диаметром от 1 до 5 мм. Стеклянный порошок различных соотношений вводили в ступки и подвергали механическим испытаниям при 2; 7 и 28 день. Из анализа результатов можно сделать следующий вывод:
– Наличие осколков битого стекла в растворах привело к образованию микротрещин и отслоению матрицы, хотя ее стойкость все еще увеличивается до 28-дневного возраста.Кристаллизация цемента и щелочная реакция кремнезема были ответственны за это явление.
– Добавление стеклянного порошка (диаметр <1 мм) улучшает прочность строительных растворов на изгиб и сжатие из-за дополнительного образования CSH в порах. Эти CSH возникли в результате реакции между гидроксидом кальция, высвобождающимся во время гидратации цемента, и силикатным гелем из стеклянного порошка.
– Увеличение прочности через 28 дней превышает прочность на 20% и 4% для строительных растворов без стеклянного порошка, соответственно, при сжатии и изгибе, когда стеклянный порошок превосходит или равен 10%.Понятно, что если прочность строительных растворов увеличивается меньше, когда увеличивается количество стеклянного порошка, оптимальное содержание стеклянного порошка достигается примерно на уровне 20%.
Это исследование показывает, что измельченное стекло и стеклянный порошок могут использоваться в качестве заполнителей в строительстве.
Добавление стеклянного порошка улучшает механические свойства строительных растворов (прочность на изгиб и сжатие) в течение длительного времени за счет образования вторичного CSH, который заполняет поры и улучшает адгезию частиц к цементной матрице и устойчивость строительных растворов к раствору кислоты.
Клей и затирка для швов на цементной основе для стен из стеклоблоков-NOVACOL GL
Подготовка основания:
Основание для нанесения должно быть твердым, чистым, без масел, незакрепленных частей и других материалов, которые могут нарушить адгезию
между NOVACOL GL и основанием. В некоторых случаях рекомендуется препятствовать армирующим стержням, которые можно покрыть NOVACOL GL во время нанесения. Арматурные стержни могут быть закреплены в бетонной конструкции, которая
окружает стену из стеклоблоков, с помощью тиксотропного эпоксидного клея EPO PASTE .Когда стеклянная кирпичная стена соприкасается с поверхностями с пониженной впитывающей способностью, обработайте основание средством PLANO CONTACT . Существующие трещины на бетоне следует заделать двухкомпонентным эпоксидным клеем EPO FLUID . Разрушенный бетон и обнаженная железная арматура должны быть восстановлены с использованием NOVAFER и RC 340 . Дополнительную информацию см. В технических паспортах соответствующих продуктов.
Приготовление смеси:
Смешайте 5–5,5 л чистой воды с 25 кг NOVACOL GL и перемешайте механическим миксером на низких оборотах до получения однородной пасты без комков.Дайте смеси постоять несколько минут и снова перемешайте. Смесь готова к употреблению.
Нанесение смеси:
Благодаря особому составу NOVACOL GL позволяет одновременно фиксировать и затирать стеклоблоки.

Жидкое стекло и цемент: как правильно развести, пропорции

Растворы с жидким стеклом, Раствор с жидким стеклом для гидроизоляции

Раствор с жидким стеклом для гидроизоляции

Влияние жидкого стекла на свойства цементного раствора

Общая информация

Процесс приготовления

Целесообразность использования, альтернативные варианты

Плюсы и минусы использования жидкого стекла

Сферы использования

Подготовка силикатного раствора – инструменты и расходные материалы

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Жидкое стекло и цемент. Пропорции

Пропорции. Цемент — песок — жидкое стекло

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

Красящие работы

Наружные работы

Грунтование

Пропитка поверхностей

Как пользоваться жидким стеклом при ремонтных работах – замазке трещин, щелей и пустот?

Заключение

Жидкое стекло для бетона – инструкция по применению

Применение жидкого стекла для цементной смеси

Способы применения жидкого стекла

Пропорции и особенности применения жидкого стекла для бетона

Видео по теме: Мастерская из сарая с применением жидкого стекла

Жидкое стекло для бетона: приготовление, пропорции, советы

Области применения жидкого стекла

Общая информация

Особенности использования силикатов при создании бетонных конструкций

Процесс приготовления

Виды цементных растворов с использованием силикатного клея

Соотношение материалов

Необходимые инструменты

Подготовительные работы

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона: инструкция

Меры безопасности

Огнеупорные цементные растворы и иные способы применения силикатов

Гидроизоляция подвала

Жидкое стекло для бетонных растворов

Общие сведения

Кислотоупорный цемент

Полимерсиликатные бетоны

Жидкое стекло – приготовление раствора и его применение в строительстве

Влияние методов введения жидкого стекла на отдельные свойства портландцемента

Реферат

1. Введение

2. Материалы и методы

Таблица 1

Таблица 2

3. Экспериментальная часть

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

4. Выводы

Вклад авторов

Финансирование

Заявление институционального наблюдательного совета

Заявление об информированном согласии

Заявление о доступности данных

Конфликт интересов

Сноски

Список литературы

Переработка отработанного стекла в качестве заполнителя в материалах на основе цемента

Основные моменты

Abstract

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

(PDF) Стеклобетон переменной плотности

(PDF) Стекло вторичное как заполнитель для архитектурных растворов

Раствор для стеклянных блоков

Влияние частичной замены песка на стеклянный порошок на поведение песчано-цементного раствора

Клей и затирка для швов на цементной основе для стен из стеклоблоков-NOVACOL GL

Добавить комментарий Отменить ответ