Жидкое стекло: применение, использование, характеристики

Что такое жидкое стекло, какие есть виды жидкого стекла?

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

Жидкое стекло с цементным раствором

Определение и технические характеристики жидкого стекла

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

Вариант производства жидкого стекла из лития практически не получил распространения.

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

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

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

Добавление жидкого стекла в цементный раствор

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

Виды жидкого стекла

Как мы упоминали выше, существует несколько видов жидкого стекла:

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

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

Плюсы и минусы жидкого стекла

 В этой главе мы поговорим о достоинствах и недостатках рассматриваемого материала.

Начнем, пожалуй, с достоинств.

Обработка жидким стеклом цементного пола

Плюсы растворимого силикатного стекла:

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

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

Минусы жидкого стекла:

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

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

Где применяют жидкое стекло?

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

Обработанный жидким стеклом цементный пол

Многообразие применения силикатов

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

Обработанный жидким стеклом цементный пол

Итак, жидкое стекло применяется в таких отраслях:

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

Применение жидкого стекла в строительстве

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

Огнебиозащита для древесины

Обработанный жидким стеклом

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

Обработка жидким стеклом цементного пола

Применение для обработки кузова машины

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

Обработка жидким стеклом цементного пола

Для обработки дерева

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

Жидкое стекло и деревянные поверхности

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

Жидкое стекло и деревянные поверхности

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

Жидкое стекло в рукоделии и хозяйстве

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

Заливка жидким стеклом деревянного стола

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

Художественное применение жидкого стекла — новый стиль

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

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

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

Как правильно использовать жидкое стекло?

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

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Наиболее популярные растворы жидкого стекла

 Рассмотрим 5 наиболее популярных смесей с жидким стеклом:

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

 

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

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

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Какие есть бренды жидкого стекла на российском рынке?

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

Заливка жидким стеклом деревянного стола

Популярные бренды

 Итак, на российском рынке можно без труда найти как отечественные, так и зарубежные бренды, среди которых выделяются такие: Goodhim, Body Glass, Ceramic Pro, Glass Guard, H9, Hi Tech, Krytex, Liquid, Nano-Tech, Sappolab, Silane, Silane Guard, Soft-99 и Willson Guard. Этого набора брендов вам будет вполне достаточно, чтобы выбрать необходимый вам материал, способный удовлетворит именно ваши потребности.

В России производство жидкого стекла контролируется ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое. Технические условия.  Вилсон Гуард, он же Бади Гласс или Силан Гард – это японский полироль для автомобилей, который имеет оригинальный состав, прочитать о котором можно при условии знания японской письменности на упаковке.

Что выбрать для стройки?

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

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

Где купить жидкое стекло?

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

Обработка жидким стеклом цементного пола

Сколько стоит жидкое стекло?

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

Для удобства мы составили таблицу с ценами в Москве:

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

 

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

Заключение

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

Обработка жидким стеклом цементного пола

Ответы на вопросы

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

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

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

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

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

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

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

Жидкое стекло: применение

Жидкое стекло – находка для строителей крупных и масштабных проектов. Также с появлением жидкого стекла на рынке им заинтересовались и мастера – любители для применения в домашних условиях. Хозяева магазинов, в которых продают это стекло всерьёз относятся в товару, так как он пользуется огромной популярностью среди мастеров. Сканируя товар РЯД dos, важно помнить, что он быстро заканчивается на складах и требует быстрого дозаказа.   Этот материал обладает полезными свойствами, и применяют его в данной сфере очень давно, с середины 19 века. Но все же посмотрим, какова его главная задача? Жидкое стекло при обработке способно защищать конструкции от влияния высоких температур, ультрафиолетовых лучей, влаги, бактерий и даже кислоты.

Жидкое стекло — основные свойства и характеристики

Жидкое стекло – это водный раствор силиката калия или натрия, который входит в состав и обычного твердого стекла. Изготавливают его в несколько способов. С помощью высокой температуры сплавляют песок и соду. Это самый распространенный способ. Еще, поддерживая постоянную температуру, воздействуют на специально подготовленный материал, который содержит кремнезем, раствором натрия, калия либо лития.

Способность клеить – одна из выгодных способностей жидкого стекла. Интересен тот факт, что молекулы поверхности материалов, которые необходимо склеить, недостаточно хорошо связаны между собой. И при воздействии жидкого стекла увеличивается плотность их молекул, а также вязкость. Также с помощью жидкого стекла производят теплоизолирующие материалы, т.к. этот материал обладает очень низкой теплопроводностью. Готовому материалу не страшны заморозки, оттаивание и высокая температура (1200-1300 °С).

Жидкое стекло для бетона

Строители со стажем уверены, что смешивать жидкое стекло с бетоном достаточно выгодно. Это, конечно же, оптимальная стоимость раствора и его качество. Если строительная конструкция находится в местах повышенной влажности или необходимо осуществить гидроизоляцию бетона, то несомненно жидкое стекло должно присутствовать в растворе. Естественно, где есть влага, там обязательно грибок и плесень. А жидкое стекло наделено антибактериальными свойствами, поэтому такой смежный раствор спасет от лишних проблем. Профессионалы, которые постоянно сталкиваются с данной ситуацией, рекомендуют смешивать поровну воду с жидким стеклом и потом обрабатывать уже готовую постройку. Ведь раствор бетона с жидким стеклом достаточно быстро твердеет, и обычный способ будет малоэффективным, а иногда и убыточным.

Если вы планируете в дальнейшем обрабатывать бетонную постройку, например, покраску, то данный способ не совсем подходит. Оказывается, что пленка, которая будет присутствовать после пропитки, будет естественным противодействием покрытию.

Не забудьте обезопасить себя: наденьте перчатки, поскольку наличие щелочи в составе такого раствора небезопасно для людей.

Еще жидкое стекло можно совмещать с цементом. Обычно это происходит во время кладки печи либо камина. Смешивая песок с цементом (1 к 2,5) и добавляя около 15% жидкого стекла, — вы получите отличную штукатурку, отличающуюся водостойкостью. А с расчёта 1 к 3 цемента и песка соответственно с добавлением жидкого стекла около 1/5 от общей массы, — этот раствор даст возможность качественно сделать работу.

Применение жидкого стекла в быту

Очень широка область применения жидкого стекла. Самое главное свойство жидкого стекла – оно не горит. Зачастую ним делают пропитку тканей, возможно и других материалов. Также он полезен и для того, чтобы грамотно уложить линолеум, возможно и плитку ПВХ. Многие мастера, предварительно сделав замазку с добавлением жидкого стекла, проводят ремонтные работы труб из чугуна для водопровода.

Для садоводов жидкое стекло является иногда даже незаменимым средством. Во время весенних или осенних обрезаний деревьев, когда необходимо обработать рану, первая помощь – это жидкое стекло. Ведь любой садовод никогда не оставит без присмотра необработанную рану плодового дерева. «Запечатают» срез, и растение не погибнет.

На сегодняшний день силикатный клей, он же жидкое стекло, менее популярный. Новые технологии, — различные добавки к бетону, грунтовки, составы, отличающиеся огнеупорностью и влагозащитностью, значительно упрощают процесс строительства. Но истинным профессионалам все ни по чем, они умело используют жидкое стекло и прежде.

Видео по теме

Жидкое стекло применение.

Жидкое стекло — это уникальный материал, который обладает множеством свойств и применяется в различных сферах. Наиболее широко используется жидкое стекло в строительстве. Давайте разберёмся, чего же такого можно сделать, имея в наличии такой материал, как жидкое стекло.

Очень распространено применение жидкого стекла для гидроизоляции. Им можно пропитывать как стены, так и перекрытия. Кроме того, мы знаем, что фундаменты зданий часто подвергаются атмосферным воздействиям: сточные воды, разность температур, повышенная влажность могут здорово повредить фундамент и цоколь здания. Применение жидкого стекла в строительстве и отделке фундамента и цоколя это в разы увеличит устойчивость к атмосферным воздействиям.

Давайте теперь представим себе, что вам нужно построить бассейн у себя на даче. Если просто выкопать яму, обложить ее и заштукатурить, то вода быстро найдет себе ход, и бассейн будет протекать: нужна гидроизоляция. Поэтому в данном случае также пригодится жидкое стекло, оно довольно часто использовалось и продолжает использоваться при строительстве бассейнов. То же самое можно сказать и про колодцы: гидроизоляция с использованием жидкого стекла там также не помешает.

Следующим пунктом у нас идет использования жидкого стекла как антисептического средства. Довольно часто на стенах жилых и нежилых помещений мы можем наблюдать плесень и грибок. И не важно, из чего эти стены сложены и чем отделаны, если не позаботится о антисептической обработке, грибок хоть где-нибудь да и проявит себя. Жидкое стекло — это очень хороший антисептик.

Жидкое стекло обладает хорошей адгезией, то есть хорошо клеится к поверхности, поэтому его и применяют для склеивания и связки разного рода материалов. С его помощью можно клеить картон, фарфор, стекло и т.д.

Для того чтобы повысить плотность и огнестойкость изделий из бумаги, дерева либо какой-нибудь ткани, их пропитывают все тем же жидким стеклом.

Готовим строительные смеси

Давайте подойдем к вопросу с практической точки зрения и рассмотрим, что же такого полезного можно сделать, используя жидкое стекло.

Приготовление грунтовки из жидкого стекла. Чистым жидким стеклом, естественно, никто не грунтует, его нужно разбавлять.

Для того чтобы приготовить грунтовку, кроме жидкого стекла вам понадобится еще цемент и чистая вода. На 10 кг цемента вам понадобится примерно такая же масса жидкого стекла. Вначале цемент смешивается с водой, можно это делать при помощи дрели с насадкой (миксер). После чего смесь цемента и воды доливается в жидкое стекло и также размешивается.

Если получившаяся грунтовка слишком быстро твердеет и не дает нормально работать, нужно добавить немного воды и размешать.

Гидроизоляционный раствор для колодцев. Перед приготовлением раствора песок необходимо хорошенько просеять. Смешайте одну часть песка, одну часть цемента и одну часть жидкого стекла.

Вначале промажьте стены колодца жидким стеклом, затем повторно пройдитесь гидроизоляционным раствором.

Изготовление огнеупорного раствора. Может применятся для кладки разного рода каминов и печей. Тут нет ничего сложного: вначале готовится обычный цементно-песчаный раствор (1 часть цемента: 3 части песка) после этого в раствор добавляется немного жидкого стекла (15-20% от массы цемента).

Слишком большими порциями такой раствор не разводится из-за того, что быстро «стынет».

Если вы хотите защитить дерево от грибка либо плесени, то из жидкого стекла можно приготовить антисептическое средство. Жидкое стекло разводится с водой 1:1.

Стены из бетона либо оштукатуренные цементно-песчаным раствором таким средством лучше не мазать. Они покрываются своего рода защитной пленкой, которая очень скользкая и дальнейшая отделка в виде шпаклевки и покраски становится практически невозможной.

Приготовление пропитки для поверхности материалов. Необходимо приготовить смесь из воды и жидкого стекла. Для этого в одном литре воды нужно будет растворить примерно 400г. жидкого стекла. Поверхность обрабатывается кисточкой пару раз при этом к повторной пропитке не нужно приступать, пока окончательно не высохнет предыдущий слой.

Конечно, сегодня на полках строительных магазинов представлено множество материалов: это и грунтовки, и гидроизоляционные материалы, и клеи, и готовые огнеупорные растворы. Поэтому жидкое стекло в чистом виде — это материал «на любителя», иногда лучше воспользоваться готовым решением, нежели что-то мешать, соблюдая пропорции. Для чего изобретать велосипед, верно? Это раньше жидкое стекло использовалось в чистом виде всеми и повсюду, теперь же оно применяется в виде отдельного ингредиента той или иной строительной смеси.

Все это не значит, что жидкое стекло в чистом его виде полностью списали со счетов. Некоторые строители продолжают активно его применять, потому что уже давно вывели свои пропорции, готовят свои строительные смеси, которые проверенные годами.

Клей жидкое стекло в быту и строительстве

МК-31	Жидкое стекло СВОЙСТВА:  При­ме­ня­ет­ся в стро­и­тель­ст­ве в ка­че­ст­ве до­бав­ки к строй­ма­те­ри­а­лам, по­вы­ша­ет их дол­го­веч­ность, проч­ность, ог­не­упор­ность, ат­мо­сфе­ро­стой­кость, для грун­то­ва­ния бе­тон­ных, кир­пич­ных, ош­ту­ка­ту­рен­ных де­ре­вян­ных по­верх­но­с­тей, ги­д­ро­изо­ля­ции ем­ко­с­тей и бас­сей­нов, скле­и­ва­ния бу­ма­ги, кар­то­на. Яв­ля­ет­ся эко­ло­ги­че­с­ки чи­с­тым ан­ти­сеп­ти­ком (пре­пят­ст­ву­ет об­ра­зо­ва­нию плесени, гни­ли, гриб­ков).	банка 1,3кг
		банка 3,5кг
		ведро 7кг (круг)
		ведро 15кг (кан)
		ведро 15кг (круг)
		бидон 55кг

 

Клей жидкое стекло в быту и строительстве.

Клей жидкое стекло по своей сути является насыщенным водным раствором натриевых и (или) калийных силикатов, реже – литиевых и четвертичного аммония. Поскольку главную роль в этом минеральном воздушном вяжущем играют силикаты – соли кремниевых кислот, оно известно также под названием силикатный клей. Его практическое применение связано с проявлением вяжущих свойств, т. е. способности самопроизвольно отвердевать, образуя искусственный силикатный камень. Клей жидкое стекло обладает уникально высокими адгезионными свойствами к подложкам, имеющим различную химическую природу. В этих случаях используется как химическая связка при склеивании различных материалов, изготовлении покрытий и производстве композиционных материалов широкой области применения.

Жидкое стекло – это густая вязкая прозрачная жидкость, в которой отсутствуют какие-либо видимые невооруженным глазом механические включения и примеси. Обычно оно, благодаря примесям, имеет окраску слабо-желтого или серого цвета, но может быть и бесцветным. В ряде случаев за счет полимерных разновидностей кремнезема клей жидкое стекло может слегка опалесцировать. Его химическая формула в общем виде: R2O • nSiO2, где R – Na, K или Li. Одна из основных его характеристик n (обычно составляет 2-3,5) – силикатный модуль: показатель отношения молекул SiO2 к Na2O или K2O.

В промышленных масштабах производят стекло жидкое натриевое (например, Быт-Сервис), поскольку сода – более доступное и дешевое сырье, чем поташ или литий. По показателю силикатного модуля жидкое стекло натриевое, согласно ГОСТ 13078-81, может быть низкомодульным, стандартным и высокомодульным. Следует добавить, что величина модуля не оказывает существенного влияния на вязкость жидкого стекла и не определяет его качество. К сведению, при близких характеристиках модуля и плотности натриевое жидкое стекло имеет более высокие вяжущие свойства, чем калиевое.

Жидкое стекло было известно алхимикам еще в средневековье, но в качестве промышленного продукта обрело практическое применение лишь 2 столетия назад. Немецким ученым Иоганном Фуксом в 1818 после выпаривания жидкого стекла была получена прозрачная масса, названная им wasserglass – водное стекло. Сегодня растворимый силикат натрия (ГОСТ 13079), реже — калия производят на стекольных заводах по несложной технологии путем сплавления силикатов со щелочью. В полученное стекло после дробления добавляется вода в нужной пропорции (зависит от того, какую плотность должно иметь жидкое стекло). Далее в автоклавах под давлением растворимый силикат как основа жидкого стекла варится, после чего раствор фильтруется и концентрируется.

На жидкое стекло цена невысока: песок, кварц имеются повсеместно, щелочные металлы (особенно кальцинированная сода) – доступное и дешевое сырье, процесс производства довольно простой. Широкая область применения — промышленность, строительство и бытовая сфера — сделало его весьма востребованным товарным продуктом.

Благодаря высокому уровню вяжущих свойств можно при небольшом расходе связующего получать необходимые технические характеристики композиционного материала. Широкий диапазон технических свойств: водостойкость, химическая стойкость, атмосферостойкость, термические свойства и др.

Жидкое стекло – товар абсолютной негорючести, не выделяющий при нагреве до температур свыше 600°С никаких газообразных веществ помимо водяных паров. Это качество находит применение в огнезащитных покрытиях и пропитках. Добавка в бетон или строительный раствор жидкого стекла придает им огнеупорные и жаростойкие свойства. Если добавить жидкое стекло, краска приобретет противопригарные и огнезащитные свойства, это же верно и для пропитанных им тканей и деревянных изделий.

Как связующее, клей жидкое стекло весьма распространен и его применение – не только быт, но и строительство (добавка в бетон, отделочные работы), ремонт. Силикатный клей не хуже ПВА склеивает бумажную и картонную тару, а универсальный клей КС Оптимист — дерево, металл, стекло, керамику. Из силикатного клея делают составы для пропитки пористых синтетических материалов, тканей, дерева и т. д. Еще одна группа потребителей продукции из жидкого стекла – те, кто любит свой автомобиль. Авто форум весьма интересует полировка кузова жидким стеклом: оказывается, заделываются все царапины, а длительная глубина цвета держится и после десяти моек.

Помимо склеивания различных стройматериалов, бумаги, картона, добавляется жидкое стекло в бетон, растворы для повышения их прочности, гидроизоляции, атмосферо- и кислотостойкости, огнеупорности. Оно может использоваться как грунтовка по бетонным, оштукатуренным, кирпичным поверхностям и одновременно как антисептик. Еще — как закрепитель фундаментов сооружений от грунтовых вод и гидроизоляция бассейнов, подвалов, емкостей, колодцев и различных перекрытий.

Блоги о стройматериалах и строительстве категорически предостерегают добавлять жидкое стекло в готовый замес для бетонов. Вначале готовится сухая смесь, затем клей разбавляется водой (плюс, возможно, добавки), а только потом готовая затворная смесь выливается в сухую. В противном случае можно получить не жаростойкие бетоны с гидроизолирующими свойствами, а потрескавшиеся и разбитые.

Строительство требует применение большого объема жидкого стекла: добавка в бетон, раствор, гидроизоляция. Можно жидкое стекло купить оптом наливом или получить в авто- или железнодорожных цистернах (ТД Промстеклоцентр, Империя). А можно в канистрах, бутылках и другой удобной таре заказать через интернет магазин у компаний Быт-Сервис, ТК Базис – пром, МК, Аквест, Оптимист. Поскольку товар морозостоек, транспортировка возможна и при низких температурах: при размораживании натриевое и калиевое жидкое стекло восстанавливают свои свойства полностью.

 

Клей жидкое стекло – строительная связующая добавка, самостоятельное покрытие, клей.

Клей жидкое стекло является водным щелочным раствором силикатов натрия или калия, иногда – литиевых силикатов. Сегодня натриевое стекло изготавливают обработкой кремнезёмсодержащего сырья в автоклаве концентратами гидрата натрия. Чтобы получить силикатный клей, можно сплавливать кварцевый песок с содой, растворять кремнистое сырьё в щёлочи при температуре её кипения. Полученное стекло после дробления добавляется в воду – так получают данный материал.

Стекло жидкое натриевое с детства известно всем. Малыши, используя силикатный клей, делают аппликации, картонные поделки, новогодние игрушки.  После высыхания натриевое стекло на рисунках превращается в блестящую твёрдую прозрачную плёнку, напоминающую тонкий слой стекла. Жидкое стекло, цена которого вполне доступна обывателю среднего класса, даёт эффект лакового покрытия.  Краска приобретает после покрытия большую яркость и крепость.

Используя данный эффект, клей жидкое стекло применяют как самостоятельное дизайнерское покрытие деревянных площадей. Укрепив на панели иллюстрацию, фотографию, копию картины, мастер заливает поверхность составом, называющимся «Силикатный клей».

Из гипса дизайнерским решением выполняются плитки, для покрытия которых может использоваться этот материал. Для повышения адгезии (сцепления) рекомендуется его также добавить в гипс. Образующийся сверху прозрачный слой выступает как гидроизоляция, препятствующая проникновению воды.

Может состав из клея, мелкого песка и спирта использоваться дизайнерами для создания имитации керамических изделий. Этот раствор применяют в изготовлении оболочных форм для отливки металлических изделий.  Применение оболочных форм доступно после прокаливания до 1000 градусов.

Строителями клей жидкое стекло используется с другими целями. Добавив жидкое стекло в бетон, мастер добивается повышения адгезии. Жидкое стекло чаще всего — основа для наполнителей. Легко растворимый в красках, лаках, белилах, этот компонент придаёт основному материалу дополнительные свойства.

«Аквест» — морозоустойчивый клеевой материал.  Он используется как добавка в бетон, цемент, делая их прочнее, кислотоупорнее. Строительство бетонных заборов, заливка фундаментов из полученного таким способом материала обеспечивает длительную эксплуатацию сооружений. Грунтовка огнезащитными красками, приготовленными на его основе,  укрепляет слабые покрытия.

Область применения составов с добавлением силикатных клеев широка. Из них производят  жаростойкие бетоны, огнезащитные краски, электроды, ими пропитывают ткани, очищают машинные, растительные масла.  

«Быт-Сервис» — высококачественная добавка связующих составов, материала изготовления гидроизляционных полов. Добавка в бетон клея делает его износоустойчивым, теплоизоляционным.  «Быт-Сервис» повышает способность материала выдерживать очень низкие и высокие температуры окружающей среды. В уличном строительстве эти качества материалов являются чрезвычайно важными.

«Оптимист» — готовый продукт, склеивающий картон, бумагу, фарфор, ткани, деревянные панели. Это замечательная добавка в бетон, пропитка различных материалов, делающая их огнеупорными, водонепроницаемыми. Склеивающее качество используется мастерами ручного творчества, создающими настоящие шедевры народного творчества: ковры с аппликациями, тканевые портреты, лепные украшения. Свойства продукта соответствуют ГОСТу.
«Базис» обладает высоким гидроизоляционным коэффициентом.  Успех компонента для бетонов оснований бассейнов несомненен. Строительство помещений с высокой влажностью предполагает использование покрытия жидким стеклом стен и потолков – грибку, плесени, мху будет закрыт доступ навсегда!

«Основа» — один из наиболее предпочитаемых компонентов для изготовления высокопрочной штукатурки и шпатлёвки. Находит широкое применение компонент в составе грунтовок. Данный стройматериал соответствует ГОСТу.

«МК» — материал-наполнитель бетонных, шпаклёвочных, штукатурных смесей, грунтовочная добавка. «КС» имеет такой же спектр действия. Строительные блоги дают советы начинающим мастерам: можно добавлять оба клея в побелку: стены приобретают матовость, не пачкают, долго сохраняют свежесть без ремонта. Подобными свойствами обладает клей «ПВА».

Недавно открыли новую сферу использования жидкого стекла — полировка автомобилей. Мало кому известно его применение в быту – в борьбе с нагаром на кастрюлях и сковородках. Клей – растворимый в воде компонент. Поэтому в жидкости растворяют натриевое стекло, погружают посуду, кипятят 2-3 часа. Предметы приобретают вид новых.

В России производством, реализацией кремнезоля, силикат-глыбы, жидкого стекла успешно занимается ТД «Промстеклоцентр». Форум профессиональных строителей и любителей отмечает высокое качество предлагаемой ТД продукции.

Успешно торгует различными стройматериалами «Империя СтройСервис». Широко представлена на её витринах группа строительных материалов серии клеев.

Но выгоднее всего жидкое стекло купить в Торговом Доме «Мастеркофф». Интернет-магазин предложит бесплатную консультацию покупателям, сделает скидку при оптовом заказе. Качество продукции, предлагаемой потребителю «Мастеркофф», всегда лишь наивысшее. Товар, приобретённый здесь, принесёт настоящему мастеру чувство удовлетворения.

 

Жидкое стекло, добавление в бетон для гидроизоляции, пропорции состава

Большинство рядовых граждан знакомо с жидким стеклом в виде канцелярского (силикатного) клея. Это недорогой, простой в применении состав, используемый в первую очередь для склеивания бумаги и картона. О месте и роли жидкого стекла в строительстве и химической промышленности кое-что знает довольно узкий круг специалистов.

Между тем, простота его использования именно в этих сферах, наряду с его общедоступностью и минимальными затратами на проведение работ, делают его практически незаменимым. Некоторые называют жидкое стекло материалом прошлого века, предпочитая ему дорогостоящие полимерные составы, выполняющие ту же работу, и мы не будем с ними спорить, а лишь расскажем, где и как можно применить жидкое стекло в домашних строительных и отделочных работах.

Жидкое стекло — применение

Это растворенные в воде силикаты натрия (преимущественно), реже – калия K2O(SiO2)n, и еще реже – лития. В основном используют натриевое жидкое стекло Na2O(SiO2)n.

Понятно, что мы не будем в домашних условиях изготавливать огнеупорные краски, в которых именно наличие жидкого стекла (чаще калиевого) делает их таковыми, но добавить его в кладочный раствор для печи или камина мы точно сможем. Только следует придерживаться не только пропорций, но и способов введения материала в строительные составы и правил его нанесения на поверхности. Все негативные отзывы о применении жидкого стекла, а таковые тоже имеются, являются следствием нарушения технологий его использования.

Литиевое жидкое стекло используется крайне редко, в частности в электродных покрытиях, и мы о нем много писать не будем. Натриевое – имеет больший клеящий эффект, а калиевое не дает высолов и белесости после высыхания, что важно при изготовлении огнестойких лакокрасочных материалов. Выпускается в разных фасовках, вплоть до 200-литровых бочек и еврокубов, продается в строительных магазинах.

В строительстве сфер применения жидкого стекла много.

Часть из них показана на рисунке-схеме, но это далеко не полный перечень. Наиболее часто оно применяется для наружной гидроизоляции и обеспыливания.

Применение стекла для гидроизоляции

Наверное, это самый недорогой способ наружной гидроизоляции строительных конструкций, находящихся и под землей, и над ее поверхностью.

Для ее выполнения, натриевое жидкое стекло разводят с водой в пропорции 1:2 и покрывают поверхность в 2 слоя. Иногда для надземной обработки берут даже чуть меньшее количество жидкого стекла, для большего проникновения в бетон или кирпич, а для подземного – наоборот: количество его увеличивают до 400г на литр воды. Такой состав можно наносить не только валиком или кистью-макловицей, но и при помощи оборудования для нанесения ЛКМ под давлением.

Также для гидроизоляции можно применять состав на цементной основе с добавлением жидкого стекла. В нем в пропорции 1:2 его разводят с водой и вводят такое же по массе, как и жидкое стекло, количество цемента, всыпая в раствор его медленно при постоянном помешивании. Эту смесь наносят на стену кистью-макловицей.

Гидроизоляция бетонных или кирпичных поверхностей строительных конструкций при помощи жидкого стекла производится не только снаружи, но и изнутри.

Часто это делается для укрепления верхнего слоя материала с целью препятствования образованию пыли, а иногда для упрочения основания для последующей финишной отделки.

Ниже мы приведем пропорции составов для некоторых других видов работ с применением жидкого стекла.

Жидкое стекло в бетон для гидроизоляции

Кроме гидроизоляционных и огнеупорных свойств этот материал обладает кислотостойкостью, защитными свойствами от плесени и грибка и так же, как и вышеупомянутые, частично передает эти свойства материалам, в состав которых вводится в качестве компонента. Но главным остается, все же, водоотталкивающий эффект.

Пропорции состава:

В бетон жидкое стекло добавляется в количестве 7 – 10% от общей массы, при этом на 1 куб.м. бетона приходится в среднем 70 – 75 кг жидкого стекла.

Не рекомендуется добавлять жидкое стекло в готовую бетонную смесь. Следует развести его с необходимым количеством воды и уже в этот раствор засыпать сухую бетонную смесь. При этом важно помнить, что большое количество жидкого стекла сильно ускоряет процесс схватывания бетона, поэтому его нужно готовить в количествах, которое вы в состоянии выработать быстро и за один прием. Также переизбыток (более 15%) жидкого стекла в бетоне может привести даже к его растрескиванию.

При приготовлении такого состава в домашних условиях, многие задаются вопросом: какое купить жидкое стекло для бетона. Принципиальной разницы нет – натриевое или калиевое, но натриевое стоит дешевле и обладает несколько лучшими связующими характеристиками, поэтому посоветуем именно его.

Применение жидкого стекла в быту

Мы уже упоминали, что оно добавляется в лакокрасочные составы для придания им огнестойкости и кислотостойкости, а также используются для гидроизоляции и обеспыливания внутренних помещений.

1.Добавив стекло в водный раствор, приготовленный в пропорции 1:1, сурик, охру или окись железа или хрома, вы получите некоторое подобие такой краски в домашних условиях. Также колеровать подобные составы можно обычными красителями для водоэмульсионных красок.

2.Для гидроизоляции колодцев применяют состав, где жидкое стекло смешивается с цементом, кварцевым песком или кварцевой мукой в соотношении 1:1:1. Этот же состав применим и для бассейнов.

3.В кладочные растворы жидкое стекло добавляют в количестве от 10 до 15% для повышения прочности кладки.

А для печей каминов и дымовых труб еще и с целью придания им огнестойкости.

4.Для огнебиозащиты деревянных конструкций стекло разводится с водой в соотношении 1:1 или не менее 40% от общего количества.

5.Для декоративного покрытия изделий из дерева количество такого материала в водном растворе может достигать 70%. В чистом виде может произойти растрескивание. Слоев должно быть несколько, но нанесение следующего возможно только после полного высыхания предыдущего.

6.Жидкое стекло применяется при изготовлении одного из наиболее чистых в экологическом плане вида строительных конструкционных плит – Green Board, где оно смешивается с цементом в соотношении 1:1.

В домашних же условиях его применение будет полезным при изготовлении арболитовых блоков или состава для монолитной заливки, с добавлением хлористого кальция, где количество этих компонентов в равных частях не превышает 8 – 10 кг на 1 куб.м. опилкобетона при смешивании с 100 кг цемента 500-й марки.

Это далеко не полный перечень способов применения жидкого стекла в домашнем хозяйстве и строительстве, но те, кто продолжает думать, что этот материал пора списывать со счетов, глубоко заблуждаются. Разработанные учеными в последнее время новые материалы на основе жидкого стекла, тому подтверждение. Достаточно посмотреть в интернете видеоролики об автомобильной полироли «Жидкое стекло» и пропитках для тканей и кож, делающих их абсолютно водонепроницаемыми.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

Для чего применяется Жидкое Натриевое Стекло?

Жидкое стекло — это не словесный оборот, а абсолютно реальный строительный материал. Оно востребовано и в быту, и в промышленности. Для некоторых видов работ альтернативы жидкому натриевому стеклу не существует. 

Что такое жидкое стекло?

Это вязкий прозрачный водный раствор на основе силиката натрия (химического соединения соли натрия и метакремниевой кислоты). Существует также калиевое и литиевое жидкое стекло, однако сфера их применения намного уже натриевого варианта.

Изготовление жидкого стекла происходит путем автоклавного литья силиката натрия с последующим резким охлаждением. На выходе получается «полуфабрикат» силикат-глыба.

Для непосредственного использования в строительных или ремонтных работах кристаллы силикат-глыбы растворяются в воде.

Жидкое натриевое стекло обладает такими свойствами:

• огнеупорность
• влагостойкость
• высокая степень адгезии
• антисептичность
• высокая скорость затвердевания

Эти характеристики определяют возможные способы применения жидкого стекла.

Где применяется жидкое натриевое стекло

Основные варианты использования жидкого стекла можно разделить на промышленные и бытовые.

• В первом случае мастера имеют дело с силикат-глыбой.
• Бытовые пользователи чаще приобретают готовый раствор. Это возможно благодаря тому, что его затвердевание происходит только на открытом воздухе. 

Промышленное применение:

Гидроизоляция бетонных конструкций

Этим материалом обрабатывают конструкции, которые могут сталкиваться с тяжелыми атмосферными явлениями. Жидкое стекло уместно в процессе сооружении водных объектов (бассейнов, колодцев и т.д.). Замазка водопроводных труб редко обходится без этого раствора.

Приготовление кислотоупорных силикатных замазок

Для футеровочных работ (защиты поверхностей промышленных помещений, агрегатов, ёмкостей от агрессивной среды) необходимо использовать специальную замазку. Кислотоcтойкости таким замазкам добавляет именно жидкое стекло, которое добавляют в раствор.

Антикоррозийная защита метала

Высокая плотность и защитные свойства жидкого стекла препятствуют коррозийным процессам.

Противогрибковая обработка

Материал сам по себе не борется с грибком, но его антисептические свойства препятствуют образованию грибка на обработанных поверхностях.

Добавление в цементный раствор

Применение этой технологии существенно повышает прочность бетона и его стойкость к нагрузкам.

Бытовое использование:

Защита автомобиля

Некоторые сервисы предлагают возможность покрыть автомобиль тонким слоем жидкого стекла. Это защищает транспортное средство от коррозии и мелких сколов. Также поверхность авто начинает отталкивать влагу и грязь.

Склеивание материалов

Высокие клеящие характеристики жидкого стекла позволяют склеивать различные строительные материалы или любые бытовые предметы. Обычно использование этого материала актуально в случае необходимости создания прочного и водостойкого соединения. 

Нестандартное использование

Выведение пятен или мытье посуды, обработка деревьев во время прививки или декоративного спила.

Жидкое стекло часто используют для противопожарной обработки материалов и конструкций. У застывшего раствора высокая температура плавления – около 1000 градусов. Однако это не значит, что он способен полностью заменить специальные противопожарные материалы.

В регионах с высокой влажностью жидкое стекло обычно добавляют в штукатурку. Это защищает стены от разрушений под воздействием различных погодных явлений (дождь, таянье снега и пр.).

Преимущества и недостатки

Популярность жидкого натриевого стекла обусловлена его экологичностью, прочностью, доступностью и широкой сферой применения. Материал не выделяет вредных веществ, потому им легко пользоваться в быту. Жидкое стекло на основе силиката натрия способно защищать разнообразные материалы от нежелательного воздействия различного характера. 

---

Задать вопрос специалисту

Чулков Игорь Вячеславович
_{Заместитель директора по общим вопросам}

Email: [email protected]
Телефон: +7 (910) 876-29-98

---

Этот химический состав справляется со всеми поставленными задачами. Одним из немногих его недостатков можно назвать необходимость использования сопутствующих веществ, ведь прочность жидкого стекла не безгранична. Однако для опытного строителя это не проблема. 

состав, свойства и применение в строительстве |

16 февраля 2016      Бетон, кирпич, фасадные материалы

Многие удивляются, когда узнают, что постоянно сталкиваются с применением жидкого стекла.Силикатный канцелярский клей, который до сих пор школьники используют для склеивания бумаги, а бабушки – для чистки посуды, это и есть жидкое стекло.

Немного истории

Жидкое стекло было получено не так давно, всего 2 века назад. Вряд ли мы надолго запомним имя ученого и формулы полученного вещества. Нам важно лишь знать, что это водный раствор силикатов натрия, калия или лития. В зависимости от основы меняются свойства получаемого вещества и сфера его применения.

Открытие имело большое значение: сырье было недорогим и встречалось повсеместно, процесс получения жидкого стекла оказался несложным, а применение оно нашло во многих отраслях.

Свойства жидкого стекла и сферы его применения

Жидкое стекло имеет несколько полезных свойств, которые обеспечили ему распространение во всех сферах нашей жизни: в быту (кухня, сад), в строительстве и химической промышленности, в производстве огнеупорных материалов и теплоизоляторов, различных шпатлевок, обмазок, огнезащитных пропиток и многого другого.

1. Во-первых, это клей в широком смысле слова. Водный раствор силикатов сам по себе обладает хорошей «липкостью», а в сочетании с различными наполнителями превращается в суперклей, которому подвластно все: бумага, стекло, дерево, керамика. Смешивая жидкое стекло с различными шлаками (отходы металлургических заводов), получают материалы для изготовления и ремонта оборудования, работающего в необычных условиях и при высоких температурах.
2. Во-вторых, застывает при обычных условиях и образует на поверхности материалов прочную пленку, которая работает как антисептик, защита от воды, от огня, от коррозии и других напастей.
3. В-третьих, это экологически чистое и нетоксичное вещество, которое достается нам недорого и хранится долго.

Есть и недостатки, но большинство из них относится к вопросам применения.

Цементно-песчаные смеси с жидким стеклом затвердевают очень быстро и не допускают повторного перемешивания. Работать приходится небольшими объемами, пропорции необходимо соблюдать строго.

Прочность бетона при использовании жидкого стекла снижается, это надо учитывать при проектировании и компенсировать дополнительным армированием.

Пленка силикатного клея в чистом виде без дополнительной защиты недолговечна. При попадании воды жидкое стекло опять растворяется. А покрасить или зашпатлевать ее после затвердевания не удается, к ней ничего не прилипает. Поэтому и встречаются негативные отзывы об использовании силикатного клея.

Видео: Решение проблемы рыхлой стяжки.

Где же применяется жидкое стекло?

• Большая проникающая способность силикатного клея используется при изготовлении различных шпатлевок, красок, замазок и клеев.
• Клей на основе силиката калия придает составу химическую устойчивость. Защитные краски, кислотоустойчивые покрытия для работы в химически агрессивных условиях делают с использованием жидкого стекла.
• Силикатный клей добавляют в стиральные порошки, ткани, бумагу.
• Составы на основе натрия широко используются для гидроизоляции. Добавляя жидкое стекло в бетон, повышают влагостойкость стен подвалов, бассейнов и придают им антисептические свойства. Плесень и грибок исчезают.
• Огнезащитные пропитки, штукатурки и пасты содержат в основе жидкое стекло. К тому же они приобретают антикоррозийные и влагостойкие свойства.
• Цементно-песчаные растворы с добавлением жидкого стекла выдерживают высокую температуру и используются при кладке печей.
• Вспененное стекло – плохой проводник тепла. Многие теплоизоляционные материалы производят с использованием жидкого стекла.
• В быту используется как клей, в саду – для защиты деревьев после прививок и обрезки.
• Последний писк автомобильной моды – полироли на основе жидкого стекла.

Это далеко не полный перечень применения жидкого стекла. В некоторых случаях мы используем его, даже не подозревая это. На строительном рынке представлен богатый выбор материалов, в состав которых уже входит силикатный клей. Но если вы решили использовать свой рецепт шпатлевки или пропитки, вы найдете жидкое стекло и в чистом виде. Только помните: надо соблюдать элементарную технику безопасности.

Применение жидкого стекла в строительстве

Эта сфера наиболее близка частным застройщикам. Не всегда условия строительства идеальны: приходится бороться и с повышенной влажностью, и с грунтовыми водами. При кладке печей нужен огнеупорный раствор, при обустройстве бассейна- водонепроницаемый. Чем пропитать деревянные конструкции для защиты от грибка и огня? Во всех случаях на помощь приходят составы с жидким стеклом.

Укрепление грунта при строительстве

Эта операция проводится в случае невозможности укрепить или заменить грунт под фундаментом другим способом. Раствор жидкого стекла закачивают в почву через полые сваи и грунт каменеет. Таким же образом укрепляют осыпающиеся склоны холмов вдоль дорог и в других местах для безопасности движения.

Гидроизоляция фундамента жидким стеклом

Фундамент всегда находится в неблагоприятных условиях, вода и морозы постепенно разрушают бетон. Чтобы максимально защитить его от воздействия этих факторов применяют разные способы гидроизоляции.

1. Введение жидкого стекла в состав бетона обеспечит наилучший результат и фундаменту не потребуется дополнительная гидроизоляция. Пропорции можно посмотреть на упаковке, стандартный состав – 1 л силикатного клея на 10 л бетона. Клей вливают в готовый бетон, быстро перемешивают и незамедлительно используют. Это особенность работы со всеми цементно-песчаными растворами с жидким стеклом. Схватывание происходит буквально в течение 10 – 15 минут и повторно замешивать уже бесполезно. Нельзя также уплотнять бетон вибратором или штыкованием. Другая сложность – правильно рассчитать объемы материалов. Не всегда возможно обеспечить соответствующую скорость работ на большой площади, поэтому более распространен другой способ гидроизоляции фундаментов.
2. Обмазочная гидроизоляция жидким стеклом обычно делается с внешней стороны фундамента и является только промежуточным слоем. Стены фундамента очищают от грязи, наносят жидкое стекло, разведенное в пропорции 1 к 2. После просушки наносят еще один слой и оклеивают рулонными материалами и утеплителями.
3. Раствор цемента и песка с жидким стеклом в равных пропорциях используют для заделки швов, обработки стен подвалов изнутри, гидроизоляции колодцев и бассейнов. В готовый раствор добавляют жидкое стекло и обрабатывают стенки. Предварительно можно промазать швы чистым силикатным клеем. И, не дожидаясь окончательного высыхания, нанести основной раствор.

Видео: Цементная стяжка после обработки жидким стеклом

Грунтование стен

Для приготовления грунтовки берут равные части цемента и жидкого стекла. Цемент разводят до нужного состояния и добавляют жидкое стекло. В раствор можно добавлять воду при загустевании. Отметим, что такая грунтовка обладает антисептическими и огнезащитными свойствами.

Гидроизоляция колодцев

Еще один состав для обработки колодцев состоит из равных частей жидкого стекла и песка. Смесь очень быстро «застывает», готовят ее маленькими порциями.

Пропитки для дерева

Антисептики для обработки деревянных поверхностей готовят из стекла и воды в равных пропорциях. Наносить этот состав следует на те участки, которые не будут отделываться позднее. Защитная пленка «защитит» не только от плесени, но и от краски, и от шпатлевки.

Для пропитки других материалов количество воды увеличивают вдвое.

Особенности работы с жидким стеклом

Хотя и отмечают нетоксичность силикатного клея, некоторые меры предосторожности необходимы. Работайте предназначенным для этого инструментом: емкости, валики, кисти, миксеры. Не пренебрегайте рукавицами и не допускайте попадания жидкого стекла на открытые участки тела, в лицо и глаза.

Читайте внимательно инструкции по применению, соблюдайте рекомендации по работе с жидкостью.

Где можно использовать жидкое стекло?

Обычно мы говорим, что жидким стеклом можно защитить практически любую поверхность. Сегодня мы будем более конкретными, чтобы вы могли узнать обо всех материалах, с которыми можно использовать жидкое стекло, и о том, как жидкое стекло работает с каждым из них.

После интенсивных исследований и кропотливой работы мы разработали различные типы жидкого стекла, которые мы продаем под разными брендами. Таким образом, вы можете найти продукт, который лучше соответствует вашим потребностям и защищает необходимый вам материал.

Жидкое стекло на стекле

Может показаться странным защищать стекло жидким стеклом, но это не так уж и странно. Как вы уже знаете, жидкое стекло образует тонкую пленку, которая легко очищается и укрепляет защищаемую поверхность. Если мы подумаем о времени, усилиях и деньгах, которые мы тратим на очистку окон, ширм или шкафов, преимущества нанесения жидкого стекла на стекло очевидны.

Любое стекло, защищенное жидким стеклом, остается чистым и без разводов, любую грязь, осевшую на стекле, можно удалить, просто налив на него воду, это работает даже при дожде.

Жидкое стекло по дереву

Дерево также можно защитить жидким стеклом. Мы можем добиться лучших результатов на натуральном дереве, но жидкое стекло можно использовать на фанере или МДФ. Когда дерево защищено жидким стеклом, оно приобретает гидрофобные свойства, поэтому оно не впитывает воду и не набухает.

Жидкое стекло дает древесине и другие преимущества, такие как грязеотталкивающие свойства, воздухопроницаемость и морозостойкость.

Жидкое стекло на пластике

Пластик стал незаменимым в нашей жизни; мы используем его для производства множества предметов, которыми пользуемся каждый день.Защита их жидким стеклом продлит жизнь этих предметов, давая нам возможность поддерживать их в лучшем состоянии и продлить срок службы любого продукта.

Пластик обладает множеством хороших и полезных свойств, которые можно усилить с помощью жидкого стекла. Любой пластик, защищенный жидким стеклом, станет гидрофобным, будет отталкивать масло, его будет легко чистить и он будет антимикробным.

Жидкое стекло на камне и мраморе

Зачем мне защищать камень, если он такой прочный? Это правда, что камень очень твердый, но при воздействии экстремальных погодных условий или химических веществ он может потерять некоторые свойства и, прежде всего, свой хороший внешний вид.

Жидкое стекло усиливает некоторые природные свойства камня, такие как воздухопроницаемость, и добавляет другие, такие как отталкивание воды и поглощение во избежание неприятных запахов. Он также может защитить его от граффити, поскольку очистить любую поверхность с покрытием жидкого стекла очень просто.

Жидкое стекло на керамике

Жидкое стекло идеально подходит для использования в ванных комнатах, где многие компоненты изготовлены из керамического материала, а также для защиты сосудов и кровельных покрытий.Когда мы наносим жидкое стекло на керамику, оно отталкивает масло, воду и грязь, становится антимикробным, а также защищено от кислот и щелочей.

Жидкое стекло на металле

Металл, каким бы прочным он ни казался, также может подвергаться воздействию таких элементов, как вода, ветер и огонь, длительное воздействие этих элементов обязательно повредит его. Благодаря защите, которую жидкое стекло дает металлам, они дольше прослужат от коррозии, истирания и кислоты; а также приобретают изоляционные свойства.

Стакан для воды | химическое соединение

Жидкое стекло , также называемое силикатом натрия или растворимым стеклом , соединение, содержащее оксид натрия (Na ₂ O) и диоксид кремния (диоксид кремния, SiO ₂ ), которое образует стеклообразное твердое вещество с очень полезное свойство растворяться в воде. Жидкое стекло продается в виде твердых комков, порошков или прозрачной сиропообразной жидкости. Он используется в качестве удобного источника натрия для многих промышленных продуктов, в качестве добавки в моющих средствах для стирки, в качестве связующего и адгезива, в качестве флокулянта на водоочистных установках и во многих других областях.

Силикат натрия

Кристаллы силиката натрия при 200-кратном увеличении.

Comstock Images / Thinkstock

Подробнее по этой теме

промышленное стекло: стекло силикатно-натриевое

Во введении к этой статье упоминается W.H. Классическое определение стекла Захариасеном как трехмерной сети атомов, образующих …

Жидкое стекло производится с 19 века, и основные принципы создания «силиката соды» с тех пор не изменились.Обычно его получают путем обжига различных количеств кальцинированной соды (карбонат натрия, Na ₂ CO ₃ ) и кварцевого песка (повсеместный источник SiO ₂ ) в печи при температурах от 1000 до 1400 ° C ( приблизительно 1800 и 2500 ° F), процесс, который выделяет диоксид углерода (CO ₂ ) и производит силикат натрия (Na ₂ SiO ₃ ; обычно представлен двумя его составляющими, Na ₂ O и SiO ₂ ): Na ₂ CO ₃ + SiO ₂ → Na ₂ O ∙ SiO ₂ + CO ₂

В результате этого обжига образуются плавленые стекловидные куски, называемые стеклобоем, которые можно охлаждать и продавать в таком виде или измельченные и проданные в виде порошков.Кусковое или молотое жидкое стекло, в свою очередь, можно подавать в реакторы под давлением для растворения в горячей воде. Раствор охлаждают до вязкой жидкости и продают в контейнерах размером от маленьких до больших бочек или резервуаров.

Жидкий силикат натрия можно также приготовить непосредственно путем растворения кварцевого песка под давлением в нагретом водном растворе каустической соды (гидроксид натрия, NaOH): 2NaOH + SiO ₂ → Na ₂ O ∙ SiO ₂ + H ₂ O

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

В любом производственном процессе, чем выше отношение SiO ₂ к Na ₂ O и чем выше концентрация обоих ингредиентов, тем более вязкий раствор. Вязкость — это продукт образования силикатных полимеров, при этом атомы кремния (Si) и кислорода (O) связаны ковалентными связями в большие отрицательно заряженные цепные или кольцевые структуры, которые включают в себя положительно заряженные ионы натрия, а также молекулы воды. Высоковязкие растворы можно сушить распылением с образованием стеклянных шариков гидратированного силиката натрия.Гранулы могут быть упакованы для продажи коммерческим потребителям так же, как измельченный стеклобой, но они растворяются быстрее, чем безводная форма жидкого стекла.

Эти свойства делают гидратированные силикаты натрия идеальными для использования в одном из наиболее распространенных потребительских товаров: порошковых средствах для стирки и посудомоечных машин. Растворенное жидкое стекло является щелочным от умеренного до сильного, и в моющих средствах это свойство способствует удалению жиров и масел, нейтрализации кислот и расщеплению крахмала и белков.Это же свойство делает состав полезным для удаления краски с макулатуры и для отбеливания бумажной массы.

Небольшие количества растворенного жидкого стекла используются при очистке муниципального водоснабжения, а также сточных вод, где оно адсорбирует ионы металлов и способствует образованию рыхлых скоплений частиц, называемых хлопьями, которые фильтруют воду от нежелательных взвешенных веществ.

Жидкий силикат натрия реагирует в кислой среде с образованием твердого стекловидного геля.Это свойство делает его полезным в качестве связующего в цементированных продуктах, таких как бетон и абразивные круги. Это также отличный клей для стекла или фарфора.

Растворенное жидкое стекло традиционно используется в качестве консерванта для яиц. Свежие яйца, хранящиеся в прохладных условиях в вязком силикатном растворе, хранятся в течение нескольких месяцев.

Существует множество рецептур силиката натрия, в зависимости от количества Na ₂ O и SiO ₂ . Также существуют другие силикатные стекла, в которых натрий заменен другим щелочным металлом, например калием или литием.Некоторые стекла лучше подходят для конкретных целей, чем другие, но все они обладают одним и тем же свойством быть стекловидным твердым веществом, которое растворяется в воде с образованием щелочного раствора.

Впечатляющий нанослой жидкого стекла для покрытия любой поверхности в вашей жизни

Что мешает жидкости проникнуть в эту древесину? Невидимое покрытие из тонкого наноразмерного жидкого стекла.

Немецкая компания намерена покрыть вашу жизнь тонким слоем жидкого стекла. Эта прозрачная пленка материала, также известная как SiO2 в ультратонком слое, имеет толщину всего 100 нм (1/500 ширины человеческого волоса), но она может отталкивать воду, сдерживать рост бактерий и грибков, защищать от износа и при этом позволяет поверхность под ним, чтобы дышать.Жидкое стекло, разработанное Nanopool, кажется слишком хорошим, чтобы быть правдой. Распылите его на статуи, и граффити не прилипнет. Накройте им кухонную стойку, и она будет оставаться чистой и стерильной в течение нескольких месяцев. Не хотите, чтобы на ваших растениях рос грибок — вы можете накрыть их жидким стеклом, и они будут защищены и будут жить. 30-минутное приложение может длиться целый год. Описания того, что может делать это вещество, просто безумны, и я бы не поверил большинству из них, если бы у нас не было наглядных свидетельств в их пользу.После перерыва посмотрите промо-ролики от Nanopool. Этот материал будет везде.

Согласно пресс-релизу, присутствие Liquid Glass уже расширяется. Он помогает защитить поверхности мавзолея Ататюрка в Анкаре, он проходит испытания в больницах Великобритании и регулярно используется в поездах и роскошной мебели. Германия одобрила его для открытого распространения, и Великобритания, вероятно, сделает это в 2010 году. Nanopool считает, что приложения для его продукта почти бесконечны.Он может произвести революцию в сфере бытовой уборки: одно применение поможет сохранить стерилизацию каждой поверхности в течение года и потребует лишь легкого ополаскивания теплой водой. Это может изменить сельское хозяйство: покрытие семян может защитить их от инфекции во время прорастания. Liquid Glass изменит ткани (без пятен, водонепроницаемые), здания и автомобили (защита от ультрафиолета, воды и коррозии) и электронику (водонепроницаемые, устойчивые к царапинам). Любое из этих приложений было бы революционным и чрезвычайно прибыльным.Взятые вместе … если больше стран одобрит это, нанослой стекла может заключить в капсулу всю вашу жизнь.

В отличие от других нанотехнологических покрытий, жидкое стекло не основано на каких-либо новых или сложных наночастицах. Это просто молекулы SiO2, извлеченные из кварцевого песка (кремнезема). Затем эти молекулы добавляются к воде или этанолу (в зависимости от конечной поверхности, которую они будут покрывать). Хотя Nanopool больше не будет обсуждать производственный процесс, помимо этих двух фактов, они говорят, что молекулы стекла удерживаются вместе квантовыми связями и не нуждаются в посторонних наночастицах, чтобы придать им их уникальные свойства.Это хорошие новости для людей и окружающей среды. Кремний инертен и безвреден (он присутствует даже в некоторых продуктах питания) и не оказывает особого воздействия на окружающую среду (это самый распространенный минерал на поверхности Земли). При вдыхании большого количества кварцевой пыли существует опасность заболевания (силикоза), но я не уверен, будет ли жидкое стекло создавать такую ​​пыль при разложении.

Хотелось бы, чтобы были рецензируемые статьи, анализирующие эффективность SiO2 в ультратонких слоях, или чтобы методология Nanopool была тщательно изучена третьей стороной.Мне бы хотелось провести всестороннее исследование долгосрочных последствий воздействия жидкого стекла на здоровье по мере его разложения. Ничего из этого не доступно. Если бы это было так, я был бы первым самолетом в Германию, чтобы каким-то образом связать себя с Nanopool. Это вещество действительно кажется таким удивительным. Еще немного доказательств, и я сойду с ума, продвигая этот материал.

Как есть, я должен быть осторожным оптимистом. Физиологически безвредный, безопасный для пищевых продуктов, дышащий наноразмерный слой, который защищает практически любую поверхность… как вы могли не хотеть, чтобы это было правдой? Вы видели, с какой легкостью можно удалить краску с камня и кирпича? Подумайте, что это будет значить для памятников во всем мире.Не менее впечатляют гидрофобные свойства. Представьте, что вы пролили вино на свою белую рубашку, и оно тут же потекло. Да ладно, это сногсшибательно! И это действительно самая основная форма нанотехнологии — ультратонкий слой обычного материала. Подождите, пока к вам прибудут более продвинутые нанотехнологии в виде сверхпроводников, генераторов энергии и наноботов. Иногда меня волнует, какие технологии идут по конвейеру. С Liquid Glass у меня кружится голова от технологии, которая уже здесь.Я действительно надеюсь, что это не какая-то гигантская мистификация или научная афера. Даже если это так, не говори мне. Я просто хочу какое-то время насладиться возможностями.

[снимок экрана и видео: Nanopool]

Почему жидкое стекло должно быть новым делом

Как ни странно, стекло — загадочный материал. Недавние исследования в Университете Констанца пришли к выводу, что жидкое стекло — это новое состояние вещества с необычными свойствами.

(Фото: Ngwenya Glass / Wiki Commons)

Что такое жидкое стекло?

Стекло производится из множества природных и сырых материалов, таких как кальцинированная сода, известняк и песок.

Вопреки распространенному мнению, стекло не является ни жидкостью, ни переохлажденным, ни каким-либо другим способом, ни твердым телом. Стекло — это аморфное твердое тело, находящееся между твердым телом и жидкостью. Вот почему стекло можно выдувать, прессовать, разливать и формовать в различные формы.

Хотя стекло является повсеместным материалом, присутствующим в нашей повседневной жизни, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.

Жидкое стекло, с другой стороны, представляет собой прозрачный нетоксичный материал, который может покрыть практически любую поверхность, не создавая опасности. Покрытие эластичное и дышащее, что делает его идеальным покрытием для большинства продуктов.

Технически называемый диоксидом кремния (SiO2), он состоит из почти чистого кремния, что придает ему высокую температуру плавления. Революционный продукт позволяет пользователям защищать промышленные и бытовые поверхности с помощью прочного, легко очищаемого и невидимого покрытия жидкого стекла.

Проверка: производство под высоким давлением улучшает стекло для оптоволоконных кабелей

Почему жидкое стекло — это новое явление

Команда Университета Констанца открыла свойства жидкого стекла, используя модельную систему коллоидных суспензий. Смесь включает крупные твердые частицы, взвешенные в жидкости.

Обычно использовались бы сферические частицы, но команда использовала продолговатые частицы, чтобы лучше понять, в каком направлении будут указывать частицы.

Исследователи протестировали различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая и наблюдая, как частицы будут вращаться в различных условиях.

В конце концов, данные свидетельствуют о том, что при более высокой концентрации частицы будут блокировать друг друга от вращения, при этом сохраняя подвижность, образуя состояние жидкого стекла.

Андреас Замбуш, ведущий автор исследования, говорит: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло»

На протяжении десятилетий ученые предсказывали свойства жидкого стекла, но только сейчас это наблюдение было сделано.

Маттиас Фукс, старший автор исследования, объясняет: «Это невероятно интересная точка зрения. Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельства взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом».

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, объясняет, что в жидких стеклах ориентационные степени свободы заморожены, а перевод бесплатный.

Данные, собранные в ходе исследования, дают представление о стекловании, тем самым выявляя дополнительное состояние вещества, за которым научное сообщество следило в течение десятилетий.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ: Первый в мире жесткий диск объемом петабайт со стеклом для увеличения емкости хранения

Узнайте больше новостей и информации о волоконной оптике на сайте Science Times.

Жидкое стекло: новое состояние вещества

Новое исследование, опубликованное в Трудах Национальной академии наук , сообщает об открытии нового состояния вещества: жидкого стекла. Химики и физики из Констанцского университета говорят, что это новое состояние материи показывает ранее неизвестные структурные элементы.

Стекла уникальны по своим химическим свойствам, потому что, в отличие от других материалов, они не следуют обычным схемам кристаллизации при преобразовании из жидкости в твердое тело. В очках молекулы «замораживаются» на месте до кристаллизации, по сути, переходя в метастабильное физическое состояние, которое ученые до сих пор не до конца понимают. Дилемма превращения стекла в жидкость и наоборот известна как стеклование.

В этом недавнем исследовании группа Констанца под руководством профессоров химии и физики Андреаса Цумбуша и Матиаса Фукса разработала модельную систему суспензий эллипсоидных коллоидов.Хотя использование коллоидных суспензий является обычным явлением для изучения стеклования, в большинстве суспензий используются сферические коллоиды. Команда Зумбуша решила спроектировать и разработать эллипсоидные коллоиды, чтобы взглянуть на стеклование под новым углом — задуманная игра слов.

«Благодаря своим отличным формам наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Зумбуш.

Их эксперименты с эллипсоидными коллоидами выявили непредвиденное состояние вещества — жидкого стекла.Другими словами, состояние, в котором частицы стекла могут двигаться, но не могут вращаться. Это состояние создает структуру, в которой частицы группируются вместе, что в конечном итоге препятствует образованию упорядоченного состояния материи. Как объясняет Science Daily: «Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием материи, ожидаемым от термодинамики».

Это открытие претворяет теорию в жизнь и может помочь в разработке самосборных коллоидных сверхструктур.«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — заключает Фукс. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими колебаниями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Источник: PNAS , Science Daily

Новое состояние материи

Хотя стекло — это повсеместно присутствующий материал в нашем мире, который мы используем ежедневно, оно представляет собой серьезную научную загадку. Исследователи все еще пытаются понять его химические и физические свойства, а это означает, что его истинная природа остается загадкой.

И по сей день ученые открывают новые сведения о материале. Теперь группа физиков и химиков из Университета Констанца обнаружила новое состояние материи, скрытое среди загадочных преобразований между жидким и твердым состояниями стекла. Они называют это жидким стеклом. Это считается новым состоянием материи, потому что оно обладает ранее неизвестными структурными элементами и поведением на микроскопическом уровне, которых никогда раньше не было.

Команда использовала технику конфокальной микроскопии, чтобы наблюдать, как суспензии эллипсоидных коллоидов ведут себя в жидком стекле.В этом явлении отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться. Это новое состояние существует между твердым телом и коллоидом (например, гелем).

Соавтор, профессор Андреас Зумбуш из химического факультета Констанцкого университета и его коллеги сказали:

Суспензии коллоидных частиц широко распространены в природе и в технике и интенсивно изучаются более века. Когда плотность таких суспензий увеличивается до высоких объемных долей, часто их структурная динамика останавливается в неупорядоченном, стеклообразном состоянии, прежде чем они смогут сформировать упорядоченную структуру.

На сегодняшний день большинство экспериментов выполнено с использованием сферических коллоидов. Однако недавний интерес к синтетическим коллоидам как к строительным материалам привел к разработке множества новых методов синтеза коллоидных частиц с определенной геометрией и взаимодействиями.

В экспериментах команда использовала крошечные изготовленные на заказ пластиковые эллипсоидные полиметилметакрилатные коллоиды, смешанные в растворителе, а не сферические частицы. Профессор Зумбуш объяснил:

Благодаря своим отличным формам, наши частицы имеют ориентацию в отличие от сферических частиц, что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения.

«Изображение эллипсоидных коллоидов на растровом электронном микроскопе. На вставке показано изображение, полученное с помощью конфокальной микроскопии, с выделением структуры ядро-оболочка. Масштабная линейка — 5 мкм ». (Предоставлено: Roller et al., Doi: 10.1073 / pnas.2018072118.)

Исследователи зафиксировали временное развитие трехмерных положений и ориентации более 6000 эллипсоидальных частиц с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Профессор Зумбуш сказал:

При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживается, в то время как поступательное движение сохраняется, что приводит к стеклообразным состояниям, в которых частицы группируются, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией.Мы назвали жидкое стекло результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции. Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Стекло — не обычное твердое вещество. Во время типичного перехода материала из жидкости в твердое состояние молекулы выстраиваются в кристаллическую структуру. В стакане такого не бывает. Вместо этого молекулы застывают на месте в странном неупорядоченном состоянии до того, как происходит кристаллизация.

Еще страннее жидкое стекло; это два конкурирующих перехода между жидкостью и твердым телом, которые взаимодействуют, создавая смесь различных свойств. Исследователи обнаружили, что концентрация и форма частиц имеют решающее значение при создании жидкого стекла. В экспериментах эллипсоидные коллоиды позволили появиться жидкому стеклу, потому что частицы могут двигаться, но не могут вращаться. Ситуация привела к локальным скоплениям частиц, которые мешают друг другу и препятствуют образованию упорядоченного состояния вещества.

«Компьютерная визуализация трехмерной реконструкции подмножества объема образца с красно-зелено-синим значением цвета, указывающим ориентацию частиц. Масштабная линейка — 20 мкм ». (Кредит: Roller et al., DOI: 10.1073 / pnas.2018072118.)

Соавтор исследования Маттиас Фукс, профессор Констанцского университета в Германии, сказал:

Это невероятно интересно с теоретической точки зрения. Наши эксперименты доказывают взаимосвязь между критическими флуктуациями и застывшим светом, к которой научное сообщество прибегает уже довольно долгое время.Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических). Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Результаты могут выходить за рамки обычного, проливая свет на любой сценарий, в котором есть необъяснимое заболевание.Исследователи написали в своей статье:

Наши результаты дают представление о взаимодействии между локальными структурами и фазовыми превращениями. Это помогает руководствоваться такими приложениями, как самосборка коллоидных сверхструктур, а также свидетельствует о важности формы для стеклования в целом.

Остается много безответных вопросов, как всегда со стеклованием. Тем не менее, команда надеется, что это открытие может улучшить наше понимание того, как происходит стеклование в самых маленьких масштабах.

Ни жидкое, ни твердое — ScienceDaily

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку. Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, а научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, включая например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло обычно не является твердым. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и беспорядочное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Зумбуша (факультет химии) и Матиаса Фукса (факультет физики), базирующихся в Университете Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Используя модельную систему, включающую суспензии специально изготовленных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах.Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, содержащие твердые частицы размером в микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии. Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Эллипсоидные коллоиды на заказ

На сегодняшний день большинство экспериментов с коллоидными суспензиями проводится на сферических коллоидах. Однако большинство природных и технических систем состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, команда под руководством Андреаса Цумбуша произвела небольшие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их до тех пор, пока они не приобретут эллипсоидную форму, а затем поместила их в подходящий растворитель. «Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования. .

Затем исследователи изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали поступательное и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии. Замбуш продолжает: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы группировались, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией». То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции.Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Два конкурирующих стеклования

Исследователи наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом. «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — комментирует Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца и другой старший автор статьи.«Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими колебаниями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени». Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических).Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: адаптация формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы.

Факты:

• Группа химиков и физиков из Университета Констанца открыла новое состояние вещества — жидкое стекло с ранее неизвестными структурными элементами.
• Исследования, проведенные профессором Андреасом Зумбушем (кафедра химии) и профессором Маттиасом Фуксом (кафедра физики), позволяют по-новому взглянуть на еще не решенную проблему стеклования.
• Эксперименты с эллипсоидными коллоидами показывают, что жидкое стекло образуется, потому что частицы могут двигаться, но не могут вращаться, что приводит к локальным скоплениям частиц, которые препятствуют друг другу и, таким образом, препятствуют формированию упорядоченного состояния вещества.
• Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: адаптация формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы. .

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом Констанца . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.