Применение жидкого стекла в строительных растворах: пропорции, сфера применения, инструкция по смешиванию

пропорции, сфера применения, инструкция по смешиванию

Использование жидкого стекла при приготовлении строительных смесей на цементной основе является распространенной практикой. Оно представляет собой водный силикатный раствор, способный ускорить затвердевание бетона и усилить его водонепроницаемость. Как следствие, жидкое силикатное стекло используется при гидроизоляции бассейнов и колодцев, приготовлении штукатурных смесей с высокой адгезией, грунтовочных составов. Но его включение в обычный бетон оправдано не всегда, а лишь в условиях ограниченных сроков строительных работ, причем каждый случай требует отдельного рассмотрения. Также важно выдерживать определенное соотношение жидкого стекла для добавления в цемент, так как при превышении своей доли, силикатные клеи способны как улучшить, так и ухудшить его свойства.

Оглавление:

1. Факторы, влияющие на качество раствора
2. Способы улучшения свойств
3. Область использования жидкого стекла
4. Подбор оптимального соотношения ингредиентов
5. Как правильно приготовить?

Влияние на раствор

Для получения жидкого силиката необходимо развести натром сплав соды с песком и молотым кремнеземом. Полученный состав существенно влияет на сроки затвердевания цемента, которые напрямую зависят от используемых пропорций. Для сравнения:

Процентная доля жидкого силиката	Начало схватывания, мин	Время полного высыхания, ч
0	60	Не менее 7 суток
2	40	24
5	30	16
8	15	8
10	5–7	4

На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла. Превышение пропорции делает бетон трудноукладываемым, существует риск его застывания прямо в емкости. Эта добавка в большом количестве приводит к ухудшению прочностных характеристик цементного раствора. Для часто используемой цементно-песчаной смеси в пропорции 1:3 и с соотношением В/Ц = 0,58 падение прочности, в сравнении с бездобавочными, составляет:

Прочность бетона в % отношении от бездобавочного	Доля растворимого стекла, %
	0	4	8	12	16
На 7 сутки затвердевания	100	108		157,6	137,5
На 28		76,6		74,4	72,5

То есть, в течение первой недели искусственный камень становится более твердым, чем обычно, но через месяц он теряет до 25 % своих полезных свойств. Именно по этой причине силикаты не вводят в бетон для заливки фундаментов и несущих конструкций. Возникает вопрос: сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор, чтобы оно стало полезным? Специалисты советуют придерживаться пропорций в пределах 3 % от общей массы, в крайнем случае — 5. Причем смешивать бетон с силикатами рекомендуют лишь при ограниченных сроках проведения работ и для небольших конструкций.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств. Добавление силикатов устраняет пористость бетона и снижает его водопроницаемость, поверхность становится устойчивой к грибку и плесени. Но все это актуально при условии ввода небольшой доли примесей в крупнофракционные составы (в пределах 3 %). Это связано с тем, что жидкое силикатное стекло со временем вымывается водой и при нарушении рекомендуемых пропорций бетон подвергается разрушению от влаги.

Еще одно полезное свойство добавки используется для получения жаропрочного искусственного камня. Структура обычного бетона разрушается при превышении температуры в 200 °C. Ввод жидкого стекла в количестве 29–34 % увеличивает жаропрочность с 1000 до 1400 °C. Такие смеси используются для изготовления и кладки блоков промышленных объектов. В частном строительстве добавка вводится в обмазочные растворы для печей, каминов, дымоходов.

Примеры применения

Силикат натрия незаменим при проведении аварийных или срочных работ на объектах с частым взаимодействием с водой: бассейнах, гидросооружениях, канализационных сетях (за исключением пластиковых труб). Он вводится в цементный раствор в соотношении не меньше чем 1:10, в особо тяжелых случаях его доля достигает 50 %. Качество заделанного отверстия или шва временное, но зато состав схватывается за считанные минуты и в условиях неосушенного участка. Во всех других (неаварийных) случаях доля стекла зависит от функционального назначения смеси. В частной практике жидкое стекло рекомендуют развести с цементом для:

• Приготовления смесей для отделки стен снаружи.
• Создания кладочного раствора для подвалов, погребов, смотровых канав или других объектов, нуждающихся в защите от влаги.
• Гидроизоляции бассейнов и колодцев, стен, потолочных перекрытий.
• Грунтовки поверхности бетонной стяжки.

Рекомендуемые пропорции

Во многих рецептах доля силикатных добавок рассчитывается исходя из объема цемента. При замесе водостойких штукатурок лучше использовать цементно-песчаную смесь в соотношении 1:2,5 и развести ее водой с уже растворенными 15 % жидкого стекла. Для гидроизоляции бассейнов, стен и потолочных перекрытий необходимо смешивать одну часть силикатов с десятью простого раствора. Защитные материалы для колодцев готовятся в пропорциях 1:1:1 (цемент: песок: стекло), вода добавляется до достижения консистенции густой сметаны. На практике для замеса составов для гидроизоляции используется такая мера, как литр. Пример: 1 л стекла на 8–10 л (1 ведро) цементного состава.

При приготовлении обычного бетона для заливки строительных конструкций долю силикатов не рекомендуется превышать более, чем на 3 %, особенно при возведении фундаментов. Другое дело — грунтование, в этом случае цемент смешивается с растворимым стеклом в равных пропорциях, песок не используется вообще. Вода берется из расчета 25 % от веса силиката натрия. В данном рецепте вначале необходимо развести цемент и уже полученную смесь порциями, при непрерывном перемешивании ввести в емкость со стеклом.

При приготовлении огнеупорных обмазочных растворов цемент, жидкое стекло и песок смешиваются в пропорциях 1,5:1,5:4. Вода берется в объеме, не более 25 % от общей массы добавки, способ схож с вышеуказанным. Вначале песок и цемент тщательно смешиваются и разбавляются, и лишь потом — вводятся в стекло.

Обязательным условием является непрерывное перемешивание. Этот рецепт подходит также для защиты конструкций из бетона от контакта с кислотными средами.

Как смешивать с цементом?

Важно помнить, что время застывания смесей с силикатными добавками обратно пропорционально их общей доли. Составы с 50 % содержанием последних твердеют за 5–7 минут, поэтому их замешивают малыми порциями и очень быстро используют. Добавлять жидкое стекло в уже готовый раствор не рекомендуется (за исключением специальных рецептов). В случае использования этой примеси в малых пропорциях, для ускорения времени застывания лучше всего сначала развести ее с водой и уже потом смешивать с цементно-песочной смесью. Работы проводятся в перчатках, также берегут глаза, несмотря на нетоксичность материал опасен для слизистых оболочек.

Важным нюансом является использование чистой питьевой воды без кислотных и щелочных примесей. При приготовлении составов с большой долей жидкого стекла последнее не всегда удается развести. В этом случае вначале делают смесь из цемента и песка, которая малыми порциями добавляется непосредственно в строительный клей (или наоборот). Главное — обеспечить как можно более тщательное перемешивание в течение минимального промежутка времени, для этих целей хорошо подходит дрель.

виды, инструкция по нанесению, применение для гидроизоляции

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

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

Виды

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

Натриевое

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

Калиевое

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

Литиевое

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

Состав

Изготовление стекла происходит при смешивании мелкозернистого кремниевого сырья и гидроксидом натрия под давлением с применением высоких температур, либо растворение песка в щелочной среде.

Также для производства используют силикат калия и мелкий песок.

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

Характеристики

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

Жидкое стекло, натриевое и калиевое, обладают следующими характеристиками:

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

Плюсы и минусы

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

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

Существуют и отрицательные особенности у ЖС. К минусам относят:

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

Области применения жидкого стекла

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

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

Приготовление растворов с жидким стеклом

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

Пропорции

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

Составы для окраски

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

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

Составы для грунтования

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

Пропитка поверхностей

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

Состав для гидроизоляции

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

Состав для огнезащиты

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

Состав антисептический

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

Состав ремонтный

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

Инструкция по замешиванию

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

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

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

Способы нанесения материала

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

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

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

Гидроизоляция жидким стеклом

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

Фундамента

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

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

Бассейна

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

От воздействия грунтовых вод

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

Подвала

Это ответственное сооружение в доме и ограждение его от протечек является главным условием для сохранения благоприятного климата в квартире и во внутренних помещениях.

Обычно хозяева сталкиваются с проблемой трещин и плохой гидроизоляции стыков. Чтобы избавиться от проблемы потребуется:

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

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

Видео по теме

Жидкое стекло и цемент: пропорции раствора и особенности

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

Особенности жидкого стекла

Применение раствора жидкого стекла обусловлено составом материала, в его основе используется силикат натрия – это вещество без цвета, которое устойчиво к проникновению влаги. В дорогих составах применяется силикат калия, он обладает повышенными техническими характеристиками и склонен к формированию поверхностной плёнки. Для получения основных компонентов на предприятиях сплавляют соду, или поташ с кремниевым диоксидом. Без примесей материал абсолютно бесцветный, или имеет вид белых кристаллов.

Применение силикатного стекла в строительных растворах актуально в виде силикатных жидких смесей, которые относительно густые и вязкие. Затвердение состава происходит при контакте с углекислым газом, которого много в воздухе. В процессе застывания появляются аморфные гидратированные оксиды кремния.

Широко распространено добавление жидкого стекла в цементные составы при выполнении строительных работ

Цемент и жидкое стекло совместно используются для обеспечения устойчивости к кислотным и механическим воздействиям. Штукатурка с указанной добавкой обеспечит создание гидрофобного покрытия. Особый вид стекла применяется для обработки поверхностей из дерева и бетона, его часто добавляют в краски. Цемент с силикатом разводятся в различных пропорциях в зависимости от необходимости водонепроницаемости покрытия, обычно в диапазоне 2-10% от общей массы.

Плюсы и минусы использования жидкого стекла

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

Среди основных плюсов:

• повышенная текучесть состава. Благодаря текучести продукта, он способен к проникновению в мельчайшие трещины для создания надёжной поверхностной защиты. Равномерное распределение состава происходит при нанесении как на бетон, так и дерево;
• формирует качественную, водонепроницаемую плёнку. Смесь жидкого стекла с цементом может наноситься любым удобным способом, не зависимо от метода использования, плёнка будет целостной и сплошной. Производителем разрешено наносить стекло и цемент с большим перерывом;
• небольшой расход. Этот раствор используют для закрытия трещины любого размера не зависимо от способа нанесения. Силикат с цементом можно смешивать хоть на этапе приготовления бетона, хоть для поверхностного покрытия в составе изоляционного материала;

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

• низкая стоимость. Цемент – это относительно дешёвый материал из-за доступности ингредиентов, ранее уже рассматривали, из чего делают цемент. Благодаря большому количеству природного материала, изготовление силикатного материала относится к недорогим процедурам. При низкой себестоимости стекло отличается качественной гидроизоляцией, по показателю водонепроницаемости не уступает остальным изоляционным покрытиям.

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

К негативным сторонам относятся:

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

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

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

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Преимущественно разводят силикатный состав, его развести относительно просто – добавить воду, вспомогательные компоненты и перемешать с цементом. Стоит учитывать, что в составе самого стекла уже содержится небольшое количество воды. Для строительства приготовляется состав из цемента, песка, стекла, также желательно вносить пластификаторы.

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

На этапе подготовки необходимо иметь жидкое стекло в количестве достаточном для добавления в раствор и нанесения слоем до 3 мм. Цементный раствор с жидкостью чаще смешивается исходя из соотношения 10 к 1. Для использования в качестве гидроизоляции подобной концентрации будет достаточно. При использовании соотношения жидкого стекла с цементным раствором в массовом эквиваленте, важно учитывать значение плотности состава.

Масса в зависимости от плотности:

• стекло – 1,5 кг/л;
• смесь песка с цементом (1 к 4) – 2,6-2,7 кг/л;
• бетон– 2,2-2,5 кг/л, для лёгких бетонов вес отличается;
• песок кварцевого типа – 1,5-1,7 кг/л, в форме насыпи – 1,5 кг/л, а слежавшийся – 1,7 кг/л.

Эта добавка в большом количестве приводит к ухудшению прочностных характеристик цементного раствора

При соблюдении пропорции силиката в бетоне увеличиваются гидроизоляционные характеристики состава, что особенно важно для поверхностей, контактирующих с землёй и водой. Для придания прочности бетонам рекомендуется добавление силиката не только в раствор, но и использование в качестве наружного покрытия.

Материал широко используется для гидроизоляции колодца, стен зданий во влажных регионах и сооружений гидротехнического назначения. В отношении колодца и подобных строений рекомендуется использовать песок мелкой фракции с цементом в равных пропорциях. До нанесения выполняется главная подготовка – обработка поверхности силикатом.

Если поверхностная часть несущей конструкции пропитывалась раствором, не стоит дожидаться полного застывания состава. После формирования бетона поверхность, обработанная силикатом, покрывается плёнкой, которая ухудшает адгезию. На застывшее стекло плохо фиксируется даже грунтовка.

Повышение водонепроницаемости и жаропрочности

Раствор с жидким стеклом уменьшает пористость состава, и повышает водонепроницаемость. Бетонная конструкция и железобетонное изделие при нахождении в условиях повышенной влажности становятся уязвимыми к плесени и грибку. Благодаря антисептическому эффекту стекла, его нужно использовать в местах, контактирующих с водой, это защитит от образования плесени.

Приготовить такой состав можно лишь при добавлении небольшой концентрации раствора – 3% от общего объёма. Предпочтительно совмещать с крупнофракционными цементами. Смешивайте цемент в указанной пропорции, иначе при вымывании силикатного состава из бетона, он утратит часть прочностных характеристик и станет уязвимым к действию влаги.

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств

Добавка применяется для получения жаропрочного искусственного камня. Если подвергнуть стандартный бетон воздействию жара, около 200°С, материал начнёт разрушаться. Если внести 1 литр кварцевого раствора на 3-3,5 л цемента, повышается жаропрочность до 1000-1400°С, что применяется для закаливания декоративного камня. В процессе расчета изготовления облицовочного камня закладывается 29-34% на жидкое стекло.

Состав требуется добавлять при кладке блоков в промышленных объектах, частном строительстве: возведение каминов, дымоходов, печей.

Затвердевание

Использовать цемент с добавлением силикатов допускается в любой сфере, но особенно рекомендуется в местах с необходимостью быстрого застывания состава. Действует закономерность, чем в большем количестве применяют жидкое, тем быстрее схватывается бетон.

Конкретные примеры:

• быстро застывать будет раствор с 10% силиката. Высыхание при температуре 20°С займёт порядка 4 часов, а время схватывания наступит через 5 минут;
• если смешать с водой 2% силикатного стекла, длительность застывания увеличится до суток, а время схватывания – до 40 минут.

В основе примера используется цемент марки М400. Некоторые источники рекомендуют для повышения прочности бетона и высокого качества состава рекомендуют добавлять 25% силиката, но химические и технические характеристики подобного раствора будут снижены. Всего за сутки готовый раствор начнёт рассыпаться, а добавка жидкого стекла в концентрации выше 25% вовсе не позволит застыть составу. На основании этого мы понимаем, что превышать концентрацию 10% силикатного клея для защиты от влаги не рекомендуется.

Заключение

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

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое, или растворимое стекло – это водно-щелочной раствор силиката натрия, калия или лития. В застывшем виде он имеет вид расплава, прозрачного или слегка окрашенного в желтоватый или зеленоватый цвет.

На отечественном строительном рынке раствор можно встретить под торговым наименованием «силикатный клей».

Виды жидкого стекла

Существует несколько способов получения этого вещества:

• Нагревом под большим давлением сырья, содержащего кремнезём, с гидроксидом натрия, калия или лития;
• Нагревом в высокотемпературных печах кварцевого песка и соды;
• Растворением кремниесодержащих осадочных пород в щелочах с одновременным нагреванием до температуры кипения.

В результате, в зависимости от состава компонентов, получают натриевое, литиевое или калиевое жидкое стекло. Согласно действующим нормативно-техническим стандартам, в нашей стране производятся два вида растворов – калиевый и натриевый.

В небольших объёмах и в качестве опытных партий выпускаются также растворы на основе лития и четвертичного аммония. Для них пока ещё нет четко разработанных стандартов, поэтому их производство регламентируется временными техусловиями исследовательских лабораторий.

Литиевые и аммониевые жидкие стёкла не имеют большого распространения из-за их ничтожно малого производства и высокой себестоимости.

Таблица 1. Способы производства натриево-водного силиката различных типов.

Силикатный раствор натрия

Это наиболее распространённый вид силикатных растворов, отличающийся высокой адгезией с другими материалами, хорошей растворимостью и относительно низкой стоимостью.

Хорошее взаимодействие с различными минералами позволяет добавлять натриевое жидкое стекло в бетон, для улучшения его качества.

Благодаря устойчивости к воздействию внешних факторов, его можно применять для работ на открытом воздухе в регионах с самыми суровыми климатическими условиями.

Материал применяют в следующих областях:

• Строительство. Жидкое стекло применяется для гидроизоляции подвалов, фундаментов, бассейнов. Кроме этого, силикатный раствор натрия можно использовать как теплоизоляционный материал или антисептик – использование в качестве пропитки для древесины повышает её стойкость к поражению грибками и плесенью.
• Металлургия. В металлургической промышленности песчаный раствор с жидким стеклом используют для изготовления форм для отливки.
• Бурение и нефтедобыча. Натриевое стекло применяют для укрепления (силикатизации) буровых скважин, создания разделительной мембраны между нефтеносными и водонасыщенными слоями.
• Химическое производство. С применением растворимого стекла изготавливают средства бытовой химии, лаки, краски.
• В быту возможно применение натриевых силикатов в качестве состава, которым можно клеить фарфор, ткани, керамику, дерево. Вещество включается в состав полиролей для автомобилей, стеклянных и окрашенных поверхностей.

А еще с помощью жидкого стекла можно создавать удивительно красивые столешницы

Калийный раствор

Калиевое стекло также отличается повышенной стойкостью к коррозии, воздействию кислотных сред и перепадам температуры и влажности. Внешне от натриевых силикатов оно отличается тем, что после высыхания имеет матовую поверхность. Ввиду этого его часто используют для нанесения на различные поверхности – покрытие жидким стеклом позволяет избавиться от бликов.

Таблица 2. Виды красок на основе раствора силиката калия и нормативы их расхода.

Себестоимость производства калийных силикатов значительно выше, нежели натриевых, что ограничивает широту их использования в промышленности и быту. Спектр использования в основном ограничен лакокрасочным производством и изготовлением электродов для электросварки. Обработка жидким стеклом любой поверхности придаёт ей огнеупорные свойства.

Технические характеристики и свойства

Эксплуатационно-технические характеристики регламентируются стандартами качества ГОСТ №13-078-81. Они могут несколько различаться для разных типов силикатных растворов и зависят от следующих показателей:

• Вида катиона – калий, натрий, литий, четвертной аммоний;
• Плотности жидкого стекла;
• Значения силикатного модуля;
• Процентного соотношения силикатов к общему объёму вещества.
• Вязкости раствора.

Поэтому, перед тем, как выбрать тот или иной состав следует внимательно ознакомиться с его характеристиками.

Эксплуатационные свойства

Готовые к применению составы обладают следующими свойствами:

• Гидрофобность. Обработка поверхности водными силикатами позволяет создать на ней защитное покрытие, предотвращающее впитывание влаги в мельчайшие поры и микротрещины. Благодаря этому свойству в строительстве широко используется гидроизоляция жидким стеклом;
• Антисептичность. Пропитка деревянных изделий, наружных или внутренних стен зданий предотвращает появление на них грибка;
• Огнестойкость. Силикатные растворы могут выступать в качестве антипиренов, придавая обработанным покрытиям огнестойкие качества;
• Антистатичность. Жидкое стекло после застывания не накапливает на своей поверхности статического электричества, вследствие чего не притягивает к себе пыль и мелкую грязь;
• Свойства отвердителя. Грунтовка поверхностей жидким силикатом позволяет увеличить их плотность благодаря заполнению всех пор и пустот;
• Стойкость к агрессивным химическим средам. Добавка силиката натрия или калия в любые строительно-отделочные смеси – штукатурку, лакокрасочные составы, – повышает их стойкость к воздействию кислых и щелочных сред.

Жидкое стекло достаточно долговечно – время его эксплуатации при нанесении с соблюдением всех технологических условий, может превышать 5 и более лет. На воздухе концентрированная смесь может сохнуть от 10-15 минут до часа. В различных растворах (например, с цементом) сроки застывания составляют от 2-3 часов до суток.

На время затвердения оказывают влияние такие факторы как:

• Показатели влажности воздуха;
• Температура воздуха;
• Пропорции смеси – процент содержания в них силиката.

Таблица 3. Состав и технические характеристики разных типов натриевого стекла.

Жидкие силикатные растворы в строительстве

Как уже отмечалось, вещество широко применяется в строительстве и отделочной сфере:

• С его помощью производится гидроизоляция фундаментов, подвалов и прочих помещений, подверженных воздействию повышенной влажности.
• Благодаря низким показателям теплопроводности, водные силикаты могут использоваться и в качестве обмазочных теплоизоляционных материалов.
• Стойкость к повышенным температурам позволяет использовать силикатные составы для увеличения стойкости конструкционных материалов к повышенным температурам и к открытому огню.

Для чего жидкое стекло добавляют в бетон

Одним из главных направлений использования силикатных растворов в строительстве – добавление их в состав бетона, что позволяет значительно улучшить технические и эксплуатационные свойства. Прежде всего, благодаря повышенной текучести, водорастворимые силикаты заполняют все поры и трещины бетонной поверхности. Это даёт возможность:

• Создать влагозащитный слой. После высыхания бетонные растворы приобретают большую пористость. Поэтому конструкции из бетона подвержены воздействию влаги – вода, заполняя мелкие трещины и поры, в зимнее время превращается в лёд и увеличивается в объёме. В результате внутренние трещины расширяются, что через несколько климатических циклов может привести к растрескиванию и разрушению бетонной заливки. Силикатные составы, заполняя мелкие отверстия, препятствуют проникновению влаги вглубь бетона. Жидкие силикаты также увеличивают скорость схватывания бетона;
• Укрепить поверхность. Особенностью бетонных конструкций является невысокая плотность и пористость верхних слоёв. Поэтому они не особенно стойки к различным внешним воздействиям – от физических нагрузок до перепадов температур. Жидкое стекло, благодаря своим хорошим клеящим способностям, играет для бетона укрепляющую роль, делая его более крепким и стойким к агрессивным внешним воздействиям.
• Произвести антисептическую защиту. Антисептические качества силикатных составов создают защиту бетонных стен от появления плесени и грибковых поражений;
• Повысить жаропрочность бетона.

Нюансы использования жидкого стекла

При изготовлении бетонных составов с использованием водорастворимых силикатов следует помнить, что их высокая концентрация может привести к ухудшению технических свойств бетона. Бетонные растворы должны включать в себя не более чем 3% из жидкого стекла.

Это связано с тем, что со временем силикаты могут вымываться водой, и на их месте остаются раковины и поры, что ведёт к преждевременному разрушению полой конструкции.

Другой негативный момент состоит в ослаблении прочности бетона при переизбытке жидкого стекла. Первоначально, силикаты, увеличивая скорость схватывания бетона, ведут к быстрому набору прочности. Однако, уже через 2 недели этот показатель начинает падать и бетонные растворы, изготовленные по традиционной технологии, обгоняют силикатные по этому показателю.

Чем больше добавлено в состав бетона жидкого стекла, тем ниже получится его прочность после полного застывания.

Защитная силикатная плёнка, образующаяся на поверхности бетонных стен, может значительно ухудшать их адгезию. В результате становится затруднительной декоративная обработка стен – облицовка плиткой, окраска, побелка.

Назначение и применение силикатно-цементных растворов

Цементные растворы, изготовляемые с применением жидкого стекла, могут использоваться для наружной отделки бетонных стен, что позволяет увеличить устойчивость поверхностей к сырости и высоким температурам. Для создания термозащитного слоя используются силикатно-цементные растворы, приготовленные в следующих пропорциях:

• Портландцемент – 65-70%.
• Жидкое стекло – 30-35%.

Структура обычного бетона начинает разрушаться уже при температуре, превышающей 200^оС. Использование обмазочной термоизоляции позволяет поднять этот порог до 1000 и более градусов.

С помощью такого же цементно-силикатного раствора можно создавать влагозащитные слои для бетонных конструкций. Подобным образом производится гидроизоляция подвала, внешних стен фундамента, пола и т.д.

Пропорции замеса зависят от области применения состава. В таблице даны рекомендуемые соотношения цемента и жидких силикатов для того или иного случая.

Область применения	Цемент	Песок	Жидкое стекло
Водостойкая штукатурка	30%	55%	15%
Гидроизоляция бассейнов, подвалов, перекрытий, фундаментных конструкций	35%	55%	10%
идроизоляция колодцев	30%	40%	30%
Грунт-составы	50%	–	50%

При замесе раствора сухой концентрат жидкого стекла растворяется в воде, после чего в неё последовательно добавляются цемент и песок в нужных пропорциях.

Гидроизоляция бетонного пола и стен

При проведении работ по гидроизоляции, следует соблюдать технические рекомендации и нормативы СНиП. При необходимости обработки цементно-силикатным раствором бассейна, наносить жидкое стекло можно как на внутренние, так и на наружные его поверхности. Для улучшения эффекта, возможно произвести комплексную гидроизоляцию.

Силикатно-цементный раствор наносится на бетонную поверхность бассейна 2-3 слоями, при этом каждый последующий слой следует наносить только после полного высыхания предыдущего.

Гидроизоляция пола жидким стеклом производится следующим образом:

1. Производится предварительная подготовка: обеспыливание, зачистка старого покрытия и т.д;
2. Плита покрывается адгезионным грунт-составом;
3. На пол ровным слоем укладывается жидкая стяжка из цементно-силикатного раствора;
4. После «схватывания» стяжки можно приступать к укладке финишного напольного покрытия.

При обработке стен подвала или фундамента, прежде всего производится зачистка и обработка швов и стыков. После высыхания швов обрабатывается вся поверхность стены. Обработка вновь повторяется спустя сутки. Раствор наносится малярной кистью, валиком или штукатурной кельмой.

Условия хранения и техника безопасности

Согласно инструкции от производителя, хранить жидкое стекло следует в ёмкостях из нержавеющей стали, или в таре, изготовленной из полимеров, стойких к воздействию химических сред. Перед этим пластиковые тары должны быть исследованы на устойчивость к воздействию щелочных и кислотных сред, а также воздействию высоких температур.

Ёмкости, изготовленные из оцинкованного железа, алюминиевых сплавов и стекла не годятся для хранения водорастворимых силикатов, так как имеют свойство вступать с ними в реакцию. Это может привести к образованию нежелательных химических соединений, ухудшающих эксплуатационно-технические характеристики растворов.

Также нельзя допускать замерзания силикатных составов. В зимнее время хранение должно производиться в помещениях с плюсовыми температурами воздуха. Это связано с тем, что при оттаивании замёрзшего раствора в нём образуется кремниевая кислота. Подобное же явление может наблюдаться и при длительном хранении жидкого стекла.

Кремниевая кислота и нерастворимые силикаты образуют осадок на дне ёмкости. Для его удаления тара должна снабжаться дополнительным сливным краном, расположенным близ днища.

Застывший или загустевший раствор можно «реанимировать», разбавив его водой. Гарантийный срок годности зависит от марки и его состава, и обычно составляет не менее 12 месяцев.

При работе с растворами необходимо пользоваться защитной спецодеждой. Жидкое стекло не токсично, но попадание его на слизистые оболочки не рекомендовано из-за входящих в его состав вредных для организма химических соединений. При попадании на слизистую или кожу, следует немедленно промыть пораженное место проточной водой.

Жидкое стекло – 6 примеров использования в строительстве и ремонте

Силикатный клей или жидкое стекло не является самым распространённым строительным материалом – однако сфера его применения достаточно широка. Вещество играет роль гидроизоляции, увеличивает прочность конструкций, защищает их от плесени и вредоносных микроорганизмов.

Однако, выбирая клей для строительства и ремонта, следует знать о его свойствах, преимуществах и недостатках. Стоит познакомиться с правилами приготовления и нанесения клеевой смеси. Это поможет использовать клей, не обращаясь к сторонним специалистам и экономя на строительных работах.

Содержание статьи

Жидкое стекло: состав и свойства

С момента изобретения клеящего вещества в 1818 году состав почти не изменился. Для создания пользуются двумя способами – нагревая в автоклаве концентрированный раствор гидроксида натрия или сплавляя кварцевый песок и соду. Иногда для получения клея кремний растворяют в щелочах.

В результате можно получить два вида стёкол:
• Натриевое. Отличиями материала можно назвать высокую клейкость и устойчивость к внешним воздействиям, включая температурные перепады и осадки. Он считается оптимальным вариантом для обработки фундаментов.
• Калиевое. По параметрам практически полностью совпадает с натриевым, но отличается увеличенной прочностью и отсутствием бликов на обработанной поверхности.

После обработки жидким стеклом, поверхность бетона отталкивает воду

Главными свойствами клея, обеспечивающими его популярность, считается повышение антистатических, гидрофобных и антибактериальных свойств обработанного материала. Вещество защищает от кислот и огня, повышает плотность конструкции, проникая в её поры. Если добавить жидкое стекло в раствор, после застывания тот становится практически монолитным.

Приготовление и нанесение

Материал почти не используется в чистом виде, но может быть компонентом таких растворов:
• Грунтовки, с помощью которой обрабатывают поверхности для подготовки к чистовой отделке. Для её приготовления смешивают в равных частях цемент с жидким стеклом и добавляют воду в количестве, достаточном, чтобы получить водянистую смесь.
• Гидроизоляционного раствора. Получают его смешиванием одинакового количества силикатного клея, портландцемента и песка.
• Огнеупорного раствора. Зная, сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор, можно получить материал, устойчивый к действию огня. Соотношение песка, цемента и клея – 3:1:1.
• Антисептического средства. Самое простое вещество, которое можно получить, если знать, чем разбавить жидкое стекло. В клей добавляют равное количество обычной воды.
• Вещества, позволяющего повысить прочность фундамента. Пропорция воды и клея – 5:2.

Занимаясь приготовлением смесей, сначала смешивают сухие компоненты, и только потом добавляют жидкости. Однако кроме особенностей создания, стоит знать и правила нанесения жидкого стекла. Обрабатываемую поверхность очищают от пыли, а перед началом работ грунтуют. Смесь наносят быстро – время застывания жидкого стекла на бетонном полу не превышает получаса. За один раз рекомендуется готовить столько вещества, сколько получится израсходовать в течение 20 минут.

Таблица применения жидкого стекла

Разобраться, для чего нужно жидкое стекло в строительстве и других отраслях, поможет таблица.

Гидроизоляция бассейна	На внутреннюю поверхность стен и дна бассейна. Раствор жидкого стекла наносится в два слоя.
Обеспыливание бетонных полов	Применяется как правило в гаражах. Раствор наносится на цементную стяжку.
Для склеивания ковролина и линолеума	Применяется жидкое стекло на калиевой основе. Раствор отлично приклеивает линолеум и ковролин к бетонной стяжке.
Гидроизоляция бетонных фундаментов	В строительстве часто применяется раствор жидкого стекла разбавленный водой. Для гидроизоляции данным составом обрабатывают наружнюю часть фундамент строящегося дома.
Обработка внутренней стороны стен подвалов.	Для увеличения гидроизоляционных свойств стен и предотвращения сырости, часто обрабатывают подвалы жилых домов
Добавление в бетон.	Для защиты бетона от влаги, во время приготовления раствора в него добавляют смесь жидкого стекла

Применение в строительстве

Применяют жидкое стекло в строительстве не только для гидроизоляции. Добавляя вещество в бетон, можно увеличить прочность бетонной конструкции. Одновременно повышаются и гидрофобные свойства материалов. Правда, из-за быстрого застывания смеси её использование ограничено.
Покрытие жидким стеклом может применяться для гидроизоляции таких конструкций:
• Фундаментов, подвалов и чердаков. Смесь защищает бетон от влияния осадков, температуры и влаги, поэтому предназначена для обработки поверхности как снаружи, так и изнутри.

Обработка фундамента раствором жидкого стекла (гидроизоляция)

• Колодцев. Обработку выполняют дважды – сначала чистым раствором, затем клеем, в который добавляют цементно-песчаную смесь.
• Бассейнов. После внутренней обработки этих сооружений уменьшается риск разрушения и протечек. Вещество наносят в несколько слоёв.
Пользуются клеящим веществом и для повышения антисептических свойств разных поверхностей и материалов. Обработка позволяет избавиться от плесени и грибка, и предотвратить их появление в дальнейшем. Поэтому жидким стеклом для пола, потолка и стен часто пользуются для подготовки этих поверхностей к дальнейшей отделке – окрашиванию или оклеиванию обоями.
Сфера применения клея ограничена его техническими характеристиками. Так, с помощью этого материала не получится гидроизолировать кирпичные поверхности. Кроме того, защитная плёнка получается слишком хрупкой, из-за чего желательно использовать дополнительную защиту от влаги.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как работать с жидким стеклом, стоит познакомиться с его преимуществами. К ним относят:
• безопасность и экологичность использования;
• стойкость к действию воды и огня;
• неплохую проникающую способность и высокую адгезию;
• низкую теплопроводность, благодаря которой обработка материала повышает ещё и его теплоизоляционные свойства;
• наличие у смеси антисептического действия, защищающего от плесени и грибка;
• сохранение эластичности при высыхании, из-за чего нарушить гидроизоляцию не может даже естественная усадка здания;
• сравнительно доступную стоимость такой гидроизоляции.

Недостатками материала можно назвать ограничения применения в строительстве. Практически единственным способом использовать его является обработка жидким стеклом бетонной или деревянной поверхности. Минусом является и необходимость разбавления клея жидкостями или добавления сухих веществ. Стоит отметить и небольшое время высыхания жидкого стекла, требующее быстрого нанесения раствора и его приготовления небольшими порциями. После того как материал схватывается, его уже не получится использовать для обработки и останется только выбросить.

Заключение
Зная, как наносить жидкое стекло, можно увеличить прочность фундаментов зданий, колодцев, стен и бассейнов. Для выполнения таких работ не понадобится большой опыт и квалификация – заниматься ими могут владельцы квартиры или дома. Главное – соблюдать все требования технологии для выбранного варианта смеси и обрабатывать только те поверхности, для которых подходит клеящее вещество. Это позволит получить качественную гидроизоляцию при сравнительно небольших затратах времени и средств.

Применение жидкого стекла в строительстве

Жидкое стекло применяется при производстве бетона, имеющего особые свойства – кислотоупорность, жаростойкость. Также жидкое натриевое стекло используется при изготовлении огнезащитных красок.

Основные сферы применения материала:

• гидроизоляция подвальных помещений, бассейнов;
• склеивание и связка стройматериалов;
• изготовления кислото- и огнеупорных силикатных масс;
• производство моющих и чистящих средств, клеев, красок;
• защита срезов деревьев;
• производство текстиля и бумаги.

Как использовать жидкое стекло?

Материал отлично подходит для гидроизоляции полов, стен, перекрытий подвалов, обустройства фундаментов, их защиты от грунтовых вод. Получив скидочные купоны бесплатно, можно серьезно сэкономить при покупке гидроизолятора и снизить расходы на обустройство подвала, колодца или бассейна, склеивание стройматериалов.

Для приготовления смеси, предназначенной для гидроизоляции, 1 л жидкого стекла смешивается с 8-10 л цементного раствора. Чтобы склеить поверхности стройматериалов, достаточно нанести стекло тонким слоем на обе склеиваемые поверхности и плотно их прижать на некоторое время. Для пропитки материалов их нужно обработать раствором, приготовленным из 400 г жидкого стекла и 1 л воды. Обработка проводится в несколько этапов: каждый новый слой наносится после просушивания.

Материал не выделяет токсичных веществ, пожаро- и взрывобезопасен, не теряет свойств после замораживания и оттаивания. В таре с жидким стеклом допустимо небольшое количество осадка. В случае попадания в глаза их нужно тщательно промыть большим количеством чистой воды.

Способы применения материала

Заполнение щелей и пустот в перегородках и стенах

Приготовьте раствор: по одной части жидкого стекла и цемента смешайте с тремя частями песка, в полученную смесь добавьте воду из расчета 25% от количества стекла. Смесь нужно постоянно перемешивать. Ею заполняются щели.

Грунтовка поверхности стяжки

В равных пропорциях смешайте жидкое стекло и цемент. Добавьте воду в тех же количествах. Обработайте поверхности.

Гидроизоляция колодцев

Проведите первичную замазку шахты колодца, нанеся на стенки жидкое стекло. Далее приготовьте раствор из равных частей цемента, жидкого стекла, просеянного мелкого песка и воды. Проведите повторную замазку колодца. Количество материала, нужного для гидроизоляции колодца, довольно велико, поэтому имеет смысл получить скидки по купонам, которые сейчас предоставляют все дисконтные строительные магазины.

Наружные работы, приготовление кислото- и огнестойких растворов

Поверхности обрабатываются раствором, приготовленным из смеси жидкого стекла, цемента, песка в пропорциях 1,5:1,5:4, воды.

Красящие растворы

Добавление жидкого стекла в красящие составы с окисью хрома, охрой и суриком способствуют повышению стойкости красок к прямым солнечным лучам.

Промазка деревянных частей

Для защиты древесины от плесени, грибка и сырости обильно промажьте поверхности раствором стекла.

Этот материал незаменим для строительных и ремонтных работ. Его можно приобрести в банках 0,5-6 дм3 на хозяйственных рынках или же заказать в бочках большой емкости у фирмы-производителя.

Оправдано ли применение жидкого стекла для гидроизоляции в строительстве?

Стекло всегда было незаменимым в строительстве, так как у него много полезных свойств и применять его можно при этом в различных сферах. По своей химической природе жидкое стекло бывает двух видов – на водно-щелочном растворе силикатов калия или натрия. Чаще всего в продаже можно встретить натриевый вариант. Применяется жидкое стекло чаще всего в строительстве плотностью 1300-1500 кг/м3 и силикатным модулем 2,6-3. Калиевое стекло более дорогое. Его можно встретить при изготовлении силикатных красок и клеев. Калиевый вариант выгодно отличается от натриевого тем, что не дает на штукатурке и окраске высолов.

Где находит применение жидкое стекло?

Вот несколько распространенных вариантов применения материала:

1. Укрепление слабых грунтов – жидкое стекло нагнетается инъекторами в грунт под давление 3-6 атм. Называется данный процесс силикатизацией. Его используют для закрепления пылеватых мелких песков, плывунов, для защиты котлованов от грунтовых вод и т.д. В частном строительстве применим редко.

2. Получение кислотоупорных и жароупорных бетонов, штукатурок, замазок. Улучшения их гидроизолирующих свойств. Если говорить о бетонах, то эффект достигается за счет добавления стекла в уже готовый раствор в строго определенном соотношении, указанном на упаковке производителя. Однако стоит учитывать, что после добавления стекла в бетон, он начнет быстро застывать. Сделать качественную смесь стекла и бетона на бытовом уровне чрезвычайно сложно, для замешивания желательно использовать растворобетонную установку. Свежеприготовленный раствор сразу же заливается по месту назначения. Без профессиональных навыков по укладке таких смесей, результат будет плачевный. Гораздо легче обстоит дело с замазкой. Так как замазка применяется небольшими порциями, ее вполне можно приготовить самостоятельно, тщательно смешивая компоненты. Водостойкую штукатурку готовят так: берут цемент, песок в соотношении 1:2, а также 10%-ый водный раствор жидкого стекла в качестве растворителя.

3. Приготовление антипиренов и огнеупорных красок. Силикатные краски обладают термо- и кислото-стойкостью. В рецептуре используется суспензии пигментов и стекло с силикатным модулем = 4. Наносят такие краски по бетону, штукатурке, кирпичу или камню. Срок службы достигает 10 лет.

гидроизоляция бассейна жидким стеклом

гидроизоляция фундамента

 

4. Гидроизоляция жидким стеклом фундамента. Так как жидкое стекло растворяется в воде, то обмазочная гидроизоляция Порядок таков: обмазка поверхности раствором (силикатным) в два слоя, затем наложение рулона рубероида. Раствор при этом проникает не только прямо в бетон, но и в рулонный материал, тем самым обеспечивая отличное сцепление этих элементов. Для гидроизоляции стыков блочных фундаментов используют проникающую цементно-силикатную изоляцию. Цемент разводят водой с добавлением жидкого стекла. Готовится смесь, исходя из таких пропорций: для получения густой смеси 1 литр стекла нужно разводить на 10 литров цементного раствора, чтобы получить более густую смесь – вполне достаточно 1-го литра стекла на 8 литров раствора. При этом нужно знать, что нельзя повторно перемешивать приготовленную смесь и уже схватившийся слой раствора, поскольку это приведет к разрушению защитного барьера, в результате чего слой гидроизоляции нужно будет наносить заново. Ключевые нормы СНиП гидроизоляция фундамента тут.

5. Гидроизоляция колодцев на основе бетонных колец, подвалов, бассейнов и т.д. Гидроизоляция с жидким стеклом делается в два этапа. На первом этапе на очищенную поверхность наносят жидкое стекло. Особое внимание необходимо уделить стыкам. 2-ой слой представляет собой смесь цемента, песка и стекла в равных долях. Наносится через 30 мин после нанесения первого слоя.

6. Довольно часто применяется жидкое стекло в роли отличного антисептического средства. Обработанная им поверхность не подвергается воздействию грибка и плесени.

7. В качестве клеевого состава. Материал имеет отличную адгезию, которая способна отлично склеивать любые поверхности (фарфор, картон и др.). Подходит и для склеивания стекла в аквариумах.

8. Грунтовка поверхности стяжки. Чтобы загрунтовать поверхность стяжки, соблюдайте следующую пропорцию: на 12 кг цемента разводится 12 кг стекла. Цемент сначала смешайте с водой, при этом воды — не более 25% от количества самого стекла, а только потом смесь постепенно нужно домешивать в стекло, постоянно помешивая.

пропитка стяжки пола

упаковка материала

 

Недостатки гидроизоляции жидким стеклом и правила приготовления растворов на его основе

Известно, что гидроизоляция жидким стеклом – довольно дешевый способ увеличения водонепроницаемости. Но у него имеется ряд побочных эффектов:

• Уменьшение прочности бетона и увеличение его хрупкости, особенно при неграмотном соблюдении пропорций приготовления смеси и технологии ее нанесения. Стоит учитывать, что водостойкость композиционных материалов с применением жидкого стекла зависит от значения силикатного модуля (повышается при его повышении). Однако в области высоких силикатных модулей наблюдается ослабление вяжущих свойств материала.
• При добавлении в бетон раствор моментально схватывается, что затрудняет его заливку или укладку

Следует также учитывать следующие правила:

1) В первую очередь тщательно смешиваются все сыпучие компоненты (например, цемент, песок, наполнители, кремнезем и т.д.).

2) Далее заливают жидкое стекло или его раствор с добавками и перемешивают полученную смесь примерно 5 мин. Готовый состав – однородный, без комков и пузырей, подвижность состава – 2-5 см.

3) Обратите внимание, что в уже приготовленную смесь нельзя добавлять воду, стекло и любые другие компоненты. Не разрешается также повторно перемешивать смесь.

4) В зависимости от % стекла в цементной смеси меняется и время ее схватывания. Например, при добавлении 2% (от содержания цемента) жидкого стекла в раствор – время полного схватывания будет в пределах 1–3 ч, а при 5% — время схватывания уменьшается, его диапазон будет 38 мин – 2,5 ч.

(PDF) Исследование возможности производства жидкого стекла по ресурсосберегающей технологии

Сравнивая стандартные технологии производства жидкого стекла с предложенными авторами

, сразу можно отметить плюсы и минусы последнего.

Очевидные плюсы:

— Новая технология позволяет использовать более доступные компоненты;

— Новая технология также позволяет снизить температуру обжига, что значительно снижает уровень энергопотребления

.

К недостаткам технологии можно отнести несоответствие характеристик полученного силиката натрия

нормативным требованиям для жидкого стекла. Но действительно ли необходима последовательность

? Строгие требования к производству обычного жидкого стекла

необходимы в связи с его широким применением (в металлургии, в химической и бумажной промышленности

и т. Д.). Другими словами, обычное жидкое стекло должно удовлетворять спектру требований

, которые иногда противоречат друг другу.Это необходимо? По нашему мнению,

— нет! Это похоже на применение тех же требований и конструкции для двигателей

, используемых как для самолетов с широким фюзеляжем, так и для самолетов меньшего размера, таких как 2-4-местные.

Таким образом, мы считаем, что одним из условий реализации ресурсосберегающих методов производства жидкого стекла

должно быть соблюдение только тех требований, которые обеспечат

производство конкретной продукции заданного качества, а не то, что

одинаковые требования должны выполняться для каждого производимого жидкого стекла.

Например, для производства жидкого стекла для строительных целей оно

должно удовлетворять требованию по интенсивному расширению.

5 Выводы

Таким образом, авторами доказана возможность использования ресурсосберегающей и недорогой технологии производства жидкого стекла

, предназначенного для строительных целей, т.е.

потенциально пригодной для производства эффективных теплоизоляционных материалов. и продукты.

Список литературы

1. I.A. Каткова, М. Родионов, А. Шабанов, Городское строительство и архитектура 2,

114-119 (2011) DOI: 10.17673 / Вестник.2011.02.25

2. А. Хлыстов, М.В. Коннов, А.В. Власов, Градостроительство и архитектура 4, 87-

92 (2011) DOI: 10.17673 / Вестник.2011.04.17

3. С.Ф. Коренькова, Ю.В. Сидоренко, Традиции и инновации в строительстве и

архитектуре. Строительная техника, 27-30 (2016)

4.И.Ю. Доладов, И. Доладова, Городское строительство и архитектура 2, 132-134 (2011)

DOI: 10.17673 / Вестник.2011.02.29

5. Ю.С. Витчиков, Повышение энергоэффективности зданий и сооружений.

Межведомственная научная мастерская 7 (Самара, 2012)

6. А.Ю. Жигулина, Градостроительство 1, 80-81 (2012)

7. В.В. Сабуров, С. Галицков, А. Алешин, Градостроительство и архитектура

4 (17), 107-110 (2014) DOI: 10.17673 / Вестн.2014.04.16

8. О.Г. Орлов, С. Галицков, О. Вельмякина, Градостроительство и архитектура

2 (23), 56-62 (2016) DOI: 10.17673 / Вестник.2016.02.11

9. Мизюряев С.А., Мизюряев А.Ю. Жигулина, К. Ганечкина, Городское строительство и

Архитектура 2 (23), 10-13 (2016) DOI: 10.17673 / Вестник.2016.02.2

10. В.А. Лотов, В.А. Кутугин, Стекло и керамика 1, 6-10 (2008)

11. В.А. Лотов, В.А. Кутугин, Стекло и керамика 1, 6-8 (2008)

DOI: 10.1051 /, 00122 (2017) 71170012

117

MATEC Web of Conferences matecconf / 201

XXVI RSP Seminar 2017, Теоретические основы гражданского строительства

2

4

В умных окнах используются жидкие решения для повышения энергоэффективности зданий эффективность

Окна — ключ к повышению энергоэффективности зданий. Учитывая, что выбросы углерода от зданий достигли рекордного уровня в 2019 году по данным Международного энергетического агентства, необходимо разработать решения по энергоэффективности, способные не отставать от роста зданий.Ученые из Технологического университета Наньян в Сингапуре решают эту проблему с помощью интеллектуального окна, которое герметизирует жидкость на основе гидрогеля между панелями.

Умное окно

Окно состоит из двух стеклянных панелей, заполненных жидкой смесью гидрогеля, воды и стабилизатора. Прозрачная смесь становится непрозрачной под воздействием тепла и блокирует солнечный свет. Когда он остынет, он возвращается в исходное прозрачное состояние.

Блокируя солнце в течение дня, умные окна регулируют передачу солнечного света внутрь зданий.

Вода обладает высокой теплоемкостью, что означает, что окна могут накапливать большое количество энергии в дневное время, а не передавать ее через стекло в здания. Это означает, что для регулирования внутренней температуры требуется меньше кондиционеров. Ночью тепло, улавливаемое окнами, медленно уходит. «Сохраненное тепло будет выделяться в окружающую среду и в комнату», — говорит И Лонг, доктор философии, , старший преподаватель Школы материаловедения и инженерии университета.«Лучшее место для применения этой технологии — страны, где суточные колебания температуры высоки. Полуденное тепло можно накапливать и выпускать в более прохладное время суток ».

Испытания обещают

Лонг и ее исследовательская группа провели различные тесты, чтобы оценить потенциальное повышение эффективности, которое могут обеспечить эти окна. В симуляциях, проведенных с использованием реальных моделей зданий и данных о погоде из Шанхая; Лас Вегас; Эр-Рияд, Саудовская Аравия; и Сингапур, окна продемонстрировали, что они могут сэкономить 45 процентов затрат на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха по сравнению с обычными стеклянными окнами.

«Умные» окна также перенесли пиковую температуру в здании на более позднее время дня, что может помочь сократить потребление энергии на кондиционирование воздуха в течение рабочего дня.

Полевые эксперименты показали многообещающие результаты. В полдень, самое жаркое время дня, умное окно регистрировало более низкую температуру (122 градуса), чем обычное стекло (183). Слой на основе гидрогеля имел еще один положительный побочный эффект: звукопоглощение, при этом уровень шума снижался на 15 процентов больше, чем при использовании аналогов с двойным остеклением.В то время как окна с двойным остеклением, которые по существу прослаивают слой воздуха между панелями, обычно обеспечивают хорошую звукоизоляцию, гидрогель в этих умных окнах дает дополнительный слой звукоизоляции.

Усилия Лонга и ее команды дополняют и без того обширную работу по повышению энергоэффективности окон. Работа, проделанная другими исследователями над прокладками, типами оконных механизмов (раздвижные, тенты, бункеры) и газовыми заполнениями между панелями, также решает проблему дополнительными способами.

Тонкопленочные покрытия уже используются в промышленности для создания окон с низким коэффициентом излучения. Но Лонг и ее исследователи утверждают, что покрытия дорогие и ориентированы только на уменьшение инфракрасного излучения. Уменьшение количества видимого света не менее важно, поскольку оно играет важную роль в нагревании зданий.

Производство и производство

Поскольку основным компонентом, обеспечивающим эффективность, является жидкость, окна легко изготовить, поскольку смесь по существу заливается между двумя стеклянными панелями.Этот процесс обеспечивает единообразие, что, по мнению команды, поможет изготавливать окна в любом масштабе, любой формы и размера.

Что касается долговечности, «гидрогель может прослужить более десяти лет», — говорит Лонг. «Для обслуживания мы должны обеспечить хорошее уплотнение панели. Это можно (позаимствовать) из опыта производителей стеклопакетов, поскольку они герметизируют газ ».

Исследовательская группа ожидает, что окна будут наиболее востребованы в офисных зданиях, которые работают в дневное время. Дополнительное преимущество: умное оконное стекло «на 20 процентов дешевле в производстве, чем энергоэффективное стекло с низким коэффициентом излучения», — говорит Лонг.

Макс Штейн, доктор философии, профессор материаловедения и инженерии в Мичиганском университете, говорит, что потенциальная экономия энергии с помощью этих окон делает их очень привлекательными. «Это очень интригующие возможности», — говорит Штейн, добавляя, что ему очень нравится энергетический аспект.

Штейн действительно питает некоторые опасения по поводу обработки окон с истекшим сроком службы и узких мест внедрения из-за внешнего вида окон. «Фасады зданий, как правило, подлежат довольно жестким эстетическим критериям отбора, поэтому еще неизвестно, что можно сделать с помощью этой технологии с точки зрения внешнего вида — снаружи и изнутри здания», — отмечает Штейн.

Но это не должно сдерживать, — говорит Штейн. «С другой стороны, есть прекрасная возможность проявить творческий подход и сочетать инженерное искусство и артистизм в разных масштабах для достижения желаемого вида», — говорит он.

Лонг и ее команда рассчитывают на сотрудничество с отраслевыми партнерами, чтобы они могли перенести концепцию за пределы лаборатории в реальный мир.

Жидкое стекло — MEL Chemistry

Жидкое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия и / или калия Na ₂ O (SiO ₂ ) _n или K ₂ O (SiO ₂ ) _n .Он доступен в продаже в виде густого жидкого раствора или в твердой форме. Жидкое стекло имеет множество применений. Применяется в строительстве для придания водо- и влагостойкости бетонным конструкциям. Пропитка жидким стеклом помогает предотвратить возгорание горючих материалов, таких как ткань, дерево и картон. Также его часто используют для склеивания бумаги и картона.

Реактивы аналогичные

Эксперименты

Опыты с аналогичными реагентами

Информация об опасности

Краткая характеристика опасности

• Вызывает серьезные ожоги кожи и повреждения глаз.
• Может вызывать раздражение дыхательных путей.
• Может вызывать коррозию металлов.

Меры предосторожности

• Избегайте вдыхания пыли / дыма / газа / тумана / паров / аэрозолей.
• Пользоваться защитными перчатками / защитной одеждой / средствами защиты глаз / лица.
• Немедленно обратиться в ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР / к врачу /…
• ПРИ ПОПАДАНИИ В ГЛАЗА: осторожно промыть глаза водой в течение нескольких минут. Снимите контактные линзы, если они есть, и это легко сделать — продолжайте полоскание.

Впечатляющий нано-слой 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 это будет одобрено большим количеством стран, нанослой стекла может заключить в себе 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 есть 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 хотелось бы 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 бы первым самолетом полетел в Германию, чтобы каким-то образом связать 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 вашим дверям не 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]

Последние инновации в области материалов для 3D-печати — Производство в Америке

Крупные предприятия внедрили облачные вычисления для хранения огромных объемов данных. Однако эта цифровая стратегия выявила недостатки облака. Хранение информации в удаленных центрах обработки данных привело к относительно медленному извлечению информации, когда подключенным устройствам необходимо мгновенно принимать решения.Теперь для решения этой проблемы на сцену вышли периферийные вычисления. Думайте об этом как о краткосрочной памяти для конечных приложений по сравнению с долговременной памятью облака.

Вычислительная мощность там, где она необходима

Подключенные устройства вошли в любой уровень деловой и личной жизни. Полуавтономные автомобили, заводские роботы, финансовые транзакции, серверы и портативные устройства должны обрабатывать информацию в реальном времени, чтобы принимать немедленные решения в некоторых приложениях.Распознавание голоса представляет собой пример технологии, которая требует немедленной обработки вводимых данных. Периферийные вычисления размещают промежуточный компьютер для хранения и обработки данных, физически ближе к конечному использованию. Близость устраняет проблемы с задержкой, возникающие из-за перемещения данных в удаленное облако, обработки там и последующей отправки результатов обратно на устройство или робота.

Несколько серверов. Кредит: Cskiran

.

Эта близость также снижает проблемы с пропускной способностью. Корпоративным системам не нужно постоянно отправлять все в облако, когда непосредственным использованием данных можно управлять локально вне облака.Другие проблемы, связанные с облаком, включают автономность и соответствие нормативным требованиям. Некоторые системы должны работать вне сети, а другие должны избегать отправки данных за границу страны. Граничные вычисления удовлетворяют обе эти потребности.

Edge Computing скоро сыграет огромную роль

Корпоративные предприятия увеличили свои инвестиции в периферийные вычисления, поскольку их объем данных только увеличивается. Установки 5G также требуют использования периферийных вычислений во многих ситуациях.Согласно отчету IDC Data Age 2025, периферийные компьютеры будут управлять 90 зеттабайтами из 175 зеттабайт данных в мире. Хотя облако остается важным, периферийные вычисления улучшат надежность и функциональность многих приложений, когда облачные соединения прерываются.

Сталкивались ли вы с проблемами задержки или пропускной способности облачных вычислений? Прокомментируйте свой опыт.

О КОМПАНИИ IDC

International Data Corporation (IDC) — ведущий глобальный поставщик рыночной информации, консультационных услуг и мероприятий для рынков информационных технологий, телекоммуникаций и потребительских технологий.

Обладая более чем 1100 аналитиками по всему миру, IDC предлагает глобальный, региональный и местный опыт в области технологий, а также отраслевых возможностей и тенденций в более чем 110 странах. Анализ и понимание IDC помогает ИТ-специалистам, руководителям предприятий и инвестиционному сообществу принимать технологические решения, основанные на фактах, и достигать своих ключевых бизнес-целей.

Основанная в 1964 году, IDC является 100-процентной дочерней компанией International Data Group (IDG), ведущего мирового лидера в области информационных технологий, данных и маркетинговых услуг.

IDG объединяет мир покупателей технологий с их пониманием, намерениями и заинтересованностью. IDG — крупнейшая в мире компания по предоставлению медиа, данных и маркетинговых услуг, которая привлекает и привлекает самых влиятельных покупателей технологий.

Источники статей

https://www.businessinsider.com/edge-computing-perfect-complement-to-cloud-…
https://venturebeat.com/2021/03/10/combining-edge-computing-and-iot-to -unlo…

Стеклянные жидкостные термометры

— Chipkin Automation Systems

Стеклянный жидкостный термометр — это самый простой и наиболее часто используемый тип устройства для измерения температуры.Это один из старейших термометров, доступных в отрасли. Он дает довольно точные результаты в диапазоне температур от -200 до 600 ° C. Для измерения температуры с помощью этих термометров не требуется никаких специальных средств. Человеческим глазом легко считывать показания температуры. Они находят свое применение в различных областях, таких как медицина, метрология и промышленность. Самый передовой стеклянный жидкостный термометр был представлен в 1650 году, и в него заливали жидкий спирт из вина. Позже были разработаны более линейные термометры с использованием ртути в качестве жидкости внутри термометра.

«В термометре LIG термочувствительный элемент представляет собой жидкость, содержащуюся в градуированной стеклянной оболочке. Для измерения температуры используется принцип кажущегося теплового расширения жидкости. Разница между объемным обратимым тепловым расширением жидкости и ее стеклянной емкости позволяет измерять температуру ».

Конструкция

Типичный жидкостный стеклянный термометр показан на рисунке ниже.

В основном он состоит из:

• Колба, которая действует как контейнер для действующей жидкости, где она может легко расширяться или сжиматься в объеме.
• Шток, «стеклянная трубка, содержащая крошечный капилляр, соединенный с колбой и расширенный внизу в колбу, частично заполненную рабочей жидкостью».
  
• Температурная шкала, которая в основном предварительно установлена ​​или отпечатана на штанге для отображения показаний температуры.
• Точка отсчета, т. Е. Точка калибровки, которая чаще всего является точкой обледенения.
• Рабочая жидкость, которая обычно представляет собой ртуть или спирт.
• Инертный газ, в основном аргон или азот, который заполняется внутри термометра над ртутью, чтобы уменьшить его улетучивание.

Основные характеристики

К основным характеристикам жидкостных стеклянных термометров относятся:

• Степень, в которой эти термометры вставлены в среду при измерении температуры, в основном определяет точность результатов.Обычно существует три класса погружения: полное, частичное и полное погружение, классифицируемое в зависимости от уровня контакта между средой и чувствительным элементом.
• «Ошибка может возникнуть, если термометр не погружен в воду в такой степени, как при первоначальной калибровке. «Коррекция выступающего стержня» может потребоваться, когда невозможно погрузить термометр на достаточно глубокую глубину ».
  
• Время срабатывания жидкостного стеклянного термометра зависит от типа термометра, объема его колбы, толщины и общего веса.Чтобы получить быстрый отклик, колба термометра должна быть сконструирована таким образом, чтобы она была маленькой, а стенка колбы тонкой.
• Их чувствительность основана на характеристиках обратимого теплового расширения жидкости по сравнению со стеклом. Чем больше тепловое расширение жидкости, тем выше чувствительность термометра.
• Органические жидкости, которые обычно используются для изготовления жидкостных стеклянных термометров, включают толуол, этиловый спирт и пентан.Хотя их тепловое расширение велико, но они нелинейны, и их использование ограничено при высоких температурах.

Приложения

Жидкостные стеклянные термометры в основном используются в ВМФ и Корпусе морской пехоты в различных конфигурациях. Они также применяются в метеорологических и океанографических приложениях, где они обычно калибруются по шкале, вечно выгравированной на стекле.

Преимущества

Ниже приведены основные преимущества, связанные с использованием жидкостных стеклянных термометров:

• Они сравнительно дешевле, чем другие устройства для измерения температуры.
• Они удобны и удобны в использовании.
• В отличие от электрических термометров, они не требуют источника питания или батарей для зарядки.
• Их можно часто применять в областях, где есть проблемы с электричеством.
• Они обеспечивают очень хорошую повторяемость, и их калибровка остается неизменной.

Ограничения

Использование жидкостных стеклянных термометров также включает следующие ограничения:

• Они считаются непригодными для приложений, связанных с чрезвычайно высокими или низкими температурами.
• Их нельзя применять в регионах, где желательны высокоточные результаты.
• По сравнению с электрическими термометрами они очень хрупкие и хрупкие. Поэтому с ними нужно обращаться с особой осторожностью, потому что они могут сломаться.
• Кроме того, они не могут предоставлять результаты в цифровом и автоматическом режиме. Следовательно, их использование ограничено областями, где достаточно только ручного считывания, например, домашнего термометра.
• «Показания температуры следует записывать сразу после снятия, поскольку на стеклянный термометр могут повлиять температура окружающей среды, тепло, выделяемое рукой, держащей его, чистка и т. Д.Эту температуру следует регистрировать, потому что стеклянный термометр не позволяет вспомнить измеренную температуру ».
  
• Измерение температуры с помощью жидкостных стеклянных термометров требует отличного зрения.
• Жидкий элемент, содержащийся в стеклянном термометре, может быть опасным для здоровья из-за возможного разлива химических веществ.
• Эти термометры отображают температуру по шкале Цельсия или Фаренгейта. Таким образом, преобразование температуры может потребоваться, если требуется измерение температуры в каком-либо другом масштабе.

См. Также

Типы стеклянных термометров

Ссылки

1. Жидкий стеклянный термометр
2. Жидкий стеклянный стержень термометра
3. Характеристики стеклянного термометра
4. Ограничения стеклянного термометра

Источники

Evitherm
Общая медицина
tpub

Современные стеклянные фасады: включая кондиционирование воздуха и производство энергии

Тем не менее, их использование имеет смысл только с точки зрения экономии энергии и рентабельности, если они также имеют функции кондиционирования воздуха и помочь энергоснабжению.Поэтому стекольная промышленность стремится содействовать разработке многофункциональных окон и фасадных элементов — в этой области уже реализовано множество многообещающих инноваций.

В настоящее время перед архитекторами и инженерами стоят серьезные задачи. В современной архитектуре растет спрос на стеклянные фасады, которые добавляют яркости и придают зданию более престижный вид. По прогнозам, к 2021 году будет построено 1,33 миллиарда квадратных метров новых фасадов.Это примерно район Большого Лондона.

Однако есть проблема: в летние месяцы, в частности, зданию, залитому стеклом, требуется много энергии для поддержания внутренней температуры на разумном уровне. Кондиционеры ужасно поглощают энергию и в значительной степени ответственны за здания, производящие около 40 процентов всех выбросов углерода в промышленно развитых странах.

Флагманский проект: внешняя оболочка нового центра автоматизации Festo полностью состоит из климатически активного стекла, что придает этому новому зданию нотку современности и престижа.Фото: Festo

Поэтому каждому, кто планирует использовать стекло, необходимо установить дополнительные функции, которые создают как тень, так и кондиционирование воздуха. Это тем более важно, поскольку в соответствии с международными целями по защите климата допускается все меньше и меньше выбросов.

Государства-члены Европейского Союза, например, договорились, что с 2020 года любые потребности в энергии новых зданий должны быть почти нулевыми для отопления, горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха и что любые дополнительные потребности в энергии должны удовлетворяться объектами в пределах само здание.Здесь могут оказаться полезными многофункциональные фасады.

«Даже в прошлом многие элементы уже были частью фасада, например, различные функции управления и защита от солнца. В будущем мы увидим добавление дополнительных функций », — говорит архитектор Стефан Бениш из Штутгарта. Он упоминает элементы освещения, теплообменники для производства солнечного тепла, а также элементы механической вентиляции и аэрации.

На данный момент такие фасадные системы еще не входят в стандартную комплектацию.Фасады по-прежнему очень популярны с точки зрения отдельных компонентов, разработанных разными производителями. Поэтому планировщикам необходимо потратить много времени и усилий на объединение этих компонентов. Однако это скоро изменится, поскольку промышленность и исследования осознали эту потребность и теперь уделяют больше внимания разработке интегрированных решений.

«Все фасады следуют единому физическому образцу, даже когда условия постоянно меняются, как внутри, так и снаружи», — говорит инженер-строитель и архитектор Вернер Собек, глава Института легкого проектирования и строительства в Штутгартском университете.«То, что каждый действительно хотел бы видеть, — это фасад, который может настраиваться одним щелчком переключателя, чтобы он приспосабливался к обстоятельствам, как внутри, так и снаружи».

Энергоэффективность: стеклянный фасад нового центра автоматизации Festo спроектирован как фасад для вытяжной вентиляции. Благодаря электрохромным оконным стеклам он автоматически подстраивается под преобладающие условия освещения. Фото: Festo

У нас есть предвкушение архитектуры будущего, когда мы смотрим на некоторые уже существующие строительные проекты, такие как 67-метровый центр автоматизации Festo с его 16 этажами в городе Эсслинген на юге Германии.Здание было официально открыто в конце 2015 года и основано на оригинальной энергетической схеме.

Его стеклянный фасад, который занимает площадь 8 500 квадратных метров, можно охарактеризовать как фасад для вытяжного воздуха, в котором воздух непрерывно отводится между внутренним антибликовым экраном, алюминиевыми компонентами унифицированного фасада и остеклением. Это означает, что летняя жара не может проникнуть внутрь здания, что снижает потребность в остывании.

Дополнительная свето- и теплозащита в новом здании Festo обеспечивается с помощью так называемого электрохромного стекла, которое при необходимости может затемняться, блокируя солнечный свет. Всего смонтирована 441 так называемая сэндвич-панель общей площадью 1 000 квадратных метров. Внутри они нежно покрыты чрезвычайно тонким слоем наночастиц оксида вольфрама.

При подаче напряжения панели становятся синими, что снижает уровень прозрачности. В Центре автоматизации это выполняется автоматически системой управления объектом в ответ на сигнал от датчиков, хотя также возможно ручное управление с помощью кнопки или сенсорного экрана.

Восточногерманский производитель Econtrol-Glas говорит, что для переключения системы с самого яркого на самый темный цвет требуется от 20 до 25 минут. При затемнении сквозь него может пройти только 12% солнечного света, а остальная часть отражается частицами.

Контроль качества: Econtrol-Glas производит электрически регулируемое стекло, которое отражает почти 90% солнечного света. Фото: Econtrol-Glas

Компания Econtrol-Glas оборудовала до пяти европейских проектов аналогичного размера, в общей сложности 15 000 квадратных метров переключаемого стекла.И спрос растет. «Сейчас все больше внимания уделяется энергоэффективным зданиям, — говорит генеральный директор Хартмут Витткопф.

Комментируя экономическую эффективность электрохромного стекла, он говорит, что, хотя такое стекло дороже купить по сравнению с обычным изоляционным стеклом, и хотя для функции переключения требуется дополнительное электричество, инвестиции, тем не менее, окупаются.

Это связано с тем, что управление освещением и температурой позволяет значительно повысить энергоэффективность без необходимости внешнего затемнения, такого как жалюзи.«Мы считаем, — говорит Витткопф, — что в среднем Econtrol-Glas выходит из строя даже через четыре-шесть лет».

Econtrol-Glas — не единственная компания, которая предлагает фасадные элементы с электронной регулировкой яркости. Тот же технический принцип применяет Sage Saint-Gobain, чье стекло продается, например, как динамическое стекло специалистами по фасадам Schüco.

Немецкая научно-техническая группа Merck использует другой вариант переключаемого стекла. Работая вместе со своими отраслевыми партнерами, компания в настоящее время тестирует оконные стекла, которые могут даже быстрее реагировать на изменения освещения, чем аналогичные решения с переключаемым стеклом.Для этого Merck использует смесь жидких кристаллов, которые также используются для экранов телевизоров, ноутбуков и смартфонов.

«Это позволяет нам регулировать интенсивность падающего дневного света за секунды и создавать более широкое разнообразие цветов», — говорит Мартин Зитто, менеджер по развитию бизнеса Merck. Несмотря на то, что техническая основа отличается от других переключаемых стекол, жидкокристаллическое стекло работает аналогично, поскольку включает смесь, заполняющую пространство между двумя склеенными стеклянными панелями.

Кристаллы можно расположить по-разному за счет приложения напряжения. В зависимости от расположения через покрытие может проходить больше или меньше света, что делает окно более или менее прозрачным.

Цветной вид: окна инновационного центра Merck в Дармштадте содержат жидкие кристаллы, которые переключаются из светлого состояния в темное и обратно в течение нескольких секунд. Фото: Merck

Однако жидкокристаллические панели еще не доступны на рынке.В настоящее время они производятся небольшими партиями дочерней компанией Merck Window Technologies в голландском городе Эйндховен, чтобы показать, как эту идею можно реализовать в производстве. Теперь Merck надеется привлечь компании, которые переведут эту технологию на коммерческое производство.

«Наш опыт, — говорит Зитто, — больше связан с разработкой химикатов, а не с производством». Тем не менее, похоже, что Merck преуспевает в поиске заинтересованных сторон. Первые продукты, по словам менеджера, могут быть доступны уже в конце 2017 года.

Еще одна компания, которая нацелена на конец 2017 года, — это Seele Group, которая примерно в то же время хочет начать продажу своей Iconic Skin — модульной системы непрозрачных стеклянных фасадов. Стеклянные сэндвич-панели Seele, специально разработанные для офисных и промышленных зданий, предполагают использование многофункционального компонента, который объединяет все необходимые функциональные и опорные элементы.

Iconic Skin сочетает в себе несколько преимуществ эффективности одновременно. Во-первых, по словам менеджера по маркетингу Seele Кристин Шауэр, он разработан как теплоизолирующий компонент с коэффициентом теплопередачи (коэффициент теплопередачи в Вт / м²K) всего 0.От 15 до 0,47. Это означает, что для отопления или кондиционирования требуется очень мало энергии.

Во-вторых, затраты на его производство относительно невысоки, что снижает стоимость стеклянного фасада до разумного уровня. И, в-третьих, Iconic Skin предлагает большую свободу действий в дизайне, поскольку он допускает длину до 16 метров, может быть установлен как горизонтально, так и вертикально и допускает множество вариантов печати.

Multitalent: Iconic Skin, новый фасад из непрозрачного стекла от Seele, вдвойне эффективен.Он был разработан как теплоизолирующий компонент и, по словам производителя, предлагает хорошее соотношение цены и качества. Фото: Seele

glasstec 2016 в Дюссельдорфе, крупнейшая и наиболее международная выставка стекольной промышленности в мире, проводится с 20 по 23 сентября 2016 года. Она предлагает возможности для внимательного ознакомления с инновационной продукцией специалистов по фасадам и получения информации о ключевые тенденции в отрасли.

Новый стеклянный фасад Seele также станет одним из экспонатов специального шоу под названием «Стекольные технологии вживую», организованного Штутгартским университетом.Используя широкоформатные макеты фасадов и индивидуальные модели, на выставке будут представлены последние разработки в области фасадов и энергетики. В этом году особое внимание будет уделено энергоэффективности и теплоизоляции.

Непосредственно рядом с выставкой стекольной техники посетители найдут Центр компетенции по стеклу и фасаду. Тематическим фокусом центра станет стекло для проектировщиков фасадов, инженеров-строителей и архитекторов. Выставки будут сопровождаться докладами на Международном архитектурном конгрессе с подробными экспертными презентациями экспонатов и актуальных фасадных тенденций.

Но на мероприятиях Glasstec 2016 также будут представлены перспективные концепции строительных ограждающих конструкций, которых еще нет на рынке. Стеклянные фасады, которые автоматически адаптируются к условиям освещения и отводят горячий воздух, — это только начало. Будущие решения призваны еще более тесно интегрировать солнечные технологии, производя тепло и электроэнергию, которые можно хранить непосредственно на месте, используя батареи и тепловые аккумуляторы.

Это означает, что энергия будет доступна, даже когда не светит солнце — основное требование для зданий, которые должны получать энергию как можно более независимо от своих собственных источников, без какого-либо внешнего энергоснабжения.

Благодаря техническому прогрессу в фотовольтаике и литий-ионных батареях в качестве предпочтительного носителя для хранения солнечной энергии, разумно ожидать прорыва в энергогенерирующих фасадах в самом ближайшем будущем. Например, Heliatek в Дрездене и производитель плоского стекла AGC Glass Europe в Бельгии в настоящее время работают над солнечными элементами, которые объединяют органические фотоэлектрические пленки разных размеров и различных оттенков цвета и прозрачности для использования в качестве архитектурного стекла.

Благодаря таким пленкам, говорит Хелиатек, с различными элементами будет легче обращаться и легче интегрировать в фасады, чем современные солнечные модули, основанные на относительно больших кремниевых солнечных элементах.