Szkło płynne: zastosowanie w budownictwie i technologii

2024 Autor: Aaron Duncan | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-01 20:15

Krzemian sodu, znany jako szkło wodne, którego zastosowanie w budownictwie, podobnie jak w wielu innych dziedzinach, stało się normą, jest związkiem chemicznym tlenku sodu (Na₂O) i dwutlenek krzemu (SiO_{2). Rezultatem jest szklista substancja o bardzo przydatnej właściwości rozpuszczalności w wodzie, dzięki której materiał może mieć postać zarówno stałych kryształów (lub proszku), jak i brązowawej syropowatej cieczy.}

Kryształy zrodzone w ogniu

Technologia produkcji materiału to proces wypalania sody kalcynowanej i piasku kwarcowego w piecu o temperaturze od 1000 do 1400°C. W rezultacie uwalniany jest dwutlenek węgla i powstaje krzemian sodu (Na₂SiO_3).

Możliwe formy i rodzaje krzemianu sodu

Dla użytkownika końcowego tak jestzwiązek krzemianowy może być zrealizowany zarówno w oryginalnej postaci dużych kryształów szklanych, jak i w postaci pokruszonego proszku. Do uzyskania ciekłego szkła sodowego stosuje się reaktory, w których stałe cząstki krzemianu są rozpuszczane pod ciśnieniem w gorącej wodzie. Po schłodzeniu gotowy produkt, który ma postać lepkiej cieczy, pakowany jest w pojemniki o różnej wielkości. Ciekły krzemian sodu można również otrzymać przez bezpośrednie rozpuszczenie piasku kwarcowego pod ciśnieniem w ogrzanym wodnym roztworze sody kaustycznej.

Przy każdej technologii produkcji gotowy roztwór będzie tym bardziej lepki, im wyższa koncentracja jego elementów składowych. Szkło płynne o wysokiej lepkości służy do formowania granulek szklanych otrzymywanych przez natryskiwanie i suszenie gorącego roztworu. Powstałe kulki są pakowane i transportowane w taki sam sposób jak stała forma krzemianu sodu, ale (w przeciwieństwie do preparatów bezwodnych) rozpuszczają się kilka razy szybciej, znacznie upraszczając proces użytkowania materiału.

Rury przeciwpożarowe, wodne i wodne

Dowiedzmy się, co sprawia, że ten produkt jest tak wyjątkowy. Wysoka alkaliczność, odporność na korozję, doskonała zdolność wiązania w połączeniu z naturalnymi (czytaj: bezpiecznymi) składnikami to główne właściwości płynnego szkła, jego zastosowanie w pełni opiera się na wykorzystaniu tych unikalnych właściwości. Produkty i powierzchnie poddane obróbce krzemianem sodu uzyskują odporność na wilgoć, odporność na ciepło, ochronę przed grzybami i bakteriami, a oparte na nim kompozycje służą do uszczelniania i ochrony przedkorozja metalowych połączeń wodnych.

Pancerz w płynie

Stosowanie płynnego szkła w pracach remontowo-budowlanych jest bardzo efektywne i celowe z wielu powodów. Beton, jako główny materiał budowlany, jest najbardziej podatny na wszelkiego rodzaju agresywne wpływy, zarówno operacyjne, jak i naturalne, dlatego jego ochrona i wzmocnienie jest prawie głównym „bólem głowy” każdego właściciela domu. Do rozwiązania tego trudnego zadania może służyć płynne szkło sodowe. Jego zastosowanie jako dodatku do zaprawy betonowej lub mieszanki tynkowej ma kompleksowy wpływ na właściwości użytkowe materiału budowlanego:

1. Dzięki wysokiej przyczepności wzrasta wytrzymałość powierzchni betonu, zmniejszając ryzyko mikropęknięć.
2. Ogniotrwałość krzemianu sodu nadaje konstrukcji wysoką odporność cieplną, co pozwala z powodzeniem stosować materiały i rozwiązania na jego bazie do budowy pieców i kominków.
3. W wyniku zmniejszenia porowatości roztworu betonu, odporność na korozję wszystkich elementów zawierających płynne szkło przed wilgocią, ekstremalnymi temperaturami i innymi naturalnymi wpływami wzrasta wielokrotnie.
4. Beton staje się bakteriobójczy.

Wybierając dodatki uszlachetniające, czynniki te, w połączeniu z niskim kosztem materiału, sprawiają, że płynne szkło jest atrakcyjne.

W przypadku betonu instrukcje użytkowania z klasycznego składu (3 części piasku, 1 - cement) różnią się tylkofakt dodania pewnej ilości płynnego siarczanu sodu do gotowej zaprawy piaskowo-cementowej (około 20% objętości suchej mieszanki).

Mucha w maści w beczce lepkiej brązowawej substancji

Jedyną poważną wadą stosowania takiego dodatku jest znaczne skrócenie czasu wiązania betonu. Dlatego ta technologia jest stosowana na małych powierzchniach (na przykład do układania cegieł ogniotrwałych podczas budowy pieców i kominków) lub objętość wsadu jest obliczana tak, aby beton nie miał czasu na związanie. Z tego powodu wielu budowniczych chętniej skorzysta z innej opcji stosowania ciekłego krzemianu sodu.

"Płaszcz przeciwdeszczowy" do betonu

Ta metoda opiera się na właściwościach materiału, aby po wyschnięciu utworzyć monolityczną warstwę. Ta właściwość (wraz z hydrofobowością i wysoką przyczepnością kompozycji) determinowała jej aktywne zastosowanie w ochronie budynków i elementów konstrukcyjnych przed wilgocią poprzez bezpośrednie nanoszenie na obrabianą powierzchnię, czyli gruntowanie.

Dlaczego spośród wielu sposobów i rodzajów hydroizolacji warto zwrócić uwagę na płynne szkło? Aplikacja na beton wyróżnia go na tle konkurencji na wiele sposobów:

1. Łatwa i szybkość aplikacji. Do pracy wystarczy szeroki pędzel, szpachelka lub pistolet natryskowy.
2. Wysoka przyczepność. Po nałożeniu materiał nie odkleja się, mocno przylegając do podłoża.
3. Wysokiepłynność. Jakościowo pokrywa wszystkie wgłębienia i mikropęknięcia.
4. Zabieg antyseptyczny. Powierzchnia staje się niewrażliwa na grzyby i pleśń.
5. Wysoka przyjazność dla środowiska materiału wiążącego. Umożliwia stosowanie płynnego szkła wewnątrz pomieszczeń mieszkalnych. Będąc nietoksycznym i jednym z najczęściej występujących związków chemicznych w przyrodzie, krzemian sodu nie ma szkodliwego wpływu na środowisko. W końcu powraca do swojego naturalnego stanu jako krzemionka (SiO_{2) i rozpuszczalne związki sodu.}
6. Oprócz poprawy właściwości przeciwwilgociowych, w wyniku obróbki warstwa wierzchnia zostaje wzmocniona, co zwiększa odporność podłoża na ścieranie i służy jako ochrona powłoki dekoracyjnej.
7. Ekonomiczne wykorzystanie materiału.
8. Dostępność i koszt ekonomiczny.

Przyleganie do wszystkich, nie pozwala się niepokoić

Przed obróbką konieczne jest dokładne oczyszczenie powierzchni z gruzu i kurzu oraz zatynkowanie dużych pęknięć i odprysków. Przy jednokrotnym zastosowaniu wylewka betonowa jest niezawodnie impregnowana płynnym szkłem na głębokość od dwóch do trzech milimetrów. Ponowne powlekanie kompozycją odbywa się dopiero po zestaleniu poprzedniej warstwy. Po kilku zabiegach możliwe jest osiągnięcie impregnacji materiału bazowego do dwudziestu milimetrów.

Wadą (lub cechami tej powłoki) jest niemożność malowania lub wklejania po nałożeniu. Gładkość powierzchni, a także wysokastabilność temperaturowa i chemiczna krzemianu sodu zapobiega dyfuzji rozpuszczalników innych firm do jego wewnętrznej struktury.

Idealne proporcje zależą od pożądanego rezultatu

W pracach budowlanych istnieje kilka sposobów wykorzystania płynnego szkła. Instrukcje użytkowania dla każdego z nich mają swoje własne cechy:

1. Roztwór do hydroizolacji składa się z jednej części płynnego szkła i dwóch części wody. Przy takiej proporcji potrzeba około 300 ml powstałej kompozycji, aby pokryć 1m2.
2. Podkład służy do wstępnego przygotowania przed tapetowaniem lub malowaniem. W tym przypadku cement, wstępnie zmieszany z wodą, miesza się z płynnym szkłem w równych proporcjach.
3. W produkcji tynków hydroizolacyjnych przygotowuje się mieszankę piaskowo-cementową z dodatkiem krzemianu w równych proporcjach wszystkich składników (1 x 1 x 1).
4. Roztwór antyseptyczny powstaje przez zmieszanie wody i płynnego szkła w równych proporcjach.

Niezwykłe możliwości nietypowego szkła

Właściwości alkaliczne krzemianu sodu w zakresie usuwania tłuszczów i olejów, neutralizacji kwasów oraz rozkładania skrobi i białek sprawiają, że jest on idealny do stosowania w jednym z najpopularniejszych produktów konsumenckich: detergentach do pralek i zmywarek.

Niewielkie ilości szkła wodnego są używane do oczyszczania ścieków, gdzie adsorbuje jony metali i pomaga w tworzeniu się luźnych cząstek,filtrowanie wody z niechcianych zawieszonych materiałów.

Stała wersja krzemianu sodu jest szeroko stosowana do wytwarzania żelu krzemionkowego, powszechnie używanego środka suszącego.

Jest to doskonały klej do szkła lub porcelany.

Tradycyjnym zastosowaniem szkła wodnego jest konserwacja jaj, które można przechowywać w lepkim roztworze krzemianu przez kilka miesięcy w chłodnych warunkach.

Płynny krzemian sodu jest dodawany do chłodnicy samochodowej w celu uszczelnienia głowicy silnika.

Istnieje wiele wariantów związków krzemianowych, w których sód jest zastępowany innymi metalami alkalicznymi, takimi jak potas czy lit. Każdy z nich nadaje się do własnych potrzeb, ale wszystkie mają tę samą właściwość, że są szklistym ciałem stałym, które rozpuszcza się w wodzie, tworząc roztwór zasadowy.