Силикатный клей: особенности применения. Для чего нужен силикатный клей

В современном строительстве достаточно активно используется силикатный клей, проще говоря, жидкое стекло. По сути, это — минеральное соединение, которое, помимо строительной сферы, широко используется в народном хозяйстве и быту для склеивания материалов различного характера. В данной статье мы постараемся максимально развернуто рассказать о том, что такое канцелярский клей “жидкое стекло”, опишем особенности его производства и применения.

Как изготавливается жидкое стекло?

Впервые канцелярский клей был изготовлен в Германии в 1818 году химиком и минерологом фон Фуксом. На сегодняшний момент этот материал производится по самым разным технологиям.

Наиболее распространенными из них являются:

Трепела, диатомиты, опоки или другие разновидности кремнистого сырья помещаются в специальные щелочные растворы, где они растворяются при обычном давлении и сравнительно невысоких температурах.
Соединения, содержащие кремний, обрабатываются концентрированным гидроксидом натрия. Выполняют такую процедуру на специальном автоклаве.
Кварцевый песок и сода сплавляются для строительных работ.

Силикатный клей (жидкое стекло) продается в виде уже готового к использованию раствора или в сухом виде, напоминает порошок, который необходимо разбавить с водой в определенных пропорциях. К каждому составу прилагается инструкция, где четко описано, как и в каких пропорциях его разбавлять:

В быту конечно лучше использовать уже подготовленный раствор.
Промышленные, строительные предприятия чаще этот товар заказывают в сухом виде.

Важно! Главным показателем химического состава этого клея является силикатный модуль, величина которого указывает на выход кремнезема в раствор. Кроме того, этот модуль описывает соотношение натрия или оксида калия к окислу кремния, содержащихся в силикатном клее. Но учтите, что качество стекла не определяется по данному показателю.

Сушится стекло при естественных и повышенных температурах. Как правило, производители, чтобы ускорить этот процесс, готовую продукцию высушивают при температуре 375 градусов. Клей растворяется в воде полностью, не остается никакого осадка или частиц. Если в раствор добавить кетоны, солевые соединения, альдегиды, аммониак, алкогольсодержащие вещества, то можно наблюдать высаливающий эффект.

Важно! Этот материал несовместим с органическими соединениями, единственное исключение — это сахар, спирт, мочевина.

Основные характеристики канцелярского клея

Растворы этого жидкого соединения включают различные высокомерные формы, простейшие ортосиликаты из разряда мономеров. Ключевыми характеристиками этого состава можно назвать следующие.

Полимеризация

Уровень полимеризации силикатного клея не имеет постоянного значения, оно постоянно меняется под влиянием колебаний соотношения кремнекислоты и щелочи. Кроме того, этот показатель зависит от концентрации, характеризующей основное вещество.

Вискозность

Это — важнейший показатель качества жидкого стекла. Эта величина уменьшается при росте температуры, именно на том уровне, на котором изготавливают материал. При увеличении концентрации раствора его вискозность повышается. Определяется значение этой величины с помощью специального прибора – вискозиметр.

Важно! Также она может повыситься, если добавить к стеклу хорошо растворимую соль.

Плотность

Этот показатель измеряют обыкновенным аэрометром. Он максимально достоверно указывает реальную плотность состава, даже если на анализ сдается слишком мало клея. Измеряют эту величину при колебаниях, даже самых незначительных, соотношения кремнекислотной и щелочной составляющей стекла.

Точка варки

От нее напрямую зависят вяжущие свойства клея, то есть температура разжижения, варьирующаяся от 760 до 870 градусов.

Значение pH

Сильно изменить этот показатель невозможно. Если добавить в состав 10-100 частей воды, то уровень рН изменится не больше, чем на одну единицу, то есть станет равным 10-12. Затвердевание клея происходит при температуре от минус 2 до плюс 10 градусов. Он возвращается к начальному состоянию при разбавлении, но его свойства остаются неизменными.

Важно! Хранить канцелярский клей (жидкое стекло) при отрицательных температурах не следует, иначе — на его поверхности могут образоваться кристаллы. Даже после разогрева они не исчезают.

Применение жидкого стекла

Самыми крупными потребителями данного материала являются строительные предприятия. Чаще всего его используют в бетоне:

Несмотря на то, что он характеризуется невысокой ценой, с его помощью можно существенно улучшить качество, эксплуатационные свойства бетона, гарантировать раствору высокий уровень гидроизоляции.
Материал обладает высокими антибактериальными свойствами. Благодаря этому, бетон, с которым он смешивается, никогда не покрывается грибком или плесенью. Все современные бассейны, конструкции, которые работают при повышенной влажности, бетонируют составами, содержащими силикатный клей.

Важно! Застывает стекло достаточно быстро, поэтому лучше не рисковать, не смешивать его с бетонным раствором до начала работ.

Жидкое стекло при борьбе с просадками зданий закачивается прямо в грунт под основание постройки. Происходит это двумя способами:

Одномоментный способ. Смесь формируют из жидкого стекла и специального отвердителя, потом она подается прямо под здание.
Последовательный способ. Сначала закачивается стекло, только потом отвердитель.

Другие варианты:

Очень распространенной в строительстве является пропитка древесины и штукатурки жидким стеклом.
Им разбавляют силикатную краску, обеспечивающую отличную защиту от коррозии металлических изделий в течение 25-30 лет.
Силикатный клей входит в состав современных плит ДСП. Такая пропитка делает любое деревянное изделие прочным, устойчивым к сжатию.

Области использования силикатного клея

Пропитка силикатным раствором бетонных и оштукатуренных поверхностей гарантирует получение отличного антисептического эффекта. Любые покрытия становятся более устойчивыми к агрессивному влиянию внешних факторов — высокая влажность и дымовые газы. Теперь ясно, почему настолько популярен во многих сферах клей “жидкое стекло”. Применение этого состава наделяет покрытия, обработанные им дополнительными свойствами:

Высокий уровень твердости.
Прочность к истиранию.
Способность закупоривания различных трещин и неровностей, которые появляются в штукатурке или бетоне.

Кроме всего, прочего жидкое стекло используют при производстве.

Под жидким стеклом понимают щелочной водный раствор силиката натрия либо калия. Часто его называют силикатным клеем. Уникальные свойства этого соединения обусловили его широкое применение в разных сферах промышленности и в быту.

Жидкое стекло впервые было изготовлено минерологом и химиком из Германии фон Фуксом в 1818 году. Сейчас данный материал производят по разным технологиям. Самыми распространенными являются следующие:

Помещение в щелочные растворы диатомитов, трепелов, опок и других видов кремнистого сырья, где оно растворяется при сравнительно малых температурах и обычном давлении.
Обработка гидроксидом натрия (в концентрированном виде) соединений, которые содержат кремний. Такая операция выполняется в специальном автоклаве.
Сплавление соды и кварцевого .

Силикатный клей

Силикатный клей продается либо в виде сухого порошкообразного вещества, которое необходимо разбавлять в определенных пропорциях водой (особенности этого процесса содержит инструкция к жидкому стеклу), либо как раствор, готовый к использованию. Для применения в быту разумнее брать уже подготовленный состав. А вот строительные и промышленные предприятия нередко заказывают описываемый материал в сухом виде.

Основным показателем химсостава клея считается его силикатный модуль. Эта величина указывает на выход в раствор кремнезема. Также она описывает соотношение окисла кремния к оксидам калия либо натрия, которые содержатся в силикатном клее. При этом стоит знать, что качество стекла по показателю модуля не определяется.

Растворы рассматриваемого жидкого соединения включают в себя и разнообразные высокомерные формы, и простейшие ортосиликаты мономерного типа. Величина полимеризации жидкого стекла имеет непостоянное значение. Она изменяется при колебаниях соотношения щелочи и кремнекислоты, а также зависит от концентрации, которой характеризуется силикатное вещество.

Жидкое стекло

Важнейшим показателем качества силикатного клея является вискозность. Она становится меньше при увеличении температуры, при которой происходит изготовление материала, и повышается при увеличении концентрации силикатного раствора. Также вискозность становится выше при внесении в стекло хорошо растворимых солей. Узнать точное значение данной величины можно при помощи специальных приборов – вискозиметров.

Они имеют разную конструкцию, но используют при работе одну методику – замер скорости, с которой в жидком соединении происходит падение шарика, сделанного из стали. Для измерения плотности силикатного клея применяют обычный аэрометр. Он способен максимально достоверно указать реальную плотность соединения даже тогда, когда анализу подвергается малая порция раствора. Данная величина изменяется при колебаниях (в том числе и при незначительных) соотношения щелочной и кремнекислотной составляющей стекла.

Активное применение жидкого стекла в строительстве и других отраслях обуславливается, как было сказано, особыми характеристиками этого материала. Его высокие вяжущие свойства зависят от точки варки (иначе говоря – температуры разжижения), которая варьируется в пределах 760–870 °С. Силикатный клей характеризуется значением рН на уровне 11–13 единиц. При этом его часто называют нейтральным, что неверно.

Применение в строительстве

Изменить показатель рН раствора на значительную величину невозможно. Если добавить к нему от 10 до 100 частей воды, рН изменится максимум на одну единицу, и станет равным 10–12. Отвердевает описываемый клей при разных температурах – от -2 до +10°. При разбавлении он возвращается в начальное состояние, не теряя при этом свои свойства. Правда, хранить клей при отрицательных температурах нежелательно из-за риска появления кристаллов на его поверхности. После разогрева устранить их не получится.

Сушка стекла осуществляется при повышенных и при естественных температурах. Производители для ускорения процесса обычно высушивают готовую продукцию при температуре около 375 °С. Силикатный клей растворяется в воде без остатка. Если в его раствор добавить солевые соединения, кетоны, алкогольсодержащие вещества, аммониак либо альдегиды, отмечается так называемый «высаливающий эффект». С органическими соединениями описываемое стекло несовместимо, за исключением мочевины, спирта и сахара.

Применение «чудо-клея» в современном строительстве

Главными потребителями описываемого материала считаются предприятия строительной сферы. Широко распространено применение жидкого стекла в бетоне. Силикатный клей характеризуется относительно небольшой стоимостью. И при этом он существенно улучшает эксплуатационные свойства бетонного раствора, гарантируя последнему отличную гидроизоляцию. Кроме того, жидкое стекло имеет высокие антибактериальные возможности.

За счет этого на бетоне, в который оно добавляется, никогда не появляется плесень, и не заводится грибок. Все бассейны в наши дни, а также конструкции, работающие при постоянно высокой влажности, бетонируются составами, содержащими рассматриваемый нами «чудо-клей». Стоит принимать во внимание то, что застывание жидкого стекла происходит достаточно быстро. И в некоторых случаях смешивать его с бетоном перед началом работ нельзя. Строители нашли выход из такой ситуации.

Они используют «хитрый» способ, предполагающий обработку уже возведенной конструкции из бетона раствором воды и жидкого стекла (составляющие этой смеси берутся в равных количествах). Силикатные растворы хорошо подходят для борьбы с просадкой грунта под возведенными зданиями и сооружениями. В данном случае рекомендуется использовать именно жидкое стекло, применение которого не требует выполнения каких-либо масштабных работ.

Обработка поверхности жидким стеклом

Силикатный клей при борьбе с просадками закачивается в грунт под постройку по одной из двух схем:

Одномоментный способ – формируется смесь из специального отвердителя и жидкого стекла, которая и подается под здание.
Последовательная методика – первым закачивают стекло, затем – состав для отвердения.

Распространена пропитка штукатурки и древесины жидкими силикатными растворами (об этом мы расскажем ниже). Силикатный клей также добавляют в цинксиликатную краску, которая обеспечивает защиту металлических изделий от коррозионных проявлений на протяжении 25–30 лет! Входит жидкое стекло и в состав современных древесно-стружечных плит. Их пропитка «чудо-клеем» делает любые изделия из дерева прочными и очень устойчивыми к сжатию.

Об областях использования жидкого стекла

Пропитка оштукатуренных и бетонных поверхностей силикатным раствором гарантирует получение превосходного антисептического эффекта. Покрытия становятся устойчивыми к влиянию агрессивных внешних факторов, дымовых газов, высокой влажности и улучшают другие свои эксплуатационные характеристики. Они обретают:

прочность на истирание;
высокий показатель твердости;
способность «запирать» различные неровности и поры, образующиеся в покрытиях (такие поры разрушают слой бетона или штукатурки).

Пропитка дерева (строительных изделий из древесины), бетона и оштукатуренных поверхностей бывает разной. Чаще всего используется способ, при котором пропиточный состав наносится на укрепляемое покрытие краскопультом либо обычной малярной кисточкой несколько раз. Такая методика называется глубокой обработкой поверхностей. Есть и более «щадящий» способ защиты штукатурки, бетона и дерева. Он предполагает обработку покрытия всего один раз.

Жидкое стекло, кроме всего прочего, используется при производстве:

гидро- и огнеупорных красящих составов для изделий из дерева;
замазок для труб из чугуна, эксплуатируемых в водопроводных сетях;
кислотоупорных цементных смесей;
растворов для очистки машинных масел;
электродов для сварочных работ;
клеящих составов для соединения изделий из целлюлозы.

А в быту силикатные растворы издавна применяются садоводами для обработки стволов деревьев. Сейчас на смену жидкому стеклу приходят более современные составы для ухода за растениями. При этом многие садоводы-любители отдают предпочтение именно недорогому и проверенному временем силикатному клею.

Силикатный клей используется в различных областях. Без него сложно обойтись в строительстве, материал пригодится для выполнения гидроизоляции. Кроме этого, его используют в процессе производства кислостойких, жаростойких и водостойких бетонов.

Применение силикатного клея в качестве дополнения к строительным материалам позволяет повысить их прочность, атмосферостойкость, долговечность и огнеупорность. Силикатный клей (калиевое применяют для пропитки тканей и деревянных изделий, что позволяет им придать большую плотность и огнеустойчивость.

Средство можно использовать в качестве защиты при ранениях или обрезке деревьев. С его помощью производят грунтование кирпичных, деревянных, бетонных, оштукатуренных поверхностей, а также и емкостей. Клей силикатный пригодится для склеивания изделий из бумаги, дерева, стекла, картона, кожи, ткани и фарфора. Кроме этого, можно выполнить приклеивание на любые поверхности линолеума и облицовочных плиток.

Силикатный клей может быть использован и как самостоятельный продукт, и в сочетании с различными материалами. Его можно применять в качестве чистящего и моющего средства. Клеевой состав используют в бумажной, текстильной, химической, жировой и мыловаренной промышленности. Он является прекрасным экологически чистым антисептиком, предотвращает образование грибков, гнили и плесени.

Перед применением клей монтажный следует перемешать, для работы рекомендуется подготовить щетку, валик и кисть. Перед нанесением поверхность необходимо очистить от различных загрязнений, деревянные материалы лучше зачистить с помощью наждачной бумаги. Во время работы силикатный клей наносят на соединяемые поверхности, которые затем прижимают друг к другу.

При использовании грунтовки для обработки поверхности и жидкое стекло смешивают в одинаковом соотношении. Для создания гидроизоляции бетонных колодцев их стенки обрабатывают силикатным клеем, а затем покрывают раствором, приготовленным из жидкого стекла, песка и цемента (в равных пропорциях).

Для изготовления водостойкой штукатурки следует смешать песок и цемент (2,5 к 1) с 15 процентным раствором силикатного клея. Такой же состав используют для ремонта и кладки наружных частей печей, дымовых труб и каминов.

Для гидроизоляции подвальных помещений, перекрытий, полов, стен, устройства бассейнов берут силикатный клей и соединяют с 10 частями бетонного раствора.

В качестве обычных работ по оклейке клеевой материал берут из расчета 200 - 400 грамм на 1 квадратный метр.

Для очищения посуды, сковород, кастрюль и других предметов необходимо приготовить раствор из жидкого стекла с водой в соотношении 1 к 25. После этого посуду следует прокипятить в данном составе.

Силикатный клей также применяют для ремонта аквариумов и склеивания стекла, им пропитывают известковые строительные материалы, бетонные, деревянные и цементные изделия, что увеличивает их прочность. С помощью клея изготавливают удаляют жирные и масляные пятна с одежды.

Клей силикатный – отличное средство, используемое во многих областях. Любая стройка без силиката обойтись практически не может. Изделие подходит для гидроизоляционных работ. Его также добавляют в бетонные смеси для придания кисло -, водо — и жаростойких качеств. Так что такое силикатный клей: о применении и достоинствах его предлагаем поговорить в статье.

Историческая справка

Химик Ян Непомук фон Фукс в первый раз получил жидкое стекло путем различных экспериментов. Немец обнаружил подобные свойства материала в 1818 году. Как оказалось, требуемые материалы существуют практически повсеместно, а сама технология изготовления стекла довольно простая.

Полисиликаты калия, лития и натрия, а точнее, их водный щелочной раствор — что это такое? А это и есть — жидкое стекло. Силикаты должны присутствовать в обязательном порядке, чтоб формула работала. Клей, собственно, назван от составляющего вещества. Силикаты распространены в природе в виде залежей, а их добыча не сложна и не затратна. Стоимость самого силикатного клея не высока, зато применяемость очень широка.

Добыча. Технологии

Первая – обжиг. Плавят смесь из соды и кварцевого песка в особой посуде.

Вторая – растворы, обогащенные гидроксидом натрия, лития и калия, воздействуют на кремнесодержащее сырье. Эта технология обязательно предусматривает нужную температуру для кипения каждого из растворов.

Клей широко известен своими сильными скрепляющими свойствами.

Использование

Силикат добавляют во многие строительные смеси, где он обеспечивает им большую прочность. Также клей добавляет стойких качеств к атмосферным явлениям и открытому огню. Применяют смесь и для пропитки тканевых материалов и товаров из дерева.

Растениеводы применяют этот состав при обрезке деревьев, обрабатывают им раны.

Клеем можно грунтовать кирпичные, бетонные или деревянные поверхности. Можно произвести гидроизоляцию бассейнов или других объектов, контактирующих с водой. Можно клеить бумагу и стекло, тканевые, фарфоровые или кожаные изделия. Используется также при внутренних ремонтных работах.

Эту смесь можно сочетать с другими материалами. Им можно пользоваться как моющим средством, или средством для очищения. В промышленности также используют силикатный клей, ведь он очень хороший антисептик, обладает противогрибковым эффектом и защищает от плесени или грибка.

Монтажный клей для начала хорошо вымешивают. Работа с клеем предполагает использование кистей, щеток и валиков;
Сначала поверхность очищают от пыли, грязи, жира. Затем неплохо было бы зачистить все наждачной бумагой;
Применяют посредством нанесения его на поверхность. Склеиваемые детали соединяют друг с другом;
Если планируется грунтование поверхности, для начала накладывается стягивающая смесь из равных частей цемента и жидкого стекла. Если роется колодец, гидроизоляцию создают обработкой стен колодца клеем. После клея поверхность обрабатывают раствором из жидкого стекла, цемента и песка;
Если необходимо приготовить водостойкую штукатурку, берут песок и цемент в соотношении 2,5 к 1 и добавляют клей (пятнадцати процентный). В принципе, этот же рецепт берут за основу, возводя камины, печи и печные трубы.

Смесь применяют при поломках аквариумов, для склеивания стекол и устранения жирных и масляных загрязнений.

Характеристики

Если жидкое стекло вспенить, оно практически перестанет проводить тепло. Этим активно пользуются, производя теплосберегающие материалы. Производят теплоизоляторы, основанные на силикатах натрия. Подобные изделия используют в промышленных аппаратах. Для наполнения раствора силиката часто берут отжатый сахарный тростник, камыш или опилки от деревьев. Иногда применяют шлак от железа, хрома или же кварцевый песок. Теплоизоляционные свойства очень высоки, они приравниваются к температурным диапазонам до 1300 градусов, причем выдерживают быструю смену от минуса к плюсу.

Металлургическая промышленность тоже использует силикатный клей, его смешивают с напыляющим составом электродов, используемых в сварочных работах. Черная металлургия всегда нуждается в силикате натрия.

Литейная и химическая промышленность потребляют львиную долю жидкого стекла в своем производстве.

Машиностроительная отрасль соединяет различные детали зачастую с помощью жидкого стекла.

Кстати, силикатную смесь применяют в производстве стиральных порошков. В тканевом производстве и бумажной промышленности силикат используют для придания продукции блеска и твердости.

Противопожарные свойства играют немалую роль в применяемости силикатного клея. При постройке дома используют много горючих материалов, дерева, синтетики и деталей из пластика. Чтобы материалы были более огнеустойчивыми, их покрывают особым веществом, основой которого выступает жидкое стекло.

В чистом виде пользуют в основном в различных работах, связанных с ремонтом. Им защищают нижние фасады сооружений от влияния грунтовых и атмосферных вод. Клеем обрабатывают бассейны, стены, полы и потолки подвалов.

Подведем итоги

Широко используемое, высокопрочное средство, обладающее высокими скрепляющими свойствами – все это силикатный клей. Изначально он был придуман для приклеивания бумажных и картонных изделий. Позже его стали добавлять в растворы бетона, цемента для придания растворам больших скрепляющих свойств. Подмешиванием клея в смеси также добиваются большей термоустойчивости и гидроизоляционности. Плесень, гниль и различные грибки не берут поверхности, обработанные клеевым раствором.

Самым существенным недостатком можно назвать высокую щелочность. Именно это свойство может привести к травмированию при его использовании. Но, не смотря на этот минус, клей часто используют в самых различных областях строительства и отделки.

Помещение в щелочные растворы диатомитов, трепелов, опок и других видов кремнистого сырья, где оно растворяется при сравнительно малых температурах и обычном давлении.
Обработка гидроксидом натрия (в концентрированном виде) соединений, которые содержат кремний. Такая операция выполняется в специальном автоклаве.
Сплавление соды и кварцевого песка для строительных работ.

Силикатный клей

Основным показателем химсостава клея считается его силикатный модуль. Эта величина указывает на выход в раствор кремнезема. Также она описывает соотношение окисла кремния к оксидам калия либо натрия, которые содержатся в силикатном клее. При этом стоит знать, что качество стекла по показателю модуля не определяется.

Ключевые характеристики жидкого стекла – вискозность и плотность