Жидкое стекло и кислотоупорный цемент.

Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия Na₂O ∙ m SiO₂ или силиката калия К₂О ∙ m SiO₂, плотностью 1300 - 1500 кг/м³ при содержании воды 50-70%. Величина «т» указывает отношение числа молекул кремнезема к числу молекул щелочного оксида и называется силикатным модулем стекла. Для натриевого стекла «т» со­ставляет 2, 5-3, для калиевого — 3. Качество жидкого стекла характеризуется модулем «т» и плотностью. Чем выше мо­дуль, тем выше качество жидкого стекла.

Растворимый силикат натрия Na₂O ∙ m SiO₂ получают, сплавляя кварце-вый песок SiO₂c содой Na₂CO₃, а силикат ка лия K₂О ∙ m SiО₂ — сплавлением пе-ска с поташом К₂СО₃. Стек­ло варят в стеклоплавильных печах при температуре 1400°С. После остывания расплава образуются прозрачные различных оттенков кус-ки стекла, называемые силикат-глыбой.

Растворимое стекло применяют обычно в жидком виде. Растворение силикат-глыбы производят в автоклаве, в резуль­тате образуется гель кремневой кислоты — Si(OH)₄, обладаю­щий вяжущими свойствами. Раствор жидкого стекла содер­жит 50-70% воды и имеет плотность 1, 3 - 1, 5.

Твердение растворимого стекла происходит вследствие уплотнения геля при высыхании, а также действия углекисло­ты воздуха по схеме

Na₂О ∙ m SiO₂ + п Н₂О + СО₂ = Na₂СО₃ + m SiO₂ ∙ п Н₂О.

Ускорение процесса твердения и повышение водостойкос­ти происходит при добавке кремнефтористого натрия

2Na₂O ∙ m SiO₂ + Na₂SiF₆ + 2(2 m + 1) H₂O = 6NaF + (2 m +1)Si(OH)₄.

Жидкое стекло перевозят в бочках и хранят в закрытых отапливаемых по-мещениях. Натриевое жидкое стекло используют для изготовления кислотоупор-ных, жароупорных и огнеупорных бетонов, ог­незащитных обмазок и силикати-зации (уплотнения) грун­тов. Калиевое жидкое стекло применяют для изготовле-ния силикатных красок, клеящих составов, мастик и кислото­упорных растворов и бетонов. Оно не дает на штукатурке и краске высолов, чем выгодно отличается от натриевого жид­кого стекла.

Кислотоупорный кварцевый цемент — тонкомолотый по­рошок, получае-мый совместным помолом кислотостойкого ма­териала (кварцевого песка, кварцита, андезита или бештаунита) и кремнефторида натрия Na₂SiF₆ с последующим зат-ворением жидким стеклом.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кис­лотостойких раст-воров, бетонов, замазок, для футеровки хи­мических аппаратов, устройства кислото-стойких полов. При этом используют кислотостойкие заполнители: кварцевый пе­сок, гранит, андезит и т.п.

Начало схватывания кислотоупорного цемента наступает через 20-60 мин после затворения в зависимости от содержа­ния в нем кремнийфторида натрия. Твердеет в воздушно-су­хих условиях при положительной температуре. Предел про-ч­ности при растяжении через 28 суток должен быть не менее 2, 0 МПа, а кисло-тостойкость — не менее 93%. Предел проч­ности при сжатии стандартом не нор-мируется, но можно по­лучить бетон с прочностью при сжатии 30 - 40 МПа и бо-лее.

Нельзя использовать кислотоупорный цемент для конст­рукций, подвержен-ных длительному воздействию воды, пара и щелочей.

Жидкое стекло при длительном хранении, особенно при контакте с возду-хом, теряет свои эксплуатационные свойства, а при низких температурах замерзает. В связи с этим в ряде стран начали производить гидратированные силикатные по­рошки (ГСП). ГСП являются быстрорастворимыми в воде, долго хранятся, что обеспечивает им хорошую перспективу.