Proč je beton potažen tekutým sklem?

Ve stavebnictví se viskózní tekuté sklo pro beton používá ke zlepšení vlastností materiálu. Tato přísada do betonové směsi urychluje její tvrdnutí a zajišťuje odolnost vůči nadměrnému teplu, kyselinám a nadměrné vlhkosti. Pro dosažení požadovaného výsledku je důležité dodržovat doporučené poměry směsi.

Vlastnosti tekutého skla

Při analýze vlastností takové přísady do betonu, jako je tekuté sklo s lepicí schopností, lze zaznamenat viskozitu tohoto materiálu, běžně nazývaného silikátové lepidlo.

Při výrobě se používá několik technologií:

1. Úprava surovin obsahujících oxid křemičitý v autoklávu vysokokoncentrovanými roztoky hydroxidu sodného.
2. Fúze křemenného písku se sodou.
3. Rozpouštění tripoli, opoky, diatomitu a dalších druhů křemičitých surovin v alkalických roztocích při jejich teplotě varu a atmosférickém tlaku.

Existují hlavně dva typy tekutého skla, které mají bělavě žlutou barvu:

1. Směs sodíku s dobrými lepicími a hydroizolačními vlastnostmi. Vyznačuje se zvýšenou přilnavostí a odolností vůči negativním vlivům atmosférických faktorů. Poskytuje ochranu proti korozi a napadení škodlivými mikroorganismy.
2. Složení draslíku. Rychle schne a je vysoce odolný vůči zvýšeným teplotám a mechanickému namáhání. Po aplikaci dodává materiálům požární odolnost a odolnost proti destruktivním účinkům kyselin.

Tekuté sklo můžete zakoupit ve formě prášku pro ředění vodou. Výhodnější je použít oblíbené aditivum v hotové tekuté formě o určité koncentraci.

Proč přidávat tekuté sklo do betonu

Při použití betonových konstrukcí je důležité, aby specialisté zajistili jejich spolehlivost a pevnost, za tímto účelem se do připraveného roztoku přidává tekuté sklo. V důsledku toho se zlepší další vlastnosti betonu:

1. Odolnost proti vlhkosti. Betonový monolit upravený nanesením tekutého skla slouží jako materiál pro stavbu základů, podzemních staveb a bazénů.
2. Odolnost vůči nadměrnému teplu umožňuje použití upraveného betonu při pokládce a úpravě kamen a krbů, které mají sloužit k vytápění otevřeného ohně.
3. Urychlení tuhnutí. Při zapnutí sodného tekutého skla připravená cementová malta tvrdne rychleji. To urychluje opravy a vyplňování různých povrchů.
4. Odolnost vůči agresivnímu prostředí umožňuje použití betonu v chemických provozech.

Když se tekuté sklo používá v různých situacích jako přísada, která zlepšuje vlastnosti betonové kompozice, zvyšuje se také její elasticita, odolnost proti oděru a přilnavost. Plněné povrchy získávají antistatické vlastnosti.

Způsoby použití tekutého skla pro beton

Existují různé způsoby, jak efektivně využít tekuté sklo ve stavebnictví za účelem zlepšení vlastností betonu:

1. Vytvoření vodoodpudivého nátěru na betonové podlahové desky a stěny. Beton je pokryt tekoucím tekutým sklem pomocí štětce, válečku nebo stříkací pistole. Po zaschnutí se vytvoří hladký, odolný lesklý povrch.
2. Příprava dokončovací vodotěsné omítky. Vodný roztok (2%) tekutého skla se nalije do směsi jemného písku a cementu (5:15), dokud se nedosáhne požadované viskozity.
3. Výroba rychle tvrdnoucího betonu. Doporučuje se přidávat předem zředěné tekuté sklo ve fázi míchání betonové hmoty.

Zvýšení výkonnostních charakteristik při použití tekutého skla pro beton určuje použití vylepšené modifikované cementové malty pro různé účely:

1. Utěsňování trhlin, děr, spár, výmolů na různých površích betonovou směsí tekuté konzistence, která má vysoký index tekutosti, pro spolehlivou ochranu proti vlhkosti.
2. Hydroizolace betonu při úpravě sklepů a základů budov.
3. Povrchová úprava fasád budov pro zajištění jejich odolnosti proti vlhkosti.
4. Stavba základů pro krby, kamna a další topná zařízení.
5. Zajištění ochrany proti vlhkosti hydraulických objektů, sklepů, sklepů.
6. Příprava speciálních základových směsí pro betonové povrchy.

Beton můžete potřít tekutým sklem, abyste jej ochránili před plísněmi.

Výběr proporcí tekutého skla

Získání pozitivního výsledku je možné, pokud jsou dodrženy proporce doporučené odborníky pro řešení konkrétních problémů:

1. Například je nutné určit, jaké množství tekutého skla je třeba přidat do betonu, aby se získala žáruvzdorná směs zdiva pro stavbu pecí. V tomto případě spojte cement s prosátým jemným pískem (1:3), poté přidejte tekuté sklo zředěné vodou. Jeho podíl by měl být 20 % z celkového objemu sypkých složek.
2. Pro spolehlivou hydroizolaci betonové podlahy v suterénu, sklepě, bazénu, koupelně nebo garáži smíchejte tekuté sklo v poměru 1:10 s cementem.
3. Pro hydroizolaci vnitřních stěn studny musí být písek a cement smíchány ve stejných částech s tekutým sklem zředěným vodou. Výsledkem by měla být homogenní hmota, konzistencí identická s nízkotučnou zakysanou smetanou.
4. Chcete-li vytvořit řešení, které vám umožní vyplnit praskliny, výmoly a dutiny na betonových deskách, zkombinujte tekuté sklo s jemným pískem a cementem v poměru 1:1:3.
5. Elastická vodotěsná omítka, používaná pro konečnou úpravu fasád budov, se získává smícháním tekutého skla s cementem a prosátým pískem 1:2:5.

Pravidla pro práci s tekutým sklem pro beton

V různých situacích, při použití přísady ve formě tekutého skla, jsou dodržována základní provozní pravidla pro zajištění vysokého výkonu.

Povrchová úprava

Před prací byste si měli připravit váleček a kartáč na těžko dostupná místa. Na velké plochy je vhodná stříkací pistole. Pro přípravnou fázi připravte nádobu a kovový kartáč. Chraňte své ruce před lepkavým produktem silnými rukavicemi.

1. Očistěte povrchy od nečistot pomocí kovového kartáče.
2. Pomocí betonového tmelu vyplňte výmoly, praskliny a poté povrch vyrovnejte.
3. Nanáší se tekuté sklo. Pokud je potřeba více vrstev, musí předchozí vrstva před nanesením každé další zaschnout.

Nářadí je třeba umýt ihned po dokončení práce.

Pokud potřebujete vytvořit dekorativní povrch, ošetřený betonový základ se po vyčištění a vyrovnání natře v požadovaném tónu, po zaschnutí můžete použít šablony nebo si ozdobu nanést sami. Poté je povrch pokryt tekutým sklem, které poskytuje originální design místnosti.

Někteří řemeslníci vstřikují barvu přímo do tekutého skla připraveného pro nátěry povrchů. Je třeba vzít v úvahu, že touto metodou může barva trochu ztratit sytost, ale bude možné ozdobit šedý tón charakteristický pro beton.

Příprava modifikovaného betonu

Pokud vezmete nástavec na vrtačku, můžete rychle a efektivně míchat komponenty. Dále budete potřebovat rukavice, nádobu, uzavřené oblečení, ochranné brýle a masku.

1. Změřte všechny součásti, dodržujte proporce.
2. Tekuté sklo se nalije do filtrované vody. Důkladně promíchejte, dokud se silikátové lepidlo nerozpustí bez usazenin.
3. Připravená směs se nalije do velké nádrže nebo nádrže.
4. Za intenzivního míchání se nalije cement, předem smíchaný s pískem.
5. Pokračujte v šlehání směsi vrtačkou s nástavcem, dokud není hmota zcela homogenní.

Vzhledem k urychlenému tuhnutí modifikovaného betonu by měl být použit ihned po přípravě.

Nedoporučuje se přidávat silikátovou přísadu do betonové hmoty, která již byla zředěna vodou. Nezapomeňte nejprve naředit tekuté sklo.

Výhody a nevýhody tekutého skla pro beton

Při rozhodování o použití tekutého skla stojí za to analyzovat výhody a nevýhody této přísady.

• nízká cena různých druhů populárních přísad;
• nízká spotřeba materiálu;
• trvanlivost výsledného ochranného filmu;
• odolnost vůči negativnímu vlivu vnějších faktorů;
• zajištění hydrofobních vlastností při ošetření betonu hotovým tekutým sklem;
• jednoduchá technologie přípravy betonových směsí se zlepšenými vlastnostmi;
• jednoduché techniky distribuce tekutého skla na různé povrchy;
• dobrá přilnavost produktu s různými bázemi;
• výrazné antiseptické a antistatické vlastnosti.

• případná krystalizace upravené betonové skladby po hydroizolačních pracích základů;
• nedostatečně vysoký indikátor pevnosti – ochranný film může při silném mechanickém namáhání prasknout a zkolabovat;
• nemožnost použití tekutého skla k pokrytí cihlových stěn.

Při zavádění přísady do betonové směsi je také nutné počítat s nutností dodržet přesné dávkování.

Pokud se jako přísada použije tekuté sklo, je možné získat beton se zlepšenými výkonnostními charakteristikami. Při dodržení doporučených poměrů materiál rychleji tvrdne a zvyšuje se jeho odolnost vůči negativním vlivům vnějších faktorů.

V betonu na tekutém skle je pojivem vodný roztok křemičitanu sodného na Na2O* nSiO2 * mH2O, který se v důsledku fyzikálně-chemické interakce s fluoridem sodným nebo jinými přísadami (tvrdícími činidly) rozkládá za uvolňování Si(0H) 4, koaguluje a slepuje zrna dohromady agregáty do monolitického konglomerátu. Tekuté sklo má vysoké adhezní vlastnosti ve vztahu ke všem materiálům používaným v žáruvzdorném průmyslu. Jeho lepicí schopnost je 3-5krát vyšší než u cementu, což zajišťuje výrobu vysoce kvalitního žáruvzdorného betonu na jeho bázi.

Na rozdíl od betonu s hydraulickými pojivy k tvrdnutí betonu nedochází v důsledku hydratace minerálů, ale v důsledku tvorby koloidního lepidla Si (OH) 4, které získává maximální pevnost po vysušení a rekrystalizaci v Si02 s uvolněním vody. . Beton tvrdne za sucha při teplotě vzduchu minimálně 15 °C. Při nižších teplotách k vytvrzovacímu procesu prakticky nedochází, nejpříznivější vytvrzovací teploty jsou 25–50 °C. Nejuspokojivější vlastnosti má tekuté sklo, ve kterém se modul oxidu křemičitého (molární poměr SiO2 a Na2O) pohybuje od 2,5 do 3. Modul oxidu křemičitého se také nazývá modul skla. Proces tuhnutí a tvrdnutí betonu nastává až v okamžiku oddělení silikagelu od koloidního roztoku:

Tuhnutí a tvrdnutí betonu na tekutém skle s přídavkem silikofluoridu sodného nebo jiných vytvrzovacích činidel je komplexní koloidní adsorpční proces způsobený koloidní chemickou interakcí vytvrzovacího činidla s alkalickým křemičitanem sodným. Ve zjednodušené formě lze chemickou interakci silikofluoridu sodného s alkalickým křemičitanem sodným, jehož silikátový modul je dva, vyjádřit následujícím schématem:

Na2SiF6+ 2 (Na2* 2Si2) + 10H2 = 5Si (OH) 4+ 6NaF;

Silikofluorid sodný díky své nízké rozpustnosti ve vodě (0,6 %) reaguje s kapalným sklem pomalu.

Proces tuhnutí a tuhnutí v závislosti na množství přidaného silikofluoridu, teplotě a modulu tekutého skla začíná po 30-60 minutách. Během této doby je čerstvě připravená hmota docela plastická a dobře tvarovaná. Množství fluoridu sodného silico by mělo zajistit normální doby tuhnutí a tvrdnutí betonu a také požadovanou pevnost betonu v době bednění. Nemělo by se zapomínat, že fluorid sodný je vysoce aktivní tavidlo, které snižuje ohnivzdorné vlastnosti betonu na bázi tekutého skla.

Kromě fluoridu křemičitého sodného se k vytvrzování betonu na tekutém skle někdy používají nefelinové kaly, ferochromová struska a kalcinovaný serpentinit, který se také používá jako plnivo k výrobě žáruvzdorného betonu s kratší dobou tvrdnutí (10-30 minut).

Při ohřevu tvrzeného tekutého skla s přídavkem silikofluoridu sodného se hlavní část vlhkosti (80 %) odstraní při 100 °C při zahřátí na 200 °C se odstraní dalších 12 % vlhkosti; Zbytková vlhkost (8 %) je odstraněna zahřátím na 300 °C v důsledku dehydratace heliové kyseliny křemičité během krystalizace Si02. V důsledku odstranění vlhkosti v betonu je pozorováno smršťování, které při správném výběru složení betonu nepřesahuje 0,8% a při použití betonu s jemně mletým magnezitem 0,25%.

Zahřátí na 800–900 °C vede k částečnému slinování betonu. Zavedením žáruvzdorných jemně mletých přísad dochází při vyšších teplotách ke spékání betonu, zvyšuje se jeho požární odolnost.

K přípravě jemně mletých přísad se používá šamot, magnezit, chromit, chromomagnezit, křemen, dunit, serpentinit, mastek, andezit, diabas atd. Stupeň mletí všech druhů přísad musí být takový, aby alespoň 0,09 % hmoty materiálu prošlo sítem 4900 mm (2 otvorů/cm50).

Volba jednoho nebo druhého typu přísady závisí na požadované požární odolnosti betonu a provozních podmínkách ostění. Použití jemně mletého magnezitu a chrommagnezitu zvyšuje požární odolnost v největší míře.

Čím nižší je hustota tekutého skla, tím nižší je pevnost betonu, např. při použití tekutého skla o hustotě 1,25 je pevnost v tahu pouze 50% pevnosti v tlaku vysušeného betonu (25-30 N/mm2) připravené z tekutého skla o hustotě 1,36 g/cm3.

S rostoucí spotřebou tekutého skla se zvyšuje množství vody v betonu, v důsledku čehož se zvyšuje jeho pórovitost a snižuje se jeho pevnost. Při zvýšení obsahu tekutého skla ze 400 na 500 kg na 1 m3 betonu tedy klesá pevnost v tlaku úměrně obsahu Na2O.

V důsledku výpalu se pevnost betonu v tlaku oproti pevnosti vysušeného betonu mírně mění. Zahřátí na 300–400 °C způsobuje zpevnění jeho struktury dehydratací gelu; při 400–600 °C dochází k určitému poklesu pevnosti; se zvýšením teploty na 800–1000 °C se pevnost u většiny kompozic nemění nebo mírně roste.

Druhy jemně mletých přísad ovlivňují pevnost betonu při zahřátí. Nejvyšší je u betonu s jemně mletým magnezitem a přísadami do šamotu. Přídavek jemně mletého křemence výrazně snižuje pevnost v důsledku jeho modifikační transformace při 575 °C.

Stupeň a způsoby jeho zhutnění mají velký vliv na pevnost betonu. Pro zajištění pohyblivosti betonu při hutnění vibrací je třeba do betonu se šamotovými plnivy přidat minimálně 16 % tekutého skla z celkové hmoty betonu. Při tomto způsobu zhutňování není možné snížit spotřebu tekutého skla, protože beton má vysokou viskozitu a není zhutňován vibracemi.

Pro získání vysokopevnostního nesmrštitelného betonu s obsahem tekutého skla 10-14% je nutné použít hutnění pneumatickými pěchy. V tomto případě by velikost kameniva v betonu neměla přesáhnout 5 mm, protože zhrubnutí vede k drcení zhutněním a snížení pevnosti betonu.

Při použití hutnění polosuchých směsí se pevnost betonu v tlaku na tekutém skle zvyšuje 1,5-2krát. Současně není téměř pozorováno smrštění během procesu sušení a ohřevu, což má velký význam při vykládání indukčních tavicích pecí pro tavení hliníku.

Zvýšení obsahu fluoridu sodného v betonu snižuje požární odolnost a pevnost při vysokých teplotách, protože se jedná o silné tavidlo.

Nejvyšší aplikační teplota je pro tekutý sklobeton s jemně mletými přísadami a plnidly z lámaných magnezitových cihel (1300-1400 °C). Takový beton začíná měknout při zatížení 0,2 N/mm2 při 1250-1300 °C a kolabuje při 1400-1450 °C.

Tekutý sklobeton s jemně mletým magnezitem a šamotovými plnivy je široce používán v indukčních pecích na tavení hliníku. Tento beton má vysokou tepelnou odolnost a je odolný vůči redukčnímu působení roztaveného hliníku díky tomu, že zrna šamotu v tomto betonu jsou pokryta pláštěm z magnezitového cementového kamene.