Растворимое стекло и кислотоупорный цемент

Растворимое стекло представляет собой прозрачный стекловидный сплав, состоящий из силиката натрия или калия. В зависимости от вида щелочного катиона его называют натриевым или калиевым растворимым стеклом. Модуль для натриевого стекла составляет 2,5 ...3,5; для калиевого — 3...4. Чем больше модуль, тем выше вяжущие свойства растворимого стекла.

Растворимое стекло получают сплавлением в стекловаренных печах при 1300...1400°С чистого кварцевого песка с кальцинированной содой или поташом. Образующаяся при быстром остывании расплава так называемая силикат-глыба практически нерастворима в воде комнатной температуры, но легко растворяется при 120...170°С в автоклаве при давлении 0,6...0,7 МПа. При этом образуется вязкая сиропообразная жидкость коричневатого цвета — жидкое стекло. В строительстве используют жидкое стекло с содержанием воды 50...70% и плотностью 1,3...1,5 г/см3.

В воде силикат натрия (калия) подвергается гидролизу (разложению) с образованием геля кремниевой кислоты, обладающего вяжущими свойствами . Ускорению гидролиза способствует углекислый газ воздуха, нейтрализующий образующуюся в растворе едкую натриевую или калиевую щелочь. Отвердевает жидкое стекло вследствие испарения воды, повышения концентрации коллоидного кремнезема, его коагуляции и уплотнения. Для ускорения твердения добавляют кремнефтористый натрий, который активизирует расщепление силикатов и выделение геля кремниевой кислоты.

Растворимое стекло относят к воздушным вяжущим веществам. Прочность затвердевшего вяжущего значительно снижается при продолжительном пребывании в воде.

В строительстве для изготовления кислотоупорных и жаростойких бетонов и растворов, укрепления слабых грунтов чаще используют низкомодульное натриевое стекло. Оно дает на поверхности белые высолы соды. Более дорогое калиевое стекло применяют реже и преимущественно в отделочных работах (силикатные краски).

Кислотоупорный цемент — продукт тонкого измельчения кварцевого песка (92...96% массы смеси) и кремнефтористого натрия (4...8%). Этот порошок цементом называют условно, так как вяжущими свойствами он не обладает. Затворяют кислотоупорный цемент жидким натриевым стеклом с модулем не ниже 2,65 и плотностью 1,38...1,42 г/см3, которое и является связующим компонентом. В качестве кислотоупорного наполнителя вместо кварцевого песка можно использовать кварцит, диабаз, андезит.