17. Жидкое стекло. Кислотоупорный цемент.

Жидкое стекло (силикатный клей) — водный щелочной раствор силикатов натрия и (или) калия. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии.

Довольно часто его делают практически так же, как и твердое стекло, то есть сплавляют при высокой температуре крупинки песка и обычную питьевую соду. Еще один способ изготовления подразумевает воздействие на содержащий кремнезем материал растворами лития, калия или натрия при постоянной температуре.

Основное свойство жидкого стекла, делающее его популярным, – эффективная клеящая способность, а также способность заполнять самые мелкие щели и неровности.

Областей применения жидкого стекла очень много – химическая промышленность, полиграфия, производство моющих средств. В частности, его применяют для изготовления кислотоупорного и гидроупорного цемента и бетона, для пропитывания тканей, приготовления огнеупорных красок и покрытий по дереву (антипирены), укрепления слабых грунтов, в качестве клея для склеивания целлюлозных материалов, в производстве электродов, при очистке растительного и машинного масла и др.

Кислотоупорные цементы

     Кислотоупорные цементы состоят из смеси водного раствора силиката натрия (растворимого стекла), кислотоупорного наполнителя и добавки – ускорителя твердения. В качестве микронаполнителя используют кварц, кварциты, андезит, диабаз и другие кислотоупорные материалы; ускорителем твердения служит кремнефтористый натрий. Вяжущим материалом в кислотоупорном цементе является растворимое стекло – водный раствор силиката натрия или силиката калия. Отношение числа молекул кремнезема к числу молекул щелочного оксида называется модулем стекла и колеблется для разных видов цемента от 2,5 до 3,5.

          для приготовления кислотоупорного цемента применяют растворимое стекло. Его получают при сплавлении в течение 7– 10 ч в стекловарочных печах при 1300–1400 °C кварцевого песка, измельченного и тщательно смешанного с кальцинированной содой, сульфатом натрия или с поташом.

  Твердеет растворимое стекло (довольно медленно) только на воздухе, вследствие выделения и высыхания аморфного кремнезема под действием углекислоты воздуха. Однако глубина проникания углекислоты сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности.

     Ускоряет твердение растворимого стекла добавка катализатора – кремнефтористого натрия Na SiF . Последний вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, в результате чего быстро образует гель кремнекислоты – клеящее вещество, что приводит к быстрому твердению системы.

Кислотоупорные цементы применяют для возведения башен, резервуаров и других сооружений химической промышленности, а также для приготовления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов.

19. Гидравлическая известь

Гидравлическая известь - это вяжущее вещество, которое получают мето дом обжига не до спекания мергелистых известняков, в которых содержится от 6 до 25% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей.

Гидравлическаяизвесть имеет свойство затвердевать не только на воздухе, но и в воде.

Гидравлическую известь подразделяют на сильногидравлическую с ОМ = 1,7...4,5 и слабогидравлическую с ОМ = 4,5...9. При гидравлическом модуле меньше 1,7 получают романцемент, если он больше 9 — воздушную известь.

Производство гидравлической извести включает обжиг сырья и превращение его в порошок. Обжиг ведется в шахтных или вращающихся печах при температуре 900-1100 °С. Превращение в порошок выполняется гашением или помолом. При обжиге происходит разложение СаСО₃ на СаО и СO₂.

Затем СаО взаимодействует с песчаными и глинистыми примесями. В результате образуется вещество, состоящее из СаО(С), 2CaO x SiO₂(C₂S), 2CaO x Al₂O₃ x SiO₂ x (C₂AS). При наличии в сырье MgCO₃ образуется также CaO x MgO x SiO₂. Гидравлические свойства извести придают минералы C₂S и C₂AS.

Истинная плотность гидравлической извести составляет 2,6-3 г/см³, насыпная плотность в рыхлом состоянии — 700-800 кг/м³, в уплотненном — 1000-1100 кг/м³. Начало схватывания— 0,5-2 ч, конец — 8-16 ч. Прочность при сжатии сильногидравлической извести в возрасте 28 суток достигает 5 МПа, слабогидравлической — 1,7 МПа.

Гидравлическую известь применяют для кладочных и штукатурных растворов, бетонов низких марок, эксплуатируемых как в сухих, так и во влажных условиях, а также для изготовления известково-шлаковых и известково-пуццолановых цементов.

Ее можно использовать для изготовления строительных растворов, применяемых для кладки и штукатурки в сухой и влажной среде. Гидравлическая известь дает более прочный, но менее пластичный по сравнению с воздушной и известью раствор. Эту известь можно применять для получения бетона низких марок.