§3.2.4. Жидкое стекло и кислотоупорный цемент Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия Na2O*mSiO2 или калия K2O*mSiO2. Величина m указывает отношение числа молекул кремнезёма SiO2 к числу молекул щелочного оксида и называется силикатным модулем жидкого стекла. Для натриевого стекла m = 2,5...3,0; для калиевого - 3...4.
В практике чаще используют силикат натрия. Получают его расплавлением смеси размолотых кварцевого песка и соды в стеклоплавильных печах при t0 =1350–14000С, при этом образуется силикат-глыба. Жидкое стекло как вяжущее получают обработкой дробленной силикат-глыбы паром в автоклавах при давлении 0,6–0,7 МПа.
Жидкое стекло твердеет на воздухе под действием СО2:
Na2O*mSiO2 + CO2 + nH2O = Na2CO3 + mSiO2*nH2O
Однако этот процесс протекает медленно. Для ускорения твердения вводят добавки кремнефтористого натрия (Na2SiF6), ускоряющие выпадения геля кремневой кислоты и гидролиз жидкого стекла (при этом также повышается его водо- и кислотостойкость).
Натриевое стекло применяется для изготовления кислото- и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов (силикатизация). Калиевое (более дорогое) применяется преимущественно в силикатных красках.
Кислотоупорный цемент – это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола кварцевого песка и кремнефтористого натрия (Na2SiF6). Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом (сам порошок вяжущими свойствами не обладает).
Применение – для изготовления кислотоупорных растворов и бетонов, специальных замазок. Прочность Rсж кислотоупорных бетонов достигает 50–60 МПа. Будучи стойким в кислотах (кроме фтористо-водородной, кремнефтористо-водородной и фосфорной), кислотоупорный бетон теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.
Из кислотоупорных бетонов изготовляют резервуары, ванны и др. сооружения на химических заводах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.