Сколько добавлять жидкого стекла в цемент: Жидкое стекло с цементом для гидроизоляции: пропорции раствора

пропорции, сфера применения, инструкция по смешиванию

Использование жидкого стекла при приготовлении строительных смесей на цементной основе является распространенной практикой. Оно представляет собой водный силикатный раствор, способный ускорить затвердевание бетона и усилить его водонепроницаемость. Как следствие, жидкое силикатное стекло используется при гидроизоляции бассейнов и колодцев, приготовлении штукатурных смесей с высокой адгезией, грунтовочных составов. Но его включение в обычный бетон оправдано не всегда, а лишь в условиях ограниченных сроков строительных работ, причем каждый случай требует отдельного рассмотрения. Также важно выдерживать определенное соотношение жидкого стекла для добавления в цемент, так как при превышении своей доли, силикатные клеи способны как улучшить, так и ухудшить его свойства.

Оглавление:

1. Факторы, влияющие на качество раствора
2. Способы улучшения свойств
3. Область использования жидкого стекла
4. Подбор оптимального соотношения ингредиентов
5. Как правильно приготовить?

Влияние на раствор

Для получения жидкого силиката необходимо развести натром сплав соды с песком и молотым кремнеземом. Полученный состав существенно влияет на сроки затвердевания цемента, которые напрямую зависят от используемых пропорций. Для сравнения:

Процентная доля жидкого силиката	Начало схватывания, мин	Время полного высыхания, ч
0	60	Не менее 7 суток
2	40	24
5	30	16
8	15	8
10	5–7	4

На практике — не рекомендуется вводить более 5 % жидкого силикатного стекла. Превышение пропорции делает бетон трудноукладываемым, существует риск его застывания прямо в емкости. Эта добавка в большом количестве приводит к ухудшению прочностных характеристик цементного раствора. Для часто используемой цементно-песчаной смеси в пропорции 1:3 и с соотношением В/Ц = 0,58 падение прочности, в сравнении с бездобавочными, составляет:

Прочность бетона в % отношении от бездобавочного	Доля растворимого стекла, %
	0	4	8	12	16
На 7 сутки затвердевания	100	108		157,6	137,5
На 28		76,6		74,4	72,5

То есть, в течение первой недели искусственный камень становится более твердым, чем обычно, но через месяц он теряет до 25 % своих полезных свойств. Именно по этой причине силикаты не вводят в бетон для заливки фундаментов и несущих конструкций. Возникает вопрос: сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор, чтобы оно стало полезным? Специалисты советуют придерживаться пропорций в пределах 3 % от общей массы, в крайнем случае — 5. Причем смешивать бетон с силикатами рекомендуют лишь при ограниченных сроках проведения работ и для небольших конструкций.

Ощутимый положительный эффект при соединении жидкого стекла и цемента проявляется в усилении гидроизоляционных свойств. Добавление силикатов устраняет пористость бетона и снижает его водопроницаемость, поверхность становится устойчивой к грибку и плесени. Но все это актуально при условии ввода небольшой доли примесей в крупнофракционные составы (в пределах 3 %). Это связано с тем, что жидкое силикатное стекло со временем вымывается водой и при нарушении рекомендуемых пропорций бетон подвергается разрушению от влаги.

Еще одно полезное свойство добавки используется для получения жаропрочного искусственного камня. Структура обычного бетона разрушается при превышении температуры в 200 °C. Ввод жидкого стекла в количестве 29–34 % увеличивает жаропрочность с 1000 до 1400 °C. Такие смеси используются для изготовления и кладки блоков промышленных объектов. В частном строительстве добавка вводится в обмазочные растворы для печей, каминов, дымоходов.

Примеры применения

Силикат натрия незаменим при проведении аварийных или срочных работ на объектах с частым взаимодействием с водой: бассейнах, гидросооружениях, канализационных сетях (за исключением пластиковых труб). Он вводится в цементный раствор в соотношении не меньше чем 1:10, в особо тяжелых случаях его доля достигает 50 %. Качество заделанного отверстия или шва временное, но зато состав схватывается за считанные минуты и в условиях неосушенного участка. Во всех других (неаварийных) случаях доля стекла зависит от функционального назначения смеси. В частной практике жидкое стекло рекомендуют развести с цементом для:

• Приготовления смесей для отделки стен снаружи.
• Создания кладочного раствора для подвалов, погребов, смотровых канав или других объектов, нуждающихся в защите от влаги.
• Гидроизоляции бассейнов и колодцев, стен, потолочных перекрытий.
• Грунтовки поверхности бетонной стяжки.

Рекомендуемые пропорции

Во многих рецептах доля силикатных добавок рассчитывается исходя из объема цемента. При замесе водостойких штукатурок лучше использовать цементно-песчаную смесь в соотношении 1:2,5 и развести ее водой с уже растворенными 15 % жидкого стекла. Для гидроизоляции бассейнов, стен и потолочных перекрытий необходимо смешивать одну часть силикатов с десятью простого раствора. Защитные материалы для колодцев готовятся в пропорциях 1:1:1 (цемент: песок: стекло), вода добавляется до достижения консистенции густой сметаны. На практике для замеса составов для гидроизоляции используется такая мера, как литр. Пример: 1 л стекла на 8–10 л (1 ведро) цементного состава.

При приготовлении обычного бетона для заливки строительных конструкций долю силикатов не рекомендуется превышать более, чем на 3 %, особенно при возведении фундаментов. Другое дело — грунтование, в этом случае цемент смешивается с растворимым стеклом в равных пропорциях, песок не используется вообще. Вода берется из расчета 25 % от веса силиката натрия. В данном рецепте вначале необходимо развести цемент и уже полученную смесь порциями, при непрерывном перемешивании ввести в емкость со стеклом.

При приготовлении огнеупорных обмазочных растворов цемент, жидкое стекло и песок смешиваются в пропорциях 1,5:1,5:4. Вода берется в объеме, не более 25 % от общей массы добавки, способ схож с вышеуказанным. Вначале песок и цемент тщательно смешиваются и разбавляются, и лишь потом — вводятся в стекло.

Обязательным условием является непрерывное перемешивание. Этот рецепт подходит также для защиты конструкций из бетона от контакта с кислотными средами.

Как смешивать с цементом?

Важно помнить, что время застывания смесей с силикатными добавками обратно пропорционально их общей доли. Составы с 50 % содержанием последних твердеют за 5–7 минут, поэтому их замешивают малыми порциями и очень быстро используют. Добавлять жидкое стекло в уже готовый раствор не рекомендуется (за исключением специальных рецептов). В случае использования этой примеси в малых пропорциях, для ускорения времени застывания лучше всего сначала развести ее с водой и уже потом смешивать с цементно-песочной смесью. Работы проводятся в перчатках, также берегут глаза, несмотря на нетоксичность материал опасен для слизистых оболочек.

Важным нюансом является использование чистой питьевой воды без кислотных и щелочных примесей. При приготовлении составов с большой долей жидкого стекла последнее не всегда удается развести. В этом случае вначале делают смесь из цемента и песка, которая малыми порциями добавляется непосредственно в строительный клей (или наоборот). Главное — обеспечить как можно более тщательное перемешивание в течение минимального промежутка времени, для этих целей хорошо подходит дрель.

Цемент с жидким стеклом: пропорции, применение, приготовление

Воздействие на бетонную поверхность негативных внешних факторов приводит к ухудшению технических характеристик покрытия. Применение жидкого стекла в бетоне поможет повысить сопротивляемость возводимой или готовой конструкции к негативному воздействию осадков, резких перепадов температур и других факторов, под влиянием которых свойства поверхностей из бетона существенно ухудшаются. Перед тем как начать использовать такую защитную смесь, рекомендуется изучить ее технические характеристики, правила приготовления, а также плюсы и минусы применения.

Содержание

1. Что собой представляет?
2. Свойства материала
3. Применение
4. Преимущества и недостатки
5. Приготовление раствора
6. Инструменты и материалы
7. Расчеты и пропорции
8. Приготовление: основные правила
9. Техника безопасности

Что собой представляет?

В классических бетонных смесях основными компонентами выступают:

• песок;
• цемент;
• щебень.

Увеличить сроки эксплуатации сооружения поможет добавление в строительный раствор жидкого стекла.

Добавив к сухому составу воду, удастся получить прочный строительный материал для заливки фундамента, бетонного пола, а также возведения конструкций различного предназначения. Однако иногда физико-технических свойств такого бетона недостаточно, чтобы сооружение надежно выполняло свои функции. Для улучшения технических характеристик раствора используется специальная добавка в бетон на основе жидкого стекла. Получается надежное, устойчивое к воздействию негативных внешних факторов покрытие, благодаря которому конструкция прослужит намного дольше заявленного срока.

Свойства материала

Использование жидкого стекла в бетоне позволяет добиться таких результатов:

• Увеличить влагостойкость. Такая защита необходима для сооружений, постоянно контактирующих с водой. Это может быть бассейн, сырой подвал, резервуары, кольца колодца и т. д.
• Ускорить застывание. Если приготовить классический бетонный раствор с использованием пропитки, время для твердения готового состава намного сократится. Достаточно будет 24 ч., чтобы поверхность стала готовой к дальнейшим строительным работам, в то время как обычный раствор сохнет 3—5 дней.
• Повысить гидроизоляционные свойства. Жидкое стекло для гидроизоляции бетона добавляют для предотвращения появления плесени и грибков на поверхности. Дело в том, что особый состав изделия имеет бактерицидное воздействие, благодаря которому шансов на развитие и размножение у микроорганизмов нет.
• Повысить жаропрочность. Поверхность, на которую наносят обычный бетонный раствор, может устоять при температуре до 200 °C, если больше, штукатурный слой разрушится. Но когда добавлять в раствор жидкостекольное средство и обработать им конструкцию, оно сможет выдержать температуры 1400 градусов и больше. Поэтому при строительстве камина или печи целесообразно приготовить цементный раствор с жидким стеклом.

Применение

Водоотталкивающие свойства материала позволяют использовать его при сооружении чаш для бассейна или при гидроизоляции фундамента.

Сферы применения этого качественного материала обширные. Изделие предназначено для следующих целей:

• Изготовление бетона, обладающего специальными характеристиками, такими как морозостойкость, огнестойкость, кислотоупорность.
• Гидроизоляция фундамента, если он обустроен в месте неглубокого залегания грунтовых вод.
• Гидроизоляция стен, подвальных помещений, стяжки полов.
• Обустройство чаш бассейна, стенок колодцев.
• Производство штукатурки, обладающей водоотталкивающими свойствами.
• Изготовление огнеупорного раствора для оштукатуривания и заделки стыков при обустройстве каминов, печей, барбекю.

Жидкое стекло для бетона обладает рядом преимуществ, среди которых главными являются такие:

• многофункциональность;
• повышение адгезии;
• образование на поверхности оболочки, надежно защищающей поверхность от грунтовой и атмосферной влаги;
• надежная защита и укрепление обработанной конструкции;
• быстрые сроки затвердения;
• несложное приготовление и нанесение;
• доступная цена.

Бетонная смесь с добавкой быстро затвердевает, поэтому работать с ней надо поспешно.

Однако прежде чем проводить железнение бетона жидким стеклом, необходимо взвесить все за и против, потому что помимо достоинств, такой способ защиты имеет и недостатки. Основными считаются такие:

• Быстрое затвердение, из-за чего процесс заливки может утрудниться, потому что работать придется быстро.
• Узконаправленность. Наносить материал в целях влагозащиты целесообразно только на бетонную и деревянную поверхность. Для других видов строительных растворов он не подходит.
• Необходимость строгого соблюдения пропорции. Если инструкция приготовления смеси не соблюдается, готовый раствор получится малоэффективным.

Приготовление раствора

Инструменты и материалы

Технология изготовления бетонной смеси с добавлением жидкого стекла несложная. Сделать раствор можно и своими руками, но прежде следует подготовить инвентарь:

• емкость для замешивания раствора;
• специальная насадка на дрель, благодаря которой удастся быстро смешать компоненты;
• кисть, валик или пульверизатор;
• уровень, с помощью которого контролируется горизонталь или вертикаль обрабатываемой поверхности.

Раствор с жидким стеклом не делается в бетономешалке, потому как процесс застывания происходит раньше окончания приготовления.

Бетономешалка для смешивания компонентов раствора не подойдет, потому что раствор начнет затвердевать еще до окончания приготовления. С помощью механической мешалки можно лишь соединить все материалы, но без добавления жидкого стекла. Затем нужное количество пропитки добавляется и перемешивается вручную. Из материалов понадобятся:

• цемент;
• просеянный песок;
• чистая вода.

Расчеты и пропорции

Чтобы правильно рассчитать пропорции жидкого стекла в общей массе раствора, важно определиться, за какой промежуток времени состав должен застыть. Исходя из этого критерия, рекомендуется изучить таблицу:

Расход жидкого стекла, %	Начальное схватывание, мин.	Окончательное застывание, час.
2	40—45	20—24
5	25—30	14—17
8	10—15	6—8
10	5—10	2—4

Распространенное соотношение цемента, песка и жидкостекольной пропитки такое:

Гидроизоляционное покрытие со специальной добавкой готовиться с разбавлением в одной литре воды.

• Для изготовления надежного гидроизоляционного покрытия необходимо разводить жидкое стекло в 1 литр воды.
• Для получения пластификатора универсального назначения требуется смешать цемент и песок (пропорция 1:3), затем добавить к ним силикатный материал объемом 1/5 от общего количества массы.
• Если нужно покрыть и пропитать готовую оштукатуренную поверхность, вода и жидкостекольная пропитка смешиваются в соотношении 5:1 соответственно. Затем готовый раствор нужно нанести на бетон.
• Для приготовления огнеупорного раствора в стандартную цементно-бетонную смесь добавляется до 5% силикатной пропитки.

Приготовление: основные правила

Обработка бетона жидким стеклом будет проходить быстро и качественно, если масса будет приготовлена правильно. Порядок действий такой:

1. Приготовить 10 л чистой, профильтрованной воды. Техническая вода не подойдет, потому что соли и другие примеси, содержащиеся в ней, негативно влияют на реакцию.
2. Набрать в стакан жидкое стекло и аккуратно лить его в воду, осторожно перемешивая состав до получения однородной консистенции.
3. Готовый раствор перелить в таз, а после, аккуратно перемешивая все, добавить цементно-песчаную смесь в рассчитанных пропорциях. Добавление жидкого стекла в бетон без предварительного разведения в воде запрещено, потому что готовое изделие не будет соответствовать заявленным характеристикам.
4. Взбить массу строительным миксером или дрелью со специальной насадкой.
5. Готовым изделием заливается горизонтальная поверхность, например, опалубка или им можно покрыть стены.

Вертикальная поверхность после обработки жидким стеклом станет абсолютно гладкой. Если планируется дополнительная декоративная отделка, то для создания шершавости и надежной сцепки с применяемым материалом, рекомендуется дополнительно покрыть стену строительным средством «Бетоноконтакт».

Техника безопасности

Жидкое стекло не относится к веществам, обладающим высоким уровнем токсичности. Но если материал попадает на кожу или слизистую, он вызывает раздражение. Чтобы избежать травмирования, во время работы следует использовать спец. одежду, на руки надевать специальные перчатки, а глаза защищать защитными очками. Помещения, где проводятся строительные работы с использованием жидкого стекла, должны постоянно проветриваться. Если случилось так, что готовый раствор попал на кожные покровы, необходимо обработать поврежденный участок слабым раствором уксуса, разведенным в чистой воде.

Жидкое стекло для бетона и цементного раствора: что добавляют, пропорции

Для улучшения характеристик бетона в раствор включают различные пластификаторы и добавки. Использование жидкого стекла является одним из способов повышения влагостойкости цементной смеси.

Состав

1. Жидкое стекло для бетона и растворов
2. Область применения и особенности применения
3. Способы применения жидкого стекла
4. Наружная обработка
5. Добавка в бетон
6. Предварительная подготовка и общие рекомендации
7. Технология приготовления гидроизоляционного состава своими руками
8. Безопасность труда

Жидкое стекло для бетона и раствора

Жидкое стекло представляет собой щелочной раствор натрия, калия или лития силикаты

Жидкое стекло (ЖС) представляет собой щелочной раствор силикатов натрия, калия или лития. Композиция хорошо известна как силикатный клей. Вязкая смесь при высыхании образует прозрачное влагозащитное покрытие. Свойства добавки зависят от химического состава основы:

• Натрий — обеспечивает антикоррозийные, водоотталкивающие и антисептические свойства.
• Калий — защищает бетон от кислот и открытого огня.
• Литий — Используется для защиты от высоких температур, используется реже, чем другие металлы.
• Комбинированный состав натрия и калия в правильных пропорциях придает смеси положительные качества обоих веществ.

Бетонный раствор прочен, морозостоек и долговечен. В процессе эксплуатации его прочностные характеристики ухудшаются из-за воздействия атмосферных осадков и грунтовой влаги. По капиллярам в материале вода поднимается внутрь. При замерзании он расширяется и образует трещины.

Для предотвращения процесса конструкции гидроизолируются. Обработка бетона жидким стеклом – один из способов его защиты от влаги. Состав заполняет поры, предотвращает впитывание воды. Этот метод широко применяется при обработке стен и полов, расположенных ниже уровня земли, для оснований, залитых грунтовыми водами.

Для повышения термостойкости цементного раствора добавляется калийно-комбинированная смесь. Модифицированный состав незаменим при кладке печей, каминов и дымоходов. Также жидкое стекло помогает противостоять разрушительной реакции при контакте с кислой средой.

Область применения и особенности применения

Раствор силикатный применяется в строительных и ремонтных работах, при производстве железобетонных конструкций. Основная область применения:

• Гидроизоляция фундаментов, потолков, полов, стыков стеновых конструкций.
• Ремонт и придание водоотталкивающих свойств поверхности бассейнов, канализационных сетей, колодцев.
• Добавка в цементный раствор при производстве искусственного камня для ускорения схватывания и повышения прочности.
• Оштукатуривание поверхностей, подвергающихся воздействию высоких температур (камины, дымоходы).

Среди достоинств жидкого стекла:

• Отличная адгезия к различным строительным материалам (дереву, бетону). В результате получается гладкая поверхность с влагостойкими свойствами.
• Добавление бетонного раствора в состав монолита повышает прочность конструкции.
• Силикатная добавка обладает антисептическими свойствами и предотвращает развитие плесени.
• Доступная стоимость, состав дешевле полимерных добавок, применяемых для гидроизоляции фундаментов и бетонных конструкций.
• Простота использования — силикатное стекло легко наносится на любую поверхность или добавляется в смесь.

Быстрое затвердевание требует ускоренного рабочего процесса. Необходим точный расчет пропорций, иначе раствор не будет обладать нужными качествами. При высокой концентрации жидкого стекла бетон становится хрупким.

Способы применения жидкого стекла

Наружная обработка бетона жидким стеклом

Существует два способа повышения влагостойкости и огнестойкости бетона.

Наружная обработка

Влагозащитный состав при нанесении на поверхность бетонной конструкции проникает в мельчайшие отверстия и там кристаллизуется. Предотвращает попадание влаги внутрь материала, защищает от действия кислот и других агрессивных соединений. Штукатурка с силикатной добавкой повышает теплоизоляционные характеристики стен. Антисептические качества ЖС не позволяют плесени и грибкам селиться на стенах и подвальных помещениях. Любой тип фундамента, бассейн из бетонной чаши, цоколь можно обработать силикатным раствором.

Добавка в бетон

Нанесение пропитки защищает наружную часть конструкции, для улучшения гидрофобных характеристик всей массы бетона в раствор добавляется жидкое стекло. Максимальная сумма не должна превышать 10%. Избыток добавки приводит к раннему разрушению конструкции. Приготовление бетонного раствора с силикатами всегда происходит небольшими порциями, чтобы их можно было использовать до начала кристаллизации.

Предварительная подготовка и общие рекомендации

Перед нанесением гидроизоляционного слоя поверхность очищают от старого покрытия, устраняя отслоения и загрязнения. Процедура обеспечит более глубокое проникновение влагозащитного состава. Обнаруженные трещины следует заделать, а выступы удалить. Бетонное основание рекомендуется предварительно загрунтовать жидким стеклом, разбавленным водой 1:5. Если изолируемая поверхность очень гладкая, ее зачищают металлической щеткой для придания ей шероховатости.

Одним из требований к гидроизоляционным работам является температура воздуха. Она не должна опускаться ниже 5°С. Силикатный состав хранится в таре, в которую его заливают на заводе. Остальное тщательно закрывается.

При самостоятельном приготовлении раствора необходима информация о том, как долго смесь будет схватываться. Пропорции жидкого стекла для бетона:

9010 1 5%

Содержание жидкого стекла	Исходное схватывание, мин	Окончательное затвердевание, ч
2-3%	40-45	22-24
25-30	13-15
10%	5-7	3-4

Технология приготовления гидроизоляционного состава своими руками

Пропорции цемента, песка и жидкого стекла

Для приготовления раствора потребуются:

• ведро;
• Насадка-смеситель для перфоратора;
• валик или кисть;
• измерительная емкость.

Необходимо смешать силикатный и цементный раствор в рекомендуемых пропорциях. Чтобы не нарушать инструкцию, удобно использовать мерную емкость. Консистенцию жидкого стекла регулируют добавлением холодной воды. В состав гидроизоляционной смеси также входят цемент и песок. Пропорция для обработки колодцев 1:1:1 (цемент, песок ЖС), для остальных конструкций берется соотношение 1 л силиката на 10 л бетона.

Сначала замешиваются сухие ингредиенты раствора. Затем растворить необходимое количество ЖС в воде, приготовленной для смеси. Раствор вливают в сухие компоненты при непрерывном перемешивании миксером. Можно добавить в бетон готовый силикат, но первый способ обеспечивает более равномерное распределение гидрофобизатора.

Гидроизоляция наносится валиком или кистью. Соседние полосы должны перекрывать друг друга. При обработке стен и потолков используется краскопульт. Им удобнее наносить состав на вертикальную поверхность. Получается ровное покрытие.

Слой не должен быть толще 3 мм, при необходимости раствор наносится 2-3 раза. Важно дождаться полного высыхания поверхности, после чего приступить к дальнейшей гидроизоляции.

Безопасность труда

Работать необходимо в перчатках и респираторе

Раствор силикатов натрия не является ядовитым веществом, но при работе с ним необходимо соблюдать правила:

• Надеваются перчатки и защитный костюм перед смешиванием составов. Если капля жидкого стекла попадет на кожу, это может вызвать раздражение.
• Опасен контакт композиции со слизистыми оболочками. Избегать попадания в глаза и органы дыхания. В качестве защиты рекомендуются очки и респиратор. При попадании в глаза немедленно промыть проточной водой.
• Работы с силикатным клеем проводятся на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
• Подтеки от силикатных добавок лучше удалять сразу. Он быстро затвердевает и его трудно отклеить. Инструменты тщательно моют после окончания работы.

Воздействие воды и кислоты разрушает бетонные конструкции. Жидкое стекло является эффективным и недорогим гидроизоляционным средством. Он применим к различным частям здания, внешней обработке и изменениям характеристик цементных растворов.

Отходы стекла в бетоне; Плюсы и минусы

На этом фото свалка использованного стеклобоя. Фотографии предоставлены Kaveh Afshinnia

Согласно отчету Агентства по охране окружающей среды США, общее количество отходов увеличилось с 88 миллионов тонн в 19от 60 до 262 млн тонн в 2015 году. В 2015 году 26% отходов было переработано, а 9% компостировано. Кроме того, 13% было сожжено с рекуперацией энергии, а 52% утилизировано на свалках.

Среди всех отходов, которые были переработаны, аккумуляторы и сталь являются наиболее пригодными для повторного использования. Хотя стекло является материалом, который можно перерабатывать, только 34% стеклянных отходов было переработано. Основная причина, по которой собранные разноцветные отходы стекла не перерабатываются, связана с их химическим составом.

Обычно стеклянная тара состоит из песка, кальцинированной соды, известняка и стеклобоя. Песок является основным компонентом стекла и источником кремнезема. Некоторые переработчики добавляют в смесь кальцинированную соду, чтобы снизить температуру плавления. Химический состав стекол разных цветов незначительно отличается, что влияет на их температуру плавления. Следовательно, вы не сможете правильно переработать стеклянную тару, если не отсортируете ее по цвету.
Стеклянные отходы бывают разных размеров: от мелкого порошка и кусочков песка до мелких и крупных агрегатов.

Еще одна причина, по которой стеклянная тара не может быть эффективно переработана, — это источник отходов стекла. Обычно люди смешивают отходы стекла, такие как бутылки или контейнеры, в процессе сбора. Чтобы переработать собранное стекло, операторы должны сортировать стекло по цветам и типам. Это очень трудоемкий и неэффективный процесс.

Загрязнение – еще одна причина, по которой некоторые стеклянные контейнеры не перерабатываются. Перед процессом переработки они должны быть очищены от остатков химических веществ, лекарств или любых других опасных материалов.

Использование стекла в качестве пуццолана

В бетонные смеси можно добавлять вяжущие материалы, такие как пуццоланы, для улучшения их механических свойств и долговечности. При измельчении в порошок стекло становится одним из природных пуццоланов, который улучшает свойства свежего и затвердевшего бетона.

Пока бетон находится в пластической фазе, стеклянный порошок повысит его удобоукладываемость, поэтому для укладки и уплотнения бетона требуется меньше энергии, затрат и времени. Пока бетон находится в затвердевшей фазе, бетон, содержащий стеклянный порошок, обладает большей прочностью, морозостойкостью и сульфатостойкостью.
Здесь видно растрескивание карты ASR из-за присутствия заполнителя из отходов стекла. Различия в уровне износа обусловлены различным химическим составом цветного стекла. Как правило, бетон, содержащий зеленое стекло, менее подвержен повреждениям из-за присутствия хрома.

Вы можете использовать стеклянный порошок для замены портландцемента, обычно в количестве 10-30% по весу. Производство портландцемента является одним из основных источников выбросов CO2. Включение отходов стекла в бетон в качестве замены портландцемента не только помогает окружающей среде, уменьшая количество выбросов CO2. Это также снижает количество отходов стекла, выбрасываемых на свалки.

Размер частиц стекла играет решающую роль в пуццолановых характеристиках стеклянного порошка. Бетон, содержащий более мелкие частицы стекла, демонстрирует более многообещающие механические и прочностные характеристики, чем бетон, содержащий более крупные частицы.

Стеклянные заполнители и ASR

Помимо порошка, вы также можете использовать отходы стекла в качестве заполнителя в бетоне в виде мелких или крупных заполнителей. Поскольку заполнители занимают примерно 70% бетона, использование стеклобоя в качестве заполнителя в бетоне дает больше, чем просто добавление большего количества отходов стекла в бетон. Это также снижает энергию и время, необходимые для измельчения частиц стекла в порошок.

Тем не менее, вам следует рассмотреть метод смягчения для подавления щелочно-кремнеземной реакции (ASR), когда бетонная смесь содержит заполнители стекла. ASR представляет собой химическую реакцию между щелочами из портландцемента и реактивными заполнителями в бетоне, в результате которой образуется гель ASR.

При наличии влаги гель ASR расширяется и вызывает разрушение бетона. Люди считают стеклянные заполнители очень реакционноспособными из-за высокого содержания щелочи и кремнезема в их микроструктуре (стекло содержит примерно 70% кремнезема и 15% натрия). Как правило, бетон, содержащий зеленое стекло, менее подвержен повреждениям из-за присутствия хрома.

Устранение реакции ASR

Существует несколько способов устранения вероятности вредной реакции ASR в бетоне, содержащем заполнители из отходов стекла. Использование низкощелочного портландцемента и/или включение дополнительных вяжущих материалов (SCM), таких как микрокремнезем, летучая зола, шлак и метакаолин, может смягчить повреждения ASR в бетоне, содержащем заполнитель из отходов стекла.
Перед использованием стекла в бетоне переработчики обычно сортируют стеклянные заполнители по цвету.

Среди обычных СКМ наиболее эффективными являются микрокремнезем и метакаолин. Предыдущие исследования показали, что использование примерно 10 % микрокремнезема или метакаолина может снизить ASR в бетоне, содержащем 100 % стеклянных заполнителей, почти на 90 %.

Вы также можете использовать стеклянный порошок в качестве SCM в бетоне (т. е. вместо портландцемента) для смягчения последствий ASR. Однако он не так эффективен, как обычные SCM. Например, вы можете заменить 30% портландцемента и 100% заполнителей стеклянным порошком и стеклянным заполнителем соответственно. При этом вы не столкнетесь с дистрессом ASR.

Прочность бетона, содержащего стеклянный порошок в качестве заменителя цемента, приблизительно равна прочности бетона, содержащего только портландцемент. Однако по прочностным характеристикам он превосходит обычный бетон.

Прочность бетона, содержащего стеклянные заполнители, на 10-20% меньше прочности бетона, содержащего минеральные заполнители. Это снижение механических свойств связано с более низкой прочностью заполнителей, а также меньшей связью между стеклянными заполнителями и пастой по сравнению с минеральными заполнителями.
Представленный здесь образец содержит 100% переработанный стеклянный заполнитель.

Стекло превосходит минеральные заполнители

При этом вы можете использовать бетон, содержащий отходы стекла, для внутренних работ (где вы не ожидаете воздействия агрессивных материалов и влаги). Вы также можете использовать его для тротуаров, тротуаров и бордюров, которые требуют меньшей прочности. Использование этого типа бетона во внутренних помещениях исключает присутствие воды и, следовательно, повреждение ASR.

Обратите внимание, что использование заполнителей из стеклобоя значительно снижает удобоукладываемость бетонной смеси. Угловатые формы стеклобоя отрицательно сказываются на удобоукладываемости бетонной смеси. Впоследствии вы должны использовать суперпластификатор, чтобы облегчить укладку и укрепление бетона.

Исследования показали, что бетон, содержащий заполнители из отходов стекла, имеет лучшую стойкость к истиранию, чем обычный бетон, содержащий минеральные заполнители. Даже если вы не замените все минеральные заполнители стеклянными, частицы стекла поднимутся на поверхность бетона из-за их меньшей плотности по сравнению с минеральными заполнителями и пастой.

Вопросы читателей

Вопрос

Как прозрачное бутылочное стекло влияет на бетон?

Ответ от Concrete Decor

Добавление стекла в бетонную смесь приведет к химической реакции, известной как щелочно-кремнеземная реакция (ASR). Я не химик, но эта реакция приводит к тому, что стекло со временем смещается или становится рыхлым в бетонной матрице.

Вы можете уменьшить эту реакцию, заменив часть портландцемента летучей золой (также известной как метакаолин).