水(shui)(shui)玻(bo)璃(li)為(wei)硅酸鈉溶液狀(zhuang)態(tai)(tai),南方(fang)多稱水(shui)(shui)玻(bo)璃(li),北(bei)方(fang)多稱泡花堿。硅酸鈉在以(yi)水(shui)(shui)為(wei)分散劑的(de)體(ti)系中為(wei)無色、略帶色的(de)透明(ming)或半透明(ming)粘稠狀(zhuang)液體(ti)。固體(ti)硅酸鈉為(wei)無色、略帶色的(de)透明(ming)或半透明(ming)玻(bo)璃(li)塊狀(zhuang)體(ti)。形態(tai)(tai)分為(wei)液體(ti)、固體(ti)、水(shui)(shui)淬三(san)種。理論上稱這類物(wu)質為(wei)“膠體(ti)”。現在,我(wo)們一起來了解(jie)更多有關水(shui)(shui)玻(bo)璃(li)的(de)知識。
水玻璃即硅酸鈉,是(shi)(shi)由堿(jian)金屬(shu)氧化(hua)物和二氧化(hua)硅結合而成(cheng)的(de)(de)可(ke)溶性堿(jian)金屬(shu)硅酸鹽材料(liao),又稱(cheng)泡花(hua)堿(jian)。其化(hua)學式為(wei)R2O·nSiO2,式中(zhong)R2O為(wei)堿(jian)金屬(shu)氧化(hua)物,n為(wei)二氧化(hua)硅與堿(jian)金屬(shu)氧化(hua)物摩爾數(shu)的(de)(de)比值,稱(cheng)為(wei)水玻璃的(de)(de)模數(shu)。建筑(zhu)上常用的(de)(de)水玻璃是(shi)(shi)硅酸鈉(Na2O·nSiO2)的(de)(de)水溶液。
水(shui)玻(bo)璃的(de)密(mi)(mi)度:土(tu)木工程(cheng)中常(chang)用水(shui)玻(bo)璃的(de)密(mi)(mi)度一般為1.36~1.50g/cm3。
水(shui)玻(bo)璃(li)(li)模數:水(shui)玻(bo)璃(li)(li)模數是水(shui)玻(bo)璃(li)(li)的重要(yao)參(can)數,一般在1.5-3.5之間,水(shui)玻(bo)璃(li)(li)模數越大(da),固體水(shui)玻(bo)璃(li)(li)越難溶于水(shui),二(er)氧化硅(gui)含量(liang)越多,水(shui)玻(bo)璃(li)(li)粘(zhan)度增(zeng)大(da),易(yi)于分解硬化,粘(zhan)結力增(zeng)大(da)。
水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)分為(wei)鈉水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)和鉀(jia)水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)兩類,俗稱泡花堿。鈉水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)為(wei)硅(gui)酸鈉水(shui)(shui)(shui)溶液,分子式(shi)為(wei)Na2O·nSiO2。鉀(jia)水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)為(wei)硅(gui)酸鉀(jia)水(shui)(shui)(shui)溶液,分子式(shi)為(wei) K2O·nSiO2 。土(tu)木工程中主要使用鈉水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)。當(dang)工程技(ji)術(shu)要求較高時(shi)也可采(cai)用鉀(jia)水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)。優(you)質(zhi)純(chun)凈的水(shui)(shui)(shui)玻璃(li)為(wei)無色(se)(se)透明的粘稠液體(ti),溶于水(shui)(shui)(shui)。當(dang)含有雜質(zhi)時(shi)呈淡黃色(se)(se)或青灰色(se)(se)。
水玻(bo)璃(li)(li)在水溶液中的含量(或稱(cheng)濃(nong)度(du))常用密度(du)或者波美度(du)表示。土(tu)木(mu)工程中常用水玻(bo)璃(li)(li)的密度(du)一般為1.36~1.50g/cm3,相當(dang)于(yu)波美度(du)38.4~48.3 。密度(du)越(yue)大,水玻(bo)璃(li)(li)含量越(yue)高,粘(zhan)度(du)越(yue)大。
水玻璃(li)通常采用石英粉(fen)(SiO2)加上純堿(Na2CO3),在(zai)(zai)1300~1400℃的高溫(wen)下煅燒生(sheng)成固體 ,再(zai)在(zai)(zai)高溫(wen)或(huo)高溫(wen)高壓水中溶解,制(zhi)得溶液狀水玻璃(li)產品。
1.粘結力和強度較高
水(shui)玻(bo)璃(li)(li)硬化后的主要成分為二(er)氧化硅(gui)凝膠和氧化硅(gui),比表(biao)面積(ji)大,因而(er)具有較高的粘結力(li)和強度。用水(shui)玻(bo)璃(li)(li)配(pei)制的混凝土的抗(kang)壓(ya)強度可達15~40MPa。
2.耐酸性好
由(you)于水玻(bo)璃硬化后的(de)主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)二(er)氧化硅,它可以抵抗(kang)除氫氟(fu)酸(HF)、熱磷酸和高級脂肪酸以外的(de)幾乎所有無(wu)機和有機酸。可用于配制水玻(bo)璃耐酸混(hun)凝(ning)土(tu)、耐酸砂漿、耐酸膠(jiao)泥等。
3.耐熱性好
硬化后形(xing)成的二氧化硅網狀骨架,在高溫下強度(du)下降很(hen)小,當采用耐(nai)熱(re)耐(nai)火骨料配制水(shui)玻璃砂漿和混凝土時,耐(nai)熱(re)度(du)可(ke)達1000℃。因此水(shui)玻璃混凝土的耐(nai)熱(re)度(du),也(ye)可(ke)以理(li)解為主要(yao)取(qu)決于骨料的耐(nai)熱(re)度(du)。
4.耐堿性和耐水性差
水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃加入氟硅酸(suan)鈉后,仍不能(neng)完全硬化,仍有(you)一定(ding)量的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃。由(you)于水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃可(ke)溶(rong)于堿,且溶(rong)于水(shui)(shui)(shui),所(suo)以水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃硬化后不耐堿、不耐水(shui)(shui)(shui)。為了提高耐水(shui)(shui)(shui)性(xing),可(ke)以采用中等濃度的(de)(de)酸(suan)對(dui)已硬化的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃進行(xing)酸(suan)性(xing)處理(li)。
水(shui)(shui)玻(bo)璃多(duo)少(shao)錢(qian)一(yi)(yi)噸(dun)?這是(shi)很多(duo)人想知道的(de)(de),水(shui)(shui)玻(bo)璃學(xue)名叫工業用(yong)硅酸鈉,用(yong)于涂(tu)料和水(shui)(shui)泥速凝,防滲漏注漿使用(yong)效果良好(hao),水(shui)(shui)玻(bo)璃的(de)(de)規(gui)格(ge)型(xing)號(hao)比(bi)較多(duo), 一(yi)(yi)般主要是(shi)根據濃度和模數計價的(de)(de),普(pu)通的(de)(de)要500-900元一(yi)(yi)噸(dun),好(hao)一(yi)(yi)點的(de)(de)要1000元以上一(yi)(yi)噸(dun),運費一(yi)(yi)般另外算。
1.提高抗風化能力
水(shui)玻(bo)璃(li)溶液涂刷(shua)(shua)或(huo)浸漬材料后,能(neng)滲入縫隙(xi)和(he)孔隙(xi)中,固化(hua)的(de)(de)硅凝(ning)膠能(neng)堵塞毛細孔通道,提高材料的(de)(de)密(mi)度和(he)強(qiang)度,從而提高材料的(de)(de)抗風化(hua)能(neng)力(li)。以密(mi)度為1.35g/cm3的(de)(de)水(shui)玻(bo)璃(li)浸漬或(huo)涂刷(shua)(shua)黏土磚、水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土、硅酸鹽混(hun)凝(ning)土、石材等多孔材料,可提高材料的(de)(de)密(mi)實度、強(qiang)度、抗滲性、抗凍(dong)性及耐水(shui)性等。
但水(shui)玻璃不得(de)用(yong)來(lai)涂刷或浸漬石膏(gao)制品(pin)。因為(wei)水(shui)玻璃與(yu)石膏(gao)反應生成硫酸鈉(Na2SO4),在制品(pin)孔隙(xi)內結(jie)晶(jing)膨脹,導致(zhi)石膏(gao)制品(pin)開(kai)裂破壞。
2.加固土壤
將水玻璃與氯(lv)化鈣溶液交替注(zhu)入土壤中,兩種溶液迅速反應(ying)生(sheng)成(cheng)硅膠(jiao)和硅酸鈣凝(ning)膠(jiao),起到膠(jiao)結和填充孔隙的(de)作用,使土壤的(de)強度和承載能力提高。常(chang)用于粉土、砂土和填土的(de)地基加固(gu),稱為雙液注(zhu)漿。
3.配制速凝防水劑
水(shui)玻璃可與(yu)多種礬(fan)配制成速凝(ning)防水(shui)劑,用于堵(du)漏、填縫等(deng)局部搶修。這種多礬(fan)防水(shui)劑的凝(ning)結速度很快,一般為幾分鐘,其中四礬(fan)防水(shui)劑不(bu)超過1min,故(gu)工地上使(shi)用時必須做到即配即用。
多(duo)礬(fan)防水劑常用膽(dan)礬(fan)(硫(liu)酸(suan)銅(tong))、紅礬(fan)(重鉻酸(suan)鉀(jia),K2Cr2O7)、明礬(fan)(也稱白礬(fan),硫(liu)酸(suan)鋁鉀(jia))、紫礬(fan)等四種礬(fan)。
4.配制耐酸膠凝
耐(nai)酸(suan)膠(jiao)凝(ning)是用水玻璃和耐(nai)酸(suan)粉料(常(chang)用石英粉)配制(zhi)而成(cheng)。與耐(nai)酸(suan)砂(sha)漿和混凝(ning)土一樣,主要(yao)用于有耐(nai)酸(suan)要(yao)求的(de)工(gong)程。如硫酸(suan)池等(deng)。
5.配制耐熱砂漿
水玻璃膠凝(ning)主要(yao)用于耐火材(cai)料的(de)砌筑和(he)(he)修補。水玻璃耐熱(re)砂(sha)漿(jiang)和(he)(he)混凝(ning)土(tu)主要(yao)用于高爐基(ji)礎和(he)(he)其他有耐熱(re)要(yao)求的(de)結構部位。
6.防腐工程應用
改性水玻璃耐(nai)(nai)酸(suan)泥是(shi)耐(nai)(nai)酸(suan)腐蝕(shi)重要(yao)材料(liao),主要(yao)特性是(shi)耐(nai)(nai)酸(suan)、耐(nai)(nai)溫、密實(shi)抗(kang)滲(shen)、價(jia)格(ge)低廉、使(shi)用方便。可拌和成耐(nai)(nai)酸(suan)膠泥、耐(nai)(nai)酸(suan)沙漿(jiang)和耐(nai)(nai)酸(suan)混(hun)凝土,適用于(yu)化工、冶金、電力、煤炭、紡織等部門各種結(jie)構(gou)的(de)防(fang)腐蝕(shi)工程,是(shi)紡酸(suan)建筑結(jie)構(gou)貯酸(suan)池(chi)、耐(nai)(nai)酸(suan)地坪(ping)、以及(ji)耐(nai)(nai)酸(suan)表面砌筑的(de)理想材料(liao)。
7.黏結劑
酯硬(ying)化(hua)新型水玻(bo)(bo)璃自硬(ying)砂1999年問世,水玻(bo)(bo)璃加入量1.8-3.0%,強度(du)高、潰散性好(hao)、舊(jiu)砂可(ke)(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)回用(yong),回用(yong)率(lv)80-90%,可(ke)(ke)(ke)(ke)使用(yong)時間可(ke)(ke)(ke)(ke)調,可(ke)(ke)(ke)(ke)用(yong)于機(ji)械(xie)(xie)化(hua)造(zao)(zao)型生(sheng)(sheng)產線(xian),也可(ke)(ke)(ke)(ke)用(yong)于單件小批量生(sheng)(sheng)產。可(ke)(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產幾(ji)公斤至幾(ji)百噸(dun)的(de)各種鑄件,現已在鐵路車輛(liang)、冶金機(ji)械(xie)(xie)、重型機(ji)械(xie)(xie)、礦山(shan)機(ji)械(xie)(xie)、通用(yong)機(ji)械(xie)(xie)廠幾(ji)十(shi)家(jia)企業(ye)推廣應用(yong)。新型水玻(bo)(bo)璃被稱為符合可(ke)(ke)(ke)(ke)持(chi)續(xu)發展(zhan)的(de)綠色環保型鑄造(zao)(zao)黏結劑。
8.修補磚墻裂縫
將水玻璃、粒(li)化(hua)高爐礦渣粉、砂(sha)及氟(fu)硅(gui)酸(suan)鈉按適當比例拌(ban)合后,直接壓入磚墻裂縫,可起到粘(zhan)結和補(bu)強作用。
水玻璃:硅酸鈉的水溶液俗稱,是南方的俗稱,北方則被稱之為泡花堿;水玻璃主要通過碳化和脫水結晶固結來實現,與石灰非常相似。水玻璃模數是水玻璃的重要參數,一般在1.5-3.5之間,水玻璃模數越大,固體水玻璃越難溶于水,二氧化硅含量越多,水玻璃粘度增大,易于分解硬化,粘結力增大。
普通玻璃:一種透明的固體物質,冷后成為硬化不結晶的硅酸鹽類非金屬材料,其主要成分是二氧化硅,廣泛應用于建筑物,用來隔風透光,也有有色玻璃和鋼化玻璃等,玻璃像固體一樣保持特定的外形,不像液體那樣隨重力作用而流動。
區別:直觀上,水玻璃呈液態,玻璃冷卻后呈固態;玻璃是以二氧化硅為主要成分,水玻璃則是用石英砂及碳酸鈉等高溫后得到的固體用水浸取產生的液體,以硅酸鈉為主要成分。