Нанесение на бетон жидкого стекла: Пропитка бетона жидким стеклом

Содержание

Жидкое стекло для бетона: особенности материала, технология, пропорции

Избыток влаги губительно действует кровельные и другие строительные конструкции. Для их защиты используют различные материалы, скажем, битумную мастику, рулонные, пленку и другие. Различные характеристики диктуют специфику их использования.

Среди изоляционных материалов выделяется жидкое стекло для бетона. Технология работы с ним достаточно проста, к тому же работы по гидроизоляции можно проводить в любых условиях. Название материала говорит само за себя – после застывания он становится похожим на стекло:

  • прозрачным;
  • водопроницаемым.

Жидкое стекло (ЖС) или вассерглас представляет собой раствор силикатов щелочей – в основном натрия или калия.

На заметку

ЖС на основе силикатов натрия характеризуется высокой клейкостью, а также прекрасной адгезией, калийное подходит для кислой среды.

Практически это тот же канцелярский клей, только модифицированный. Для склеивания сегодня его не используют, а гидроизоляция жидким стеклом поверхности из бетона весьма эффективна. К тому же, жидкое стекло для бетона выполняет роль некоего модификатора, значительно повышающего прочность бетонной поверхности, ее влагостойкость.

Жидкое стекло в современном строительстве

  • Жидкая проникающая гидроизоляция. Принцип действия ЖС достаточной прост. В его основе лежат вяжущие свойства состава, то есть способность самопроизвольно отвердевать, образуя искусственный силикатный камень. Густо нанесенный раствор с жидким стеклом для гидроизоляции впитывается вглубь бетона и закупоривает поры, полностью преградив путь прохождению влаги. Чтобы достичь максимального эффекта материал желательно наносить в два-три слоя.

Рекомендуем

На обработанной поверхности ре

Как использовать жидкое стекло для бетона: инструкция +Видео

Важно, чтобы пропорции жидкого стекла в бетон для гидроизоляции были верныКак использовать жидкое стекло для бетона: инструкция. Для строительства часто используют бетонные смеси, которые после того, как затвердеют, имеют повышенную прочность. Для выполнения всевозможных задач в бетон иногда добавляют разные примеси, добавки, которые помогают изменить общие характеристики. Одним из наиболее популярных элементов является именно жидкое стекло для бетона. Оно помогает сократить продолжительность застывания смеси бетона, повышает устойчивость монолита к воздействиям влаги, повышенной температуре и различным кислотам.

Важно, чтобы пропорции жидкого стекла в бетон для гидроизоляции были верны, чтобы материал гарантировано получил требуемые характеристики прочности. Давайте подробнее рассмотрим, что это за добавка.

Знакомство с материалом

Большинство из нас слышали, что в строительстве часто используют добавку, под названием «жидкое стекло». Но оказывается, что не каждый человек знает, что собой представляет эта добавка. Рассматриваемый ингредиент является растворенными силикатами калия и натрия в воде, и они получены из кремнезема. С раствором на водной основе из силикатов сталкивалось, наверно, все, когда использовали для бытовых нужд силикатный клей. Материал визуально представляет собой вязкую жидкость, у которой беловато-желтый оттенок. Давайте для начала рассмотрим технологию изготовления, в соответствии с которой материал можно разделить на несколько видов.

Общая классификация

За счет того, что есть множество передовых технологий, можно получить эту добавку разными способами. Сам компонент делают при обработке высокими температурами сырья кремния вместе с водным раствором натриевого гидроксида. Оборудование дает возможность получить ингредиент, у которого будут заданные свойства за счет спекания соды с частичками кварца. Можно еще использовать способ смешивания щелочного раствора и двуокиси кремния.

В зависимости от того, каковы особенности изготовления, можно получить два типа компонентов:

  • каковы особенности изготовленияНатриевую смесь, которая характеризуется тем, что у нее повышенная адгезия, клеящие свойства, а также есть устойчивость к влиянию атмосферных факторов.
  • Калиевый состав, который отличается ускоренным просыханием, а также имеет великолепную устойчивость к воздействиям повышенных температур.

Обратите внимание, что эксплуатационные характеристики двух типов материалов одинаковы, но у натриевого состава цена ниже.

Для чего добавляет в бетон жидкое стекло

Использование силикатного раствора, который вводят в смесь бетона при приготовлении, а еще наружная обработка бетонной поверхности помогает изменить свойства бетона.

После того, как ввели жидкое стекло в раствор, бетон получает следующие дополнительные характеристики:

  1. Устойчивость к попаданию влаги. За счет высокого уровня водонепроницаемости, монолит, который был смешан с этой особой добавкой, становится востребованным в качестве фундаментного основания и подземных сооружений.
  2. Устойчивость к воздействиям повышенной температуры. Это дает возможность создать модифицированный состав цемента для создания камина и строительства печей, кладка который будет в дальнейшем постоянно подвержена воздействию от открытого огня.
  3. Способность застывать быстро. При повышенной концентрации силиката натрия в рабочем бетонном растворе, смесь начнет быстро затвердевать, а это важно при заделке разных полостей.
  4. Устойчивость к влиянию кислот. Введение раствора силиката в состав бетона помогает повысить устойчивость к воздействию агрессивных сред, а это крайне актуально при использовании  бетона для промышленности химического типа.

Важно! Для того чтобы обеспечивать требуемые характеристики при смешении бетона и жидкого стекла, требуется неукоснительно соблюдать пропорции.

Все достоинства и недостатки

Равно как и остальные строительные материалы, у такой добавки есть свои преимущества и недостатки.

К плюсам отнесем:

  • Работы с бетоном и стекломНебольшую стоимость строительного материала.
  • Небольшой расход присадочного материала.
  • Устойчивость к атмосферным осадкам.
  • Долговечность пленки.
  • Простота использования и введения в бетонный раствор, а также при поверхностном нанесении.
  • Великолепная адгезия с минеральной основой.

Более того, у силикатного компонента есть:

  • Повышенные гидрофобизирующие свойства. Из-за того, что создается водонепроницаемый слой, впитывание влаги затрудняется.
  • Высокие антисептические свойства. Добавка может препятствовать развитию бактерий, а также ухудшает показатели микроорганизмов.
  • Антистатические свойства. Характеристики силикатной присадки может препятствует накоплению электричества (статического).

К минусам отнесем:

  • Ускоренный процесс кристаллизации состава с модификациями во время выполнения различных мероприятий, связанных с гидроизоляцией фундамента жидким стеклом.
  • Невозможно использовать материал для выполнения обработки поверхности здания, которое изготовлено из кирпича.
  • Не слишком высокие свойства на прочность защитной пленки, которая начинает разрушаться из-за механического типа воздействия.

Обратите внимание, что даже несмотря на все недостатки, которые есть, присадку часто используют даже профессиональные строители, частные застройщики, а также домашние мастера для того, чтобы решать большой круг задач.

Область применения жидкого стекла

Работники в области ремонта и строительства часто используют силикатные раствор на основе калия и натрия. Они помогают повышать эксплуатационные характеристики монолита, а это дает возможность использовать его для всевозможных целей.

Область применения для модификатора силикатного типа следующая:

  • Заделка полостей и трещин, через которые способна проникать влага.
  • Внешняя отделка стен здания, чтобы повысить их устойчивость ко влаге.
  • Гидроизоляция кладки в цокольном помещении.
  • Защита от влаги в подвальном помещении, а также для гидротехнических объектов.
  • Создание особого состава для грунтования бетонной поверхности.
  • Создание фундамента для установки оборудования отопительного типа.
  • Для промышленных предприятий для особых видов бетона.
  • Создание фундаментного основания различных объектов.
  • Защита стен подсобных и жилых помещений от развития грибковой колонии и плесени.
  • Обработка стыков и внутренней поверхности колец для колодца.

Интересно, что по своим характеристикам компонент практически полностью не имеет аналогов для выполнения работ, которые связаны с пропиткой и гидроизоляцией. Свойства материала силикатного типа дают возможность обеспечивать надежную защиту конструкции из бетона от влаги, повышения температуры и прочих агрессивных сред.

Проверенные пропорции

Предлагаем рассмотреть популярные рецепты, чтобы знать, сколько жидкого стекла добавлять в бетон для выполнения отличающихся между собой задач.

Для создания модифицированного цементного раствора и бетона следует использовать такие рекомендации:

  • Повышенные гидрофобизирующие свойстваКладочную смесь для создания каминов, печей следует изготовить из мелкофракционного песка и портландцемента, при этом соотношение должно быть 3 к 1. В эту смесь следует залить 19-20% жидкого стекла от общего объема уже добавленных компонентов, а после долить воду. Осталось все хорошенько смешать до однородности, а после можете использовать готовый раствор.
  • Для создания бетонной основы, которая будет иметь влагоустойчивые свойства, а также характеристику огнеупорности, и она была бы предназначены для бытового использования, концентрация присадки не должна быть больше 10% т общей массы. Такой состав идеально подойдет для гидроизоляции домашнего бассейна.
  • Для гидроизоляции стыков колец от колодца и обработки поверхности внутри следует приготовить состав, в который будет входить стекло, портландцемент и просеянный песок. Очень важно, чтобы все компоненты были добавлены в одинаковом количестве, а после, когда вы будете постепенно добавлять воду, потребуется добиваться сметанообразной консистенции.

При условии, что вы будете придерживаться пропорций, бетонный раствор получит все необходимые свойства.

Как правильно выполнить заливку

Иногда бывают ситуации, когда введение жидкого стекла не приносит требуемого результата. Это связано с тем, что у вас нет практического опыта, а также вы не соблюдаете пропорций.

Важно не забывать о следующем:

  • Запрещено вводить добавку силикатного типа в приготовленный бетон. Для начала следует смешать все ингредиенты, а после разбавить силикат водой. После этого все заливаем и хорошенько перемешиваем.
  • Контролируйте процентное соотношение компонентов, которые будете добавлять, и не превышайте пропорций, которые требуются на практике. Это будет гарантией того, что бетон получит требуемые эксплуатационные свойства.

Помните, что увеличенное количество силикатного типа наполнителя, равно как и пониженная, будет негативным образом влиять на свойства бетона.

Вводим жидкое стекло в бетон

Для того чтобы получить требуемый эффект от использования присадки, требуется изучать правила работы с добавкой силикатного типа, а еще сразу же подготовить требуемые инструменты.

Для поверхностной обработки массива из бетона потребуется следующее:

  • Большой валик, который ускорит процесс  нанесения защитного состава.
  • Емкость, чтобы смешивать ингредиентыКисточка, чтобы обрабатывать силикатной смесью угловые зоны и небольшие площади.
  • Щетка металлическая, чтобы подготовить поверхность к обработке.
  • Краскопульт, который дает возможность наносить материалы для выполнения работ в промышленном масштабе.
  • Емкость, чтобы смешивать ингредиенты и готовить особые строительные растворы.
  • Защитные перчатки, которые помогут защитить кожный покров от контакта с жидким стеклом.

Общими правилами предусмотрено следующее:

  1. Тщательно очищайте обрабатываемую поверхность от неорганических и органических загрязнений.
  2. Заделывать глубокие трещины и выравнивать поверхность следует при помощи шпатлевки для бетона.
  3. Наносить материал послойно требуется при помощи кисти, широкого валика или промышленного краскопульта.

Если наносить покрытие в два слоя, то оно будет проникать на глубину массива примерно 0.2 см. Модифицирующий состав не имеет в своем составе вредные компоненты, но если на кожу попадет силикатный раствор, ее следует хорошенько промыть. После того, как будут окончены работы, следует тщательно осмотреть и промыть инструмент от остатков смеси с жидким стеклом.

Обратите внимание, что вы можете вводить добавку внутрь раствора бетона еще при приготовлении. Для этого вам требуется постепенно добавлять в бетономешалку или емкость жидкое стекло для бетона. Инструкция по использованию должны быть выполнена в точности, чтобы обеспечивать требуемые характеристики бетона.

Чтобы правильно использовать жидкое стекло для бетона и приготовить хороший модифицированный состав, потребуется:

  • Особая насадка для дрели, которая помогает повышать  эффективность смешивания компонентов.
  • Емкость, в которой будет выполнено смешивание компонентов при помощи насадки или небольшая бетономешалка.
  • Средства для индивидуальной защиты, которые помогают предохранять кожные покровы и слизистые оболочки от попадания добавок.

В алгоритм подготовки бетонного усовершенствованного состава входят такие операции:

  1. Дозирование всех компонентов в требуемом соотношении.
  2. Добавление воды в раствор и специальной присадки для улучшения характеристик бетонной смеси.
  3. Подготовка бетонной смеси по заданному рецепту.
  4. Тщательное смешивание компонентов, чтобы получилась однородная консистенция.

Интересно, что если вы будете самостоятельно заливать жидкое стекло в бетон, то следует строго соблюдать все пропорции. Превышение количества, указанного в рецептуре, будет вызывать ускоренное просыхание бетона и появятся трещины. Добавление уменьшенного объема в бетон жидкого стекла не будет обеспечивать получение требуемой характеристики для эксплуатации..

Заключение

Чтобы обеспечивать нужные эксплуатационные характеристики бетона, следует соблюдать пропорции при вливании жидкого стекла.

Руководствуясь рекомендациями от профессионалов, а также соблюдая рецептуру, проверенную на практике, можно обеспечивать требуемые свойства рабочего типа для монолита. За счет того, что силикатная присадка недорогая, стоимость раствора бетона возрастает несильно, а эксплуатационные качества улучшаются в десятки раз, и такой бетон можно использовать для решения большого круга строительных задач. Если дополнительно проконсультироваться со специалистами, вы сможете избежать ошибок.

Жидкое стекло для бетона: как развести, пропорции

Использование жидкого стекла для бетонаЖидкое стекло представляет собой быстротвердеющий силикатный раствор, используемый в строительно-отделочных работах для придания отделочным материалам огнеупорных и водоотталкивающих свойств. Жидкое стекло для бетона является дополнительным компонентом, значительно улучшающим его технические свойства.

Оно позволяет придать бетонным растворам на цементной основе совершенно новые физические качества, что существенно расширяет область их применения.

Виды жидкого стекла и область его применения

жидкое стеклоВ строительстве применяются два вида жидкого стекла – калиевый и натриевый раствор.

  1. Натриево-силикатный. Широко применяется для гидроизоляции. Добавляемый в раствор для штукатурки стен натриевый раствор силикатов используется для обработки стен подвальных помещений и цокольных этажей. Данный вид растворов отлично сочетается с другими строительными и отделочными составами.
  2. Калиевый. Имеет высокий уровень кристаллизации, поэтому он обладает повышенной стойкостью к механическим повреждениям. Используется в основном в качестве обмазочного гидроизолирующего материала, в том числе для обработки деревянных поверхностей.

Растворы силикатов применяются в трёх основных областях строительства.

Искусственный камень

Благодаря способности жидкого стекла ускорять схватывание бетонных растворов и придавать им повышенную твёрдость, силикаты используются для получения высокопрочного искусственного камня.обработка жидким стеклом

Клеевые и окрасочные растворы

Силикатные растворы применяются в качестве добавок при создании клеевых составов для монтажа каменных и бетонных отделочных материалов. Такие силикатные клеи служат отличным скрепляющим материалом, обладающим хорошей адгезией и стойкостью к воздействию внешней среды.

Добавление жидкого стекла в окрасочные составы позволяет придать им огнестойкость и гидроизолирующие свойства.

Добавки в строительные бетонные растворы

жидкое стекло в бетонЕсли добавить жидкое стекло в бетон, можно улучшить его технические характеристики, прежде всего влагостойкость и жаропрочность.

Рассмотрим подробнее, как использовать жидкое стекло для бетона при отделочных и строительных работах в домашних условиях.

Плюсы и минусы бетонных растворов с силикатными добавками

Бетонный растворЖидкое стекло улучшает качество бетона

На современном рынке строительных материалов представлен широкий ряд всевозможных композитных составов, используемых в качестве улучшающих добавок в цементные растворы.

Однако, популярность такого проверенного временем материала, как жидкое стекло, не уменьшается. Это связано с простотой его использования и достаточно бюджетной стоимостью по сравнению с другими искусственными добавками для бетонных смесей.

Смешивая жидкое стекло с цементном, можно получить бетонные растворы, которые используются при следующих строительных работах:

  1. При строительстве бетонных фундаментов зданий, стенок колодцев, канализационных коллекторов и прочих конструкций, эксплуатировать которые предполагается в условиях повышенной влажности.
  2. При заливке бетонной стяжки, когда требуется придать ей дополнительные гидроизолирующие и прочностные свойства.
  3. При оштукатуривании поверхностей, подверженных значительному нагреву – каминов, печей и т.д.

стекло в бетонС жидким стеклом нужно уметь работать быстро

Среди плюсов цементных составов с жидким стеклом можно назвать:

  1. Высокий уровень адгезии с любыми поверхностями.
  2. Отличные гидроизолирующие свойства благодаря способности силикатного раствора заполнять все поры в бетоне.
  3. Повышенная прочность, которая достигается введением в состав бетона силикатных растворов.

Как и все другие строительные материалы, жидкое стекло с цементном имеет и свои недостатки. Прежде всего, это быстрая кристаллизация и застывание раствора, в результате чего он время его использования ограничено.

Впрочем в отдельных случаях это может являться большим плюсом. В таблице показано соотношение схватывания цементного раствора в зависимости от процентной доли жидкого стекла в его составе.

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

Бетон, смешанный с силикатным составом, нельзя использовать для возведения несущих конструкций.

раствор с пластификаторомЧем больше вы добавляете этой смеси в бетон, тем более хрупким он может стать

Дело в том, что при увеличении доли силикатов прочность бетона сначала увеличивается, но затем значительно снижается. Так, если смешать жидкое стекло и цемент, то через неделю такой раствор по крепости будет на 1/3 превышать бетон без добавок силикатов.

Однако уже через пару недель прочность силикатно-цементного раствора начинает падать, и к концу месяца со дня заливки он уже на 25% уступает по крепости чистому бетону. И чем выше доля стекла в пропорции смеси, тем более хрупким становится бетон к концу его полного высыхания.

Приготовление бетона с жидким стеклом

приготовление бетонаДля приготовления цементного раствора с добавлением жидкого силиката вам понадобятся следующие инструменты:

  1. Ёмкость для смешения компонентов раствора – большое ведро или строительный таз.
  2. Строительный миксер – специальная насадка на перфоратор, предназначенная для смешивания различных строительных растворов.
  3. Защитная одежда – перчатки и очки для защиты от попадания раствора силикатов на кожу и слизистые оболочки.

Жидкое стекло может быть токсичным, поэтому при его попадании в глаза, их следует тщательно промыть проточной водой.

Рекомендованные пропорции

При замешивании раствора, содержащего цемент и жидкое стекло, следует чётко соблюдать рекомендованные строительными нормативами пропорции. Соотношение силикатов с другими компонентами зависит от области применения раствора. О составе идеальной стяжки для пола смотрите в этом видео:

Устройство гидроизоляции

Гидроизоляция стен и полов подвалов и цокольных этажей при помощи силикатных растворов применяется в случае повышенного уровня грунтовых вод или при отсутствии надёжно дренажной системы вокруг дома. При этом почвенная влага может проникать внутрь подвального помещения сквозь поры и микротрещины в бетоне, создавая там сырость.

В целях предотвращения этого рекомендуется произвести оштукатуривание внутренних стен цементно-силикатным раствором.

Жидкое стекло в тареСиликат смешивают с песком, а потом добавляют в бетонную смесь

Для этого следует взять 1 часть цемента и добавить к нему 2,5 части просеянного песка. После этого берём жидкое стекло в объёме 1/6 – 1/7 части от объёма цемента. То есть, если для приготовления штукатурной смеси использовано 10 кг цемента, жидкого силиката требуется взять около 1,5 л.

Силикат легко растворяется в воде, достаточно лишь хорошенько их перемешать при помощи строительного миксера. Полученной водно-силикатной смесью заливаем цемент с песком и размешиваем до получения нужной вам консистенции.

Для гидроизоляции бетонных стенок бассейнов, водяных колодцев или канализационных коллекторов нужно приготовить обмазочный раствор со значительно большим содержанием силиката.

Для этого берётся цемент и песок в пропорции 1 к 1, а к ним следует добавить жидкое стекло в таком же объёме и разбавленное в воде.

Полученная смесь должна быть достаточно пластичной и по своей консистенции походить на жидкую сметану.

В таблице представлено рекомендуемое соотношение компонентов для гидроизоляции различных конструкций.

Назначение Цемент, частей Песок, частей Жидкое стекло, частей
Гидроизоляция колодцев 1 1 1
Гидроизоляция обычная 4 4 1
Грунтовка стяжки 0 1 1
Огнеупорные смеси 4 1,5 1,5
Для заполнения пустот 3 1 1
Водостойкая штукатурка (для наружных работ) 1 2,5 0,5

силикатная гидроизоляцияНанесение силикатно-цементной гидроизоляции производится в два этапа. Первоначально оштукатуриваемую поверхность следует покрыть одним-двумя слоями чистого жидкого стекла. Для его нанесения следует использовать кисть или щётку с жёстким ворсом. После того, как нанесённый слой полностью высохнет, приступаем к нанесению штукатурного раствора.

Следует помнить, что силикатный раствор имеет очень ограниченное время использования. Поэтому приготавливать его следует непосредственно перед нанесением на оштукатуриваемую поверхность.

Устройство термозащиты

соединении жидких силикатов с цементными растворамиЖидкий силикат, добавленный в бетон усилит его огнестойкие свойства

При соединении жидких силикатов с цементными растворами можно получить материал, обладающий замечательными огнестойкими качествами. Обычный бетон начинает терять свою прочность и монолитную целостность уже при повышении его температуры до 200 – 300 °C.

Жидкий силикат, добавленный в состав бетона в пропорции ¼ — 1/3 часть от объёма цемента, в разы повышает его огнестойкость. Так, приготовленный в соответствии со всеми строительными нормативами жаропрочный бетон способен выдерживать без каких-либо негативных последствий температуру до 1000 °C и более. О том, какие свойства жидкое стекло придает стяжке, смотрите в этом видео:

Подобный бетон применяется при строительстве промышленных объектов в металлургической отрасли. В частном строительстве огнестойкие составы могут быть применены при кладке отопительных печей и каминов, строительстве дымоходов, обмуровке водогрейных котлов, оштукатуривании нагревающихся поверхностей.

Огнестойкость в данном случае обеспечивает кристаллическая решётка застывших силикатов, не позволяющая разрушаться и остальным компонентам бетона.

Стяжка полов

стяжка половИспользоваться силикаты могут и при заливке стяжки полов. При этом рекомендуется также произвести грунтование несущих поверхностей чистым жидким стеклом. Это придаст бетонным полам водоотталкивающие свойства, а деревянные полы защитит от образования плесени и грибка.

Поверх загрунтованной черновой поверхности заливается стяжка, в которую добавляется раствор силикатов примерно в пропорции не более 5% от общего объёма пескобетона.

Жидкое стекло для бетона: пропорции, преимущества и применение

Значительной части людей известно слово «жидкое стекло», но никто не знает, что даже средневековые алхимики поддавали обработке строительные материалы жидким клеем. Силикатный клей — более знакомое название, востребован и в нынешнее время, а порой и незаменим.

В состав вещества входят силикаты калия и натрия. Раствор жидкого стекла широко применяется в строительстве, обладает разнообразными свойствами. Добавление средства в бетоны для гидроизоляции оправдано при закладке фундамента и значительно увеличивает прочность строительного материала.

Применяют вещество в трех направлениях:

  • Гидроизоляция бетонных поверхностей. На слой цемента наносится жидкое стекло, бетон впитывает раствор. После обработки, смесь высыхая закупоривает все поры бетона, влага не проходит. Для максимального эффекта покрытие поверхности проводят в несколько слоев.
  • Добавка при изготовлении бетонного раствора. Такой состав компонентов обладает высокой гидроизоляцией, но и быстро застывает, что сокращает время его использования.
  • Добавка для изготовления разных марок бетона. Высохнув бетон становится настоящим монолитом.

Преимущества материала

Ознакомление с преимуществами жидкого стекла позволит полностью ознакомиться с этим веществом. Выделяют следующие способности:

  • Высокая степень слипания. Текучая консистенция позволяет раствору проникать во все поры материала, чем обеспечивает крепкое сцепление, надежную гидроизоляцию.
  • Покрытие клеем способствует образованию водонепроницаемой пленки. Способ нанесения не влияет, изолирующая пленка получается цельной.
  • Экономичность в использовании. При любом способе использования требуется малый расход материала.
  • Оптимальная цена товара.

Вернуться к оглавлению

Правила применения

Жидкое стекло не добавляют в бетон.

Процесс подготовки раствора не сложен, бетонный раствор с жидким стеклом легко приготовить своими руками. Для получения качественного продукта важно соблюдать правильные пропорции компонентов смеси и знать определенные условия использования, чтобы бетон не растрескивался и не разбивался. Правила следующие:

  • Жидкое стекло в бетон не добавляется. Сначала готовится сухая смесь, которая разводится тонкой струйкой растворенного в воде клея, при постоянном перемешивании.
  • Важно строго соответствовать инструкции, соблюдать пропорции компонентов. 3% — составляющая силикатного клея в растворе для фундамента, в других случаях максимальный процент нахождения клея в составе может достигать 25, от общей массы.
  • Жидкий клей способствует быстрому затвердеванию раствора. Добавление незначительного количества воды, либо подготовка малых порций поможет в работе. Готовить смесь в бетономешалке бессмысленно, она схватится до окончания перемешивания.

Вернуться к оглавлению

Инструменты для работы

Применение жидкого стекла в бетоне требует подготовки специальных инструментов. Для начала нужна маленькая емкость, рукавицы и спецодежда. Для размешивания понадобится дрель с насадкой, а для нанесения щетка, кисть или валик. При необходимости нанесения раствора способом распыления, понадобится краскопульт.

В работе понадобится просеянный песок, цемент и вода. Для смешения всех компонентов используют холодную воду. Позаботьтесь о достаточном количестве емкостей разного объема. Это позволит контролировать процесс добавления жидкости в раствор, и предотвратит переливание.

Вернуться к оглавлению

Соотношение материалов

В приготовлении раствора из бетона и жидкого стекла важно учитывать соотношение 1 к 10. Так как наличие клея в бетоне влияет на процесс застывания, для приготовления раствора нужно руководствоваться следующими пропорциями:

  • при количестве клея в 2%, первоначальное схватывание материала начнется через 40-45 минут, а окончательно продукт готов за 24 часа;
  • 5% вещества начнет проявлять себя в застывании бетона через 25-30 минут, окончательно схватится после 16 часов;
  • 8% — схватывание произойдет за 15 минут, а продукт готов в течении 6-8 часов;
  • 10% — процесс схватывания займет 5 минут, 4 часа — готов окончательный результат.

Чаще всего эти пропорции применяют для бетона марок М300 и М400. При необходимости повышенной водостойкости процент клея в растворе увеличивают. Стоит знать — максимальный процент содержания жидких веществ доводить до 25 при самостоятельной подготовке не стоит. На практике оказалось: раствор с высоким процентом клея в составе приводит к разрушению бетона практически на следующий день.

Раствор готовят с помощью строительного миксера.

Правильнее при подготовке смеси придерживаться следующего способа:

  • вода в составе раствора питьевая, без примесей солей и различных включений, в количестве одного ведра;
  • добавить один стакан клея и старательно размешать;
  • переместить жидкость в более крупную посуду: миску или таз;
  • при тщательном перемешивании добавлять в жидкость ранее подготовленную сухую смесь песка и цемента;
  • перемешать все строительным миксером или используйте дрель с насадкой;
  • раствор готов к использованию в работе.

Таким соотношением материалов и работой с маленькими дозами можно добиться высокого качества продукта, долговечной гидроизоляции.

Вернуться к оглавлению

Техника безопасности

Использование универсального средства при работе с бетоном — дело не сложное, просто стоит соблюдать меры безопасности. Средство не токсично, но в виде мелких брызг может раздражать слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Работать с материалом стоит далеко от источников образующих искры, в достаточно проветривающемся помещении.

Избегайте попадания средства на открытые участки кожи, работайте в перчатках и специальной одежде, с индивидуальными средствами защиты. Не допускайте попадания в глаза, может вызвать ожоги. При необходимости промойте глаза большим количеством воды и обращайтесь за неотложной помощью к врачу. При попадании раствора на кожу, место промыть теплой водой с мылом и смазать кожу мазью, не имеющей в составе активных веществ.

Емкость, в которой разводились растворы, используется по назначению, применение емкости в быту запрещено. После работы ее следует замочить в достаточном количестве воды и тщательно вымыть. Старое универсальное средство не содержит в себе вредных веществ и несмотря на развитие новых технологий и появление новых средств, потребность в жидком стекле не уменьшается.

GFRC Смесь и материалы — Бетонная сеть

GFRC можно распылять прямо на форму с помощью соответствующего оборудования. НЕГ Америка

Это уникальное обрамление камина было создано с использованием GFRC. Абсолютный ConcreteWorks

Традиционный напыляемый GFRC — смесь с низким водоцементным соотношением. Большинство декоративных изделий из стекловолокна, за исключением искусственного камня, изготавливаются с помощью двухслойного процесса с очень тонким (от 1/8 до 3/16 дюйма) лицевым покрытием и более толстым слоем основы.

  • Песок и цемент обычно используются в соотношении примерно 1: 1, хотя в некоторых конструкциях смесей требуется немного более высокое содержание вяжущих материалов (см. «GRFC Mix Design», Concrete Décor , июнь / июль 2008 г.).
  • Благодаря высокому содержанию цемента и низкому водоцементному соотношению (от 0,33 до 0,38) GFRC может быстро высыхать и не набирать полную прочность. Традиционно панели GFRC выдерживались во влажном помещении в течение 7 дней. Сегодня это чаще всего преодолевается с помощью добавки к акриловому полимеру, которая служит отвердителем и предотвращает испарение воды в смеси. Акрил обычно находится в жидкой форме. Майк Драйвер из NEG America рекомендует использовать 5% акриловых твердых частиц по весу цемента, что, по его словам, обеспечит такую ​​же прочность, как при 7-дневном влажном отверждении.
  • Акрил также дает бетон, который быстро набирает прочность. Панели и столешницы GFRC готовы к использованию в течение 3 дней. Майк Веллман, Concast Studios в Океане, Калифорния, использует в своих смесях 30% жидкой акриловой эмульсии и 70% воды.
  • Волокна добавляются к смеси в количестве от 2% до 3% для предварительно смешанного GFRC или от 4% до 6% по весу для смесей для распыления.
  • Многие специалисты GFRC также будут использовать в своих смесях дымок кремнезема, метакаолин или другие пуццоланы. Это снижает проницаемость бетона, делая его более водостойким, а также снижает щелочность бетона, что означает, что он не влияет на стекло — оба этих фактора означают повышенную прочность бетона.Vitro Minerals производит пуццолановый материал, который они называют VCAS 160 (от остеклованного алюмосиликата кальция). VCAS 160 изготавливается в основном из отходов E-стекла, что делает его «зеленым» материалом, поскольку он заменяет цемент побочным промышленным продуктом. Компания Vitro Materials показала, что VCAS 160 (ранее называвшаяся VCAS Micron HS) имеет на 10% меньшую потребность в воде, чем микрокремнезем или метакаолин, может использоваться при уровнях замены цемента до 30% и имеет белый цвет. Исследование, спонсируемое NEG America, показывает, что идеальный коэффициент замены составляет 25% от общего количества вяжущих материалов — на этом уровне не задерживается увеличение прочности, и все ASR контролируются.

Найдите ближайших ко мне подрядчиков, работающих с GFRC.

Стандартная смесь GFRC (предварительно смешанная)

  • Рубленые стекловолокна AR — от 2 до 3% по весу для предварительно смешанных; От 4% до 6% для распыления
  • Эмульсия акрилового полимера — 5% твердого акрила по массе цемента
  • Цемент I или II типа
  • Песок: цемент примерно 1: 1
  • Пуццолан (VCAS) при замене цемента от 10 до 25%
  • Добавки: суперпластификатор (высокодисперсный водоредуктор, такой как поликарбоксилат) для лицевого покрытия и текучего (самоуплотняющегося) заднего покрытия
  • Цветное сухое или жидкое покрытие для лица
  • При двухслойной системе смесь лицевого покрытия не содержит волокон, которые были бы видны при полировке, но содержит цельный цвет, поэтому вам нужно заплатить только за окраску небольшого количества бетона.Часто в эту смесь добавляют суперпластификатор.
  • Задний слой содержит стекловолокно, но не имеет цвета. Этот слой обеспечивает прочность.
  • Нижний слой может также содержать высокодисперсный водоредуктор (суперпластификатор), если он будет заливаться на место. Для секций, которые должны иметь вертикальную форму, таких как раковины или откидные края столешниц, пластификатор не используется, чтобы смесь оставалась жесткой.
  • Сохранение примерно одинакового водоцементного отношения и содержания полимера в смеси для лицевого покрытия и в защитном слое важно, чтобы характеристики усадки обоих слоев были одинаковыми и не возникало скручивания.
  • Найти производителей: GFRC Mix

    Найдите местных поставщиков: Магазины декоративного бетона

    Рекомендуемые товары

    .

    Стеклование — Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

    Переход стекло-жидкость или стеклование для краткости — обратимый переход в аморфных материалах (или в аморфных областях внутри полукристаллических материалов) из твердого и относительно хрупкого стекла. «состояние в расплавленном или резиноподобном состоянии при повышении температуры. [1] Аморфное твердое вещество, которое демонстрирует стеклование, называется стеклом. Обратный переход, достигаемый переохлаждением вязкой жидкости в стеклообразное состояние, называется стеклованием.

    Температура стеклования T г материала характеризует диапазон температур, в котором происходит это стеклование. Она всегда ниже температуры плавления T m кристаллического состояния материала, если оно существует.

    Твердые пластмассы, такие как полистирол и полиметилметакрилат, используются при температурах значительно ниже их температур стеклования, то есть в их стеклообразном состоянии. Их T, , г, имеют температуру намного выше комнатной, температура обоих составляет около 100 ° C (212 ° F).Резиновые эластомеры, такие как полиизопрен и полиизобутилен, используются выше их T г , то есть в каучуковом состоянии, где они мягкие и гибкие. [2]

    Несмотря на значительное изменение физических свойств материала в результате стеклования, этот переход сам по себе не является фазовым переходом любого типа; скорее, это лабораторное явление, охватывающее диапазон температур и определяемое одним из нескольких соглашений. [3] [4] Такие условные обозначения включают постоянную скорость охлаждения (20 кельвинов в минуту (36 ° F / мин)) [1] и порог вязкости 10 12 Па · с, среди прочего .При охлаждении или нагревании в этом диапазоне стеклования материал также демонстрирует плавный скачок коэффициента теплового расширения и удельной теплоемкости, причем расположение этих эффектов снова зависит от предыстории материала. [5] Однако вопрос о том, лежит ли какой-либо фазовый переход в основе перехода в стеклование, является предметом продолжающихся исследований. [3] [4] [6]

    Введение

    Стеклование жидкости в твердое состояние может происходить как при охлаждении, так и при сжатии. [7] Переход включает плавное увеличение вязкости материала на целых 17 [ цитата необходимо ] порядков без каких-либо заметных изменений в структуре материала. Следствием этого резкого увеличения является стекло, демонстрирующее твердые механические свойства в масштабе времени практического наблюдения. Этот переход контрастирует с переходом замерзания или кристаллизации, который является фазовым переходом первого рода по классификации Эренфеста и включает в себя нарушения непрерывности термодинамических и динамических свойств, таких как объем, энергия и вязкость.Во многих материалах, которые обычно претерпевают переход при замерзании, быстрое охлаждение позволит избежать этого фазового перехода и вместо этого приведет к стеклованию при более низкой температуре. Другие материалы, такие как многие полимеры, не имеют четко определенного кристаллического состояния и легко образуют стекла даже при очень медленном охлаждении или сжатии. Тенденция материала к образованию стекла при закалке называется стеклообразующей способностью. Эта способность зависит от состава материала и может быть предсказана с помощью теории жесткости. [8]

    Ниже диапазона температур перехода стеклообразная структура не релаксирует в соответствии с используемой скоростью охлаждения. Коэффициент расширения для стеклообразного состояния примерно эквивалентен таковому для кристаллического твердого вещества. Если используются более низкие скорости охлаждения, увеличенное время структурной релаксации (или межмолекулярной перегруппировки) может привести к получению стеклянного изделия с более высокой плотностью. Точно так же путем отжига (и, таким образом, допуская медленную структурную релаксацию) структура стекла со временем приближается к равновесной плотности, соответствующей переохлажденной жидкости при той же температуре.T г находится на пересечении кривой охлаждения (объем в зависимости от температуры) для стеклообразного состояния и переохлажденной жидкости. [9] [10] [11] [12] [13]

    Конфигурация стекла в этом температурном диапазоне медленно изменяется со временем в сторону равновесной структуры. Принцип минимизации свободной энергии Гиббса обеспечивает термодинамическую движущую силу, необходимую для возможного изменения.Здесь следует отметить, что при несколько более высоких температурах, чем T g , структура, соответствующая равновесию при любой температуре, достигается довольно быстро. Напротив, при значительно более низких температурах конфигурация стекла остается стабильной в течение все более продолжительных периодов времени.

    Таким образом, переход жидкость-стекло не является переходом между состояниями термодинамического равновесия. Широко распространено мнение, что состояние истинного равновесия всегда кристаллическое.Считается, что стекло существует в кинетически заблокированном состоянии, и его энтропия, плотность и т. Д. Зависят от тепловой истории. Следовательно, стеклование — это прежде всего динамическое явление. При работе со стеклами время и температура являются взаимозаменяемыми величинами (до некоторой степени), и этот факт часто выражается в принципе суперпозиции времени и температуры. При охлаждении жидкости внутренних степеней свободы последовательно выходят из состояния равновесия . Однако ведутся давние дебаты о том, существует ли лежащий в основе фазовый переход второго рода в гипотетическом пределе бесконечно больших времен релаксации. [5] [14] [15] [16]

    Температура перехода T г

    Файл: Tgdscenglish.svg

    Измерение T г (температура в точке A) методом дифференциальной сканирующей калориметрии

    См. Рисунок справа, на котором показана зависимость теплоемкости от температуры. В этом контексте T г — это температура, соответствующая точке A на кривой.Линейные участки снизу и сверху T g окрашены в зеленый цвет. T г — температура на пересечении красных линий регрессии. [17]

    Используются различные рабочие определения температуры стеклования T g , и некоторые из них одобрены как принятые научные стандарты. Тем не менее, все определения произвольны и дают разные числовые результаты: в лучшем случае значения T г для данного вещества совпадают в пределах нескольких кельвинов.Одно определение относится к вязкости, фиксируя T г на значении 10 13 пуаз (или 10 12 Па · с). Как показывает эксперимент, эта величина близка к температуре отжига многих стекол. [18]

    В отличие от вязкости, тепловое расширение, теплоемкость, модуль сдвига и многие другие свойства неорганических стекол демонстрируют относительно внезапные изменения при температуре стеклования. Любой такой шаг или перегиб можно использовать для определения T g .Чтобы сделать это определение воспроизводимым, необходимо указать скорость охлаждения или нагрева.

    Наиболее часто используемое определение T г использует выделение энергии при нагревании в дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК, см. Рисунок). Обычно образец сначала охлаждают со скоростью 10 К / мин, а затем нагревают с той же скоростью.

    Еще одно определение T g использует изгиб в дилатометрии (также известный как тепловое расширение). Здесь скорости нагрева 3–5 К / мин (5.4–9,0 ° F / мин). Ниже приведены значения T g , характерные для определенных классов материалов.

    Полимеры

    Dry Nylon-6 имеет температуру стеклования 47 ° C (117 ° F). [24] Нейлон-6,6 в сухом состоянии имеет температуру стеклования около 70 ° C (158 ° F). [25] [26] В то время как полиэтилен имеет интервал стеклования от -130 до -80 ° C (от -202 до -112 ° F) [27] Следует иметь в виду, что приведенные выше только средние значения, поскольку температура стеклования зависит от скорости охлаждения и молекулярно-массового распределения и может зависеть от добавок.Отметим также, что для полукристаллического материала, такого как полиэтилен, который на 60–80% кристаллический при комнатной температуре, указанный стеклование относится к тому, что происходит с аморфной частью материала при охлаждении.

    Силикаты и прочие ковалентные сетчатые стекла

    Парадокс Каузмана

    По мере переохлаждения жидкости разница в энтропии между жидкой и твердой фазами уменьшается. Экстраполируя теплоемкость переохлажденной жидкости ниже ее температуры стеклования, можно вычислить температуру, при которой разница энтропий становится нулевой.Эта температура была названа температурой Каузмана .

    Если бы жидкость могла быть переохлаждена ниже температуры Каузмана, и она действительно показывала бы более низкую энтропию, чем кристаллическая фаза, последствия были бы парадоксальными. Этот парадокс Каузмана был предметом многочисленных дебатов и многих публикаций с тех пор, как он был впервые выдвинут Вальтером Каузманном в 1948 году. [30]

    Одно из разрешений парадокса Каузмана состоит в том, чтобы сказать, что должен иметь место фазовый переход, прежде чем энтропия жидкости уменьшится.В этом сценарии температура перехода известна как калориметрическая идеальная температура стеклования T 0c . С этой точки зрения стеклование — это не просто кинетический эффект, то есть просто результат быстрого охлаждения расплава, но есть основная термодинамическая основа для образования стекла. Температура стеклования:

    Есть по крайней мере три других возможных решения парадокса Каузмана. Возможно, теплоемкость переохлажденной жидкости вблизи температуры Каузмана плавно уменьшается до меньшего значения.Также может быть, что фазовый переход первого рода в другое жидкое состояние происходит до температуры Каузмана, при этом теплоемкость этого нового состояния меньше, чем полученная экстраполяцией из более высокой температуры. Наконец, сам Каузманн разрешил энтропийный парадокс, постулировав, что все переохлажденные жидкости должны кристаллизоваться до того, как будет достигнута температура Каузмана.

    Стеклование в определенных материалах

    Кремнезем, SiO 2

    Кремнезем (химическое соединение SiO 2 ) имеет ряд различных кристаллических форм в дополнение к структуре кварца.Почти все кристаллические формы включают тетраэдрические единицы SiO 4 , связанные вместе общими вершинами в различных положениях. Длина связи Si-O варьируется в зависимости от формы кристалла. Например, в α-кварце длина связи составляет 161 пикометр (6,3 × 10 −9 дюймов), тогда как в α-тридимите она составляет 154–171 пм (6,1 × 10 −9 –6,7 × 10 — 9 дюймов). Валентный угол Si-O-Si также изменяется от 140 ° в α-тридимите до 144 ° в α-кварце до 180 ° в β-тридимите.Любые отклонения от этих стандартных параметров представляют собой микроструктурные различия или вариации, которые представляют собой подход к аморфному, стекловидному или стекловидному телу. Температура перехода T g в силикатах связана с энергией, необходимой для разрыва и повторного образования ковалентных связей в аморфной (или случайной сетчатой) решетке ковалентных связей. T g явно зависит от химического состава стекла. Например, добавление элементов, таких как B, Na, K или Ca, к кварцевому стеклу, имеющему валентность менее 4, помогает разрушить сетчатую структуру, тем самым уменьшая T г .В качестве альтернативы P, имеющий валентность 5, помогает укрепить упорядоченную решетку и, таким образом, увеличивает T g . [31]

    T г прямо пропорциональна прочности сцепления, например это зависит от квазиравновесных термодинамических параметров связей, например по энтальпии H d и энтропии S d конфигураций — разорванные связи: T g = H d / [ S d + Rln [(1- f c ) / f c ] где R — газовая постоянная, а f c — порог перколяции.Для прочных расплавов, таких как Si O 2 , порог перколяции в приведенном выше уравнении представляет собой универсальную критическую плотность Шер-Заллена в трехмерном пространстве, например f c = 0,15, однако для хрупких материалов пороги перколяции зависят от материала и f c << 1. [32] Энтальпия H d и энтропия S d конфигуронов — разорванных связей можно найти из имеющихся экспериментальных данных по вязкости. [33]

    При глажке ткань нагревается за счет перехода стекло-резина.

    Полимеры

    В полимерах температура стеклования, T г , часто выражается как температура, при которой свободная энергия Гиббса такова, что энергия активации для кооперативного движения примерно 50 элементов полимера превышается [ требуется цитирование ] . Это позволяет молекулярным цепочкам скользить друг мимо друга при приложении силы.Из этого определения мы можем видеть, что введение относительно жестких химических групп (таких как бензольные кольца) будет мешать протеканию процесса и, следовательно, увеличит T г . [34] Жесткость термопластов уменьшается из-за этого эффекта (см. Рисунок). Когда температура стекла достигнута, жесткость остается неизменной некоторое время, то есть на уровне E 2 или около него, пока температура превышает T m , и материал плавится.Эта область называется резиновым плато.

    При глажении ткань нагревается за счет этого перехода, так что полимерные цепи становятся подвижными. Тогда вес утюга определяет предпочтительную ориентацию. T г может быть значительно уменьшено добавлением пластификаторов в полимерную матрицу. Меньшие молекулы пластификатора встраиваются между полимерными цепями, увеличивая расстояние и свободный объем, и позволяя им перемещаться друг за другом даже при более низких температурах.«Запах нового автомобиля» возникает из-за первоначального выделения газов из летучих низкомолекулярных пластификаторов (наиболее широко известных как фталаты), используемых для модификации внутренних пластмасс (например, приборных панелей), чтобы они не трескались в холодную зимнюю погоду. Добавление нереакционноспособных боковых групп к полимеру также может отделять цепи друг от друга, уменьшая T г . Если пластик с некоторыми желательными свойствами имеет слишком высокое значение T г , его иногда можно объединить с другим в сополимер или композитный материал с T г ниже температуры предполагаемого использования.Обратите внимание, что некоторые пластмассы используются при высоких температурах, например, в автомобильных двигателях, а другие — при низких. [21]

    Жесткость в зависимости от температуры

    В вязкоупругих материалах наличие жидкоподобного поведения зависит от свойств и, следовательно, зависит от скорости приложенной нагрузки, то есть от того, насколько быстро прикладывается сила. Силиконовая игрушка Silly Putty ведет себя по-разному в зависимости от времени приложения силы: потяните медленно, и она течет, действуя как очень вязкая жидкость; ударь по нему молотком, и он разбивается, действуя как стекло.

    При охлаждении резина претерпевает переход жидкость-стекло , который также называют переходом резина-стеклование .

    Механика стеклования

    Основная статья: Витрификация

    Молекулярное движение в конденсированных средах может быть представлено рядом Фурье, физическая интерпретация которого состоит из суперпозиции продольных и поперечных волн смещения атомов с различными направлениями и длинами волн. В одноатомных системах эти волны называются флуктуациями плотности .(В многоатомных системах они также могут включать колебания состава.) [35]

    Таким образом, тепловое движение в жидкостях может быть разложено на элементарные продольные колебания (или акустические фононы), тогда как поперечные колебания (или поперечные волны) первоначально описывались только в упругих твердых телах, демонстрирующих высокоупорядоченное кристаллическое состояние вещества. Другими словами, простые жидкости не могут поддерживать приложенную силу в виде напряжения сдвига и будут механически деформироваться за счет макроскопической пластической деформации (или вязкого течения).Более того, тот факт, что твердое тело локально деформируется, сохраняя при этом свою жесткость — в то время как жидкость поддается макроскопическому вязкому течению в ответ на приложение приложенной силы сдвига, — многими принимается как механическое различие между ними. [36] [37]

    Однако на несостоятельность этого вывода указал Френкель в его пересмотре кинетической теории твердого тела и теории упругости жидкостей. Этот пересмотр прямо следует из непрерывной характеристики структурного перехода из жидкого состояния в твердое, когда этот переход не сопровождается кристаллизацией — т.е. переохлажденной вязкой жидкости.Таким образом, мы видим тесную корреляцию между поперечными акустическими фононами (или поперечными волнами) и появлением жесткости при стекловании, как описано Бартеневым в его механическом описании процесса стеклования. [38] [39]

    Скорости продольных акустических фононов в конденсированном веществе непосредственно отвечают за теплопроводность, которая выравнивает разницу температур между сжатыми и расширенными элементами объема. Киттель предположил, что поведение стекол интерпретируется в терминах приблизительно постоянной «длины свободного пробега» для решеточных фононов, и что значение длины свободного пробега имеет порядок величины масштаба беспорядка в молекулярной структуре жидкий или твердый.Средние длины свободного пробега тепловых фононов или длины релаксации ряда стеклообразователей были построены в зависимости от температуры стеклования, что указывает на линейную зависимость между ними. Это предложило новый критерий стеклования, основанный на величине длины свободного пробега фононов. [40]

    Часто предполагалось, что перенос тепла в диэлектрических твердых телах происходит за счет упругих колебаний решетки, и что этот перенос ограничен упругим рассеянием акустических фононов на дефектах решетки (например,г. случайным образом расположенные вакансии). [41] Эти предсказания были подтверждены экспериментами на промышленных стеклах и стеклокерамике, где длина свободного пробега, очевидно, ограничивалась «рассеянием на внутренней границе» до масштабов 10–100 микрометров (0,00039–0,00394 дюйма). [42] [43] Связь между этими поперечными волнами и механизмом стеклования была описана несколькими авторами, которые предположили, что возникновение корреляций между такими фононами приводит к ориентационному упорядочению или «замораживанию» локальных касательных напряжений. в стеклообразующих жидкостях, что приводит к стеклованию. [44]

    Электронная структура

    Влияние тепловых фононов и их взаимодействие с электронной структурой — это тема, которая была соответствующим образом введена при обсуждении сопротивления жидких металлов. Приводится ссылка на теорию плавления Линдемана и высказывается предположение, что падение проводимости при переходе из кристаллического в жидкое состояние происходит из-за повышенного рассеяния электронов проводимости в результате увеличения амплитуды колебаний атомов.Такие теории локализации применялись для переноса в металлических стеклах, где длина свободного пробега электронов очень мала (порядка межатомного расстояния). [45] [46]

    Образование некристаллической формы сплава золото-кремний методом закалки из расплава привело к дальнейшему рассмотрению влияния электронной структуры на способность к образованию стекла на основе свойств металлической связи. [47] [48] [49] [50] [51]

    Другая работа указывает на то, что подвижность локализованных электронов увеличивается из-за наличия динамических фононных мод.Одно из претензий к такой модели состоит в том, что если химические связи важны, модели почти свободных электронов не должны применяться. Однако, если модель включает накопление распределения заряда между всеми парами атомов точно так же, как химическая связь (например, кремний, когда полоса просто заполнена электронами), тогда она должна применяться к твердым телам. [52]

    Таким образом, при низкой электропроводности длина свободного пробега электронов очень мала. Электроны будут чувствительны только к ближнему порядку в стекле, поскольку у них нет возможности рассеяться от атомов, расположенных на больших расстояниях.Поскольку ближний порядок в стеклах и кристаллах подобен, электронные энергии в этих двух состояниях должны быть одинаковыми. Для сплавов с более низким удельным сопротивлением и большей длиной свободного пробега электронов электроны могут начать ощущать беспорядок в стекле, и это повысит их энергию и дестабилизирует стекло по отношению к кристаллизации. Таким образом, склонность некоторых сплавов к стеклованию может частично объясняться тем фактом, что длина свободного пробега электронов очень мала, так что только ближний порядок когда-либо важен для энергии электронов.

    Также утверждалось, что образование стекла в металлических системах связано с «мягкостью» потенциала взаимодействия между разнородными атомами. Некоторые авторы, подчеркивая сильное сходство между локальной структурой стекла и соответствующего кристалла, предполагают, что химическая связь помогает стабилизировать аморфную структуру. [53] [54]

    Другие авторы предположили, что электронная структура оказывает влияние на формирование стекла через свойства направленности связей.Таким образом, некристалличность является предпочтительной для элементов с большим количеством полиморфных форм и высокой степенью анизотропии связывания. Кристаллизация становится более маловероятной, поскольку анизотропия связи увеличивается от изотропной металлической до анизотропной металлической связи с ковалентной связью, что позволяет предположить связь между номером группы в периодической таблице и стеклообразующей способностью в элементарных твердых телах. [55]

    Список литературы

    1. 1.0 1.1 ISO 11357-2: Пластмассы — Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) — Часть 2: Определение температуры стеклования (1999).
    2. ↑ http://pslc.ws/macrog/tg.htm
    3. 3,0 3,1 Debenedetti, P. G .; Стиллинджер (2001). «Переохлажденные жидкости и стеклование». Природа . 410 (6825): 259–267. Bibcode: 2001Natur.410..259D. DOI: 10,1038 / 35065704. PMID 11258381.
    4. 4,0 4,1 Angell, C. A .; Ngai, K. L .; Маккенна, Дж. Б.; McMillan, P. F .; Мартин, С. В. (2000). «Релаксация в стеклообразующих жидкостях и аморфных твердых телах». Прил. Phys. Ред. . 88 (6): 3113–3157. Bibcode: 2000JAP …. 88.3113A. DOI: 10,1063 / 1,1286035.
    5. 5,0 5,1 Zarzycki, J. (1991). Стекло и стекловидное состояние . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0521355826 .
    6. Охован, М. И. (2004). «Стеклообразование в аморфном SiO 2 как перколяционный фазовый переход в системе сетчатых дефектов». Журнал экспериментальной и теоретической физики Письма . 79 (12): 632. Bibcode: 2004JETPL..79..632O. DOI: 10,1134 / 1,17

      .

    7. Hansen, J.-P .; Макдональд И. Р. (2007). Теория простых жидкостей .Эльзевир. С. 250–254. ISBN 0123705355 .
    8. Филлипс, Дж. К. (1979). «Топология ковалентных некристаллических твердых тел I: ближний порядок в халькогенидных сплавах». Журнал некристаллических твердых тел . 34 (2): 153. Bibcode: 1979JNCS … 34..153P. DOI: 10.1016 / 0022-3093 (79)

      -4.

    9. ↑ Мойнихан, К.и другие. в «Стеклование и природа стеклообразного состояния», ред. М. Гольдштейн и Р. Симха, Ann. N.Y. Acad. Sci., Vol. 279 (1976) ISBN 08
    10. 533

    11. Энджелл, К. А. (1988). «Перспектива стеклования». Журнал физики и химии твердого тела . 49 (8): 863. Bibcode: 1988JPCS … 49..863A. DOI: 10.1016 / 0022-3697 (88)

      -9.

    12. Эдигер, М.D .; Angell, C.A .; Нагель, Сидней Р. (1996). «Переохлажденные жидкости и стаканы». Журнал физической химии . 100 (31): 13200. DOI: 10.1021 / jp953538d.
    13. Энджелл, К. А. (1995). «Формирование стекол из жидкостей и биополимеров». Наука . 267 (5206): 1924–35. Bibcode: 1995Sci … 267.1924A. DOI: 10.1126 / science.267.5206.1924. PMID 17770101.
    14. Стиллинджер, Ф. Х. (1995). «Топографический вид переохлажденных жидкостей и образования стекла». Наука . 267 (5206): 1935–9. Bibcode: 1995Sci … 267.1935S. DOI: 10.1126 / science.267.5206.1935. PMID 17770102.
    15. Немилов С. В. (1994). Термодинамические и кинетические аспекты стекловидного состояния .CRC Press. ISBN 0849337828 . CS1 maint: дополнительная пунктуация (ссылка) CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)
    16. Дж. Х. Гиббс (1960). Дж. Д. Маккензи (ред.). Современные аспекты стекловидного тела . Баттерворт. OCLC 16.
    17. Охован, Майкл I; Ли, Уильям (Билл) Э (2010).«Связность и стеклование в неупорядоченных оксидных системах». Журнал некристаллических твердых тел . 356 (44–49): 2534. Bibcode: 2010JNCS..356.2534O. DOI: 10.1016 / j.jnoncrysol.2010.05.012.
    18. ↑ Измерение температуры стекол. Glassproperties.com. Проверено 29 июня 2012.
    19. ↑ Температура стеклования, Сборник химической терминологии ИЮПАК, 66, 583 (1984)
    20. Галимберти, Маурицио; Каприо, Микела; Фино, Луиджи (21 декабря 2001).«Шина, содержащая циклоолефиновый полимер, протекторный браслет и эластомерную композицию, использованные в ней». код страны = ЕС, номер патента = WO03053721
    21. 20,0 20,1 20,2 Кристофер К. Ибех (2011). ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Свойства, методы производства и применение . CRC Press. С. 491–497. ISBN 978-1-4200-9383-4 .
    22. 21.00 21.01 21.02 21.03 21.04 21.05 21.06 21.07 21.08 21.09 21.10 E. Справочник по ПВХ . Hanser Verlag. ISBN 1-56990-379-4 .
    23. ↑ ABS Дата обращения 7 мая 2010 г.
    24. Джон У.Николсон (2011). Химия полимеров (4, пересмотренное издание). Королевское химическое общество. п. 50. ISBN 9781849733915 . Проверено 10 сентября 2013 г.
    25. ↑ информация и свойства нейлона-6. Polymerprocessing.com (15.04.2001). Проверено 29 июня 2012.
    26. Джонс, А (2014). «Дополнительные материалы для искусственных мышц из лески и швейной нити». Наука . 343 : 868 Рис. S12. Bibcode: 2014Sci … 343..868H. DOI: 10.1126 / science.1246906.
    27. ↑ http://www.tainstruments.co.jp/application/pdf/Thermal_Library/Applications_Briefs/TA133.PDF Измерение воздействия влаги на механические свойства нейлона 66 — Краткое описание приложения TA Instruments для термического анализа TA-133
    28. ↑ PCL | Приложения и конечное использование | Полиэтилен.Polyesterconverters.com. Проверено 29 июня 2012.
    29. EPCOS 2007: Стеклование и кристаллизация в материалах с фазовым переходом . Проверено 29 июня 2012.
    30. Букаро, Дж. А. (1974). «Высокотемпературное рассеяние Бриллюэна в плавленом кварце». Журнал прикладной физики . 45 (12): 5324–1974. Bibcode: 1974JAP …. 45.5324B. DOI: 10,1063 / 1,1663238.
    31. Каузманн, Вальтер (1948).«Природа стекловидного состояния и поведение жидкостей при низких температурах». Химические обзоры . 43 (2): 219. DOI: 10.1021 / cr60135a002.
    32. Охован М.И. (2008). «Конфигуроны: термодинамические параметры и изменения симметрии при стекловании» (PDF). Энтропия . 10 (3): 334–364. Bibcode: 2008Entrp..10..334O. DOI: 10.3390 / e10030334.
    33. Охован, М.И. (2008). «Конфигуроны: термодинамические параметры и изменения симметрии при стекловании» (PDF). Энтропия . 10 (3): 334–364. Bibcode: 2008Entrp..10..334O. DOI: 10.3390 / e10030334.
    34. Охован, Майкл I; Трэвис, Карл П.; Рука, Рассел Дж (2007). «Термодинамические параметры связей в стеклообразных материалах из зависимости вязкости от температуры». Журнал физики: конденсированное вещество . 19 (41): 415107. Bibcode: 2007JPCM … 19O5107O. DOI: 10.1088 / 0953-8984 / 19/41/415107.
    35. ↑ Коуи, Дж. М. Г. и Арриги, В., Полимеры: химия и физика современных материалов, 3-е изд. (CRC Press, 2007) ISBN 0748740732
    36. ↑ Слейтер, Дж. К., Введение в химическую физику (3-е изд., Martindell Press, 2007) ISBN 1178626598
    37. Родился Макс (2008).«Об устойчивости кристаллических решеток. I». Математические труды Кембриджского философского общества . 36 (2): 160. Bibcode: 1940PCPS … 36..160B. DOI: 10.1017 / S0305004100017138.
    38. Родился Макс (1939). «Термодинамика кристаллов и плавления». Журнал химической физики . 7 (8): 591. Bibcode: 1939JChPh … 7..591B. DOI: 10,1063 / 1,1750497.
    39. Френкель Дж. (1946). Кинетическая теория жидкостей . Кларендон Пресс, Оксфорд.
    40. ↑ Бартенев Г. М. Структура и механические свойства неорганических стекол (Wolters — Noordhoof, 1970) ISBN

      54501

    41. К. Л. Рейнольдс мл. (1979). «Корреляция между длиной свободного пробега низкотемпературных фононов и температурой стеклования в аморфных твердых телах». J. Non-Cryst. сол. 30 (3): 371. Bibcode: 1979JNCS … 30..371R. DOI: 10.1016 / 0022-3093 (79) -1.
    42. ↑ Розенбург, Х. М., Физика низкотемпературного твердого тела (Кларендон Пресс, Оксфорд, 1963)
    43. Киттель, К. (1946). «Ультразвуковое распространение в жидкостях». J. Chem. Phys . 14 (10): 614. Бибкод: 1946JChPh..14..614K. DOI: 10,1063 / 1,1724073.
    44. Киттель, К. (1949). «Интерпретация теплопроводности стекол». Phys. Ред. . 75 (6): 972. Bibcode: 1949PhRv … 75..972K. DOI: 10.1103 / PhysRev.75.972.
    45. Чэнь, Шао-Пин; Эгами, Т .; Витек В. (1985). «Ориентационное упорядочение локальных касательных напряжений в жидкостях: фазовый переход?». Журнал некристаллических твердых тел . 75 : 449. Бибкод: 1985JNCS … 75..449C. DOI: 10.1016 / 0022-3093 (85) -X.
    46. Н. Ф. Мотт (1934). «Сопротивление жидких металлов». Труды Королевского общества A . 146 (857): 465. Bibcode: 1934RSPSA.146..465M. DOI: 10.1098 / rspa.1934.0166.
    47. С.Линдеманн (1911). Phys. Zeitschr . 11 : 609.
    48. Klement, W .; Willens, R.H .; Duwez, POL (1960). «Некристаллическая структура в затвердевших сплавах золото – кремний». Природа . 187 (4740): 869. Bibcode: 1960Natur.187..869K. DOI: 10.1038 / 187869b0.
    49. Duwez, Pol; Вилленс, Р.ЧАС.; Клемент, В. (1960). «Непрерывный ряд метастабильных твердых растворов в сплавах серебро-медь». Журнал прикладной физики . 31 (6): 1136. Bibcode: 1960JAP …. 31.1136D. DOI: 10,1063 / 1,1735777.
    50. Duwez, Pol; Willens, R.H .; Клемент, В. (1960). «Метастабильные электронные соединения в сплавах Ag-Ge». Журнал прикладной физики . 31 (6): 1137. Bibcode: 1960JAP…. 31.1137D. DOI: 10,1063 / 1,1735778.
    51. Чаудхари, П; Тернбулл, Д. (1978). «Структура и свойства металлических стекол». Наука . 199 (4324): 11–21. Bibcode: 1978Sci … 199 … 11C. DOI: 10.1126 / science.199.4324.11. PMID 17841932.
    52. Дж. С. Чен (1980). «Стекловидные металлы». Доклады о достижениях физики . 43 (4): 353. Bibcode: 1980RPPh … 43..353C. DOI: 10.1088 / 0034-4885 / 43/4/001.
    53. М. Джонсон; С. М. Гирвин (1979). «Электрон-фононная динамика и аномалии переноса в случайных металлических сплавах». Phys. Rev. Lett . 43 (19): 1447. Bibcode: 1979PhRvL..43.1447J. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.43.1447.
    54. Д. Тернбулл (1974). «Аморфное твердое образование и поведение межузельного раствора в системе металлических сплавов». J. Phys. С . 35 (C4): C4–1. DOI: 10,1051 / jphyscol: 1974401.
    55. Х. С. Чен; Б. К. Парк (1973). «Роль химической связи в металлических стеклах». Акта Мет . 21 (4): 395. DOI: 10.1016 / 0001-6160 (73) -X.
    56. Р. Ван; Д. Мерц (1977). «Полиморфное связывание и термическая стабильность элементарных некристаллических твердых тел». Physica Status Solidi (а) . 39 (2): 697. Bibcode: 1977PSSAR..39..697W. DOI: 10.1002 / pssa.22103.

    Внешние ссылки

    .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о