Особенности применения быстрорастворимых
гидратированных силикатов натрия
Во всем мире гидратированные силикаты широко используются в производстве строительных растворов, огнеупорных и кислотоупорных материалов, для обмазки сварочных электродов, других изделий и композиций строительного и нестроительного назначения. Оптимальные свойства многих разрабатываемых материалов, применяемых в строительстве, могут быть получены на основе натриевых гидросиликатов с модулем 2-3,5.
Гидратированные силикаты натрия могут служить вяжущей основой сухих композиций (цементов) для приготовления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов.
Базовая рецептура вяжущего для приготовления кислотоупорных материалов включает следующие компоненты, мас.%: молотый кварцевый песок или кварцевая мука (100 мкм)-75, гексафторсиликат натрия-5, гидратированный силикат натрия (модификация 1 и модификация 2) -20.
Полученная при смешивании вяжущего и воды образовавшаяся паста работает в качестве кислотоупорной замазки (обмазки) или как связующий материал для укладки химически стойких материалов (кирпича, плитки). Количество воды, необходимое для получения пасты, составляет примерно 20% от массы сухой смеси. Схватывание пасты происходит в течение 1,5-2 ч.
Характеристики образуемого кислотоупорного камня представлены ниже:
| Прочность при сжатии (7 сут), МПа | до 20 |
| Прочность при изгибе (7 сут), МПа | 10-20 |
| Прочность клеевого соединения керамика-бетон (7-10 сут), МПа | 1-1,2 |
| Коэффициент кислотостойкости - отношение прочности камня до и после кислотной обработки (7 сут) | 0,9-1,1 |
На основе кислотоупорного вяжущего и заполнителей изготавливают растворы и бетоны, стойкие к действию многих минеральных и органических кислот. Кислотоупорные изделия испытывают и вводят в эксплуатацию через 7-10 суток твердения в обычных условиях.
Смеси, состоящие из огнеупорного заполнителя, отвердителя и гидратированного силиката, при смешивании с водой образуют камень, устойчивый к температурам до 800-1000 С, эти системы могут использоваться в качестве огнеупорных обмазок, для изготовления жаростойких бетонов и жаропрочных изделий.
Базовая рецептура смеси для изготовления жаростойких материалов, мас.%: шамот молотый - 20, шамотный заполнитель - 67, нефелиновый шлам молотый (или гексафторосиликат натрия) - 3, гидратированный силикат натрия модификация №2 -10. Смесь затворяют водой в количестве, необходимом для получения пасты требуемой консистенции. На основе сухих смесей можно изготовлять штучные жаростойкие изделия методом формования или прессования.
Характеристики образуемого жаростойкого камня представлены ниже:
| Прочность камня при сжатии (7 сут), МПа | 20 |
| Плотность, г/см | 1,6-2 |
| Максимальная температура применения, ? С | 1000 |
| Терморазупрочнение- относительное снижение прочности камня после экспозиции 1 ч при 800 С | 0,7-0,9 |
Затворяемые водой сухие кислото - и огнеупорные композиции на основе гидратированных силикатов хорошо зарекомендовали себя при футеровке торкретированием различных технологических поверхностей.
Гидратированные силикаты могут служить основой силикатных лакокрасочных композиций (силикатных красок), применяемых в качестве фасадных отделочных материалов, для создания антикоррозионных и термостойких покрытий по металлу, противопожарных и декоративных покрытий.
Гидратированные силикаты натрия являются ускорителями схватывания и твердения цементных паст и растворных смесей. В цементные композиции щелочные силикаты добавляют в тех случаях, когда необходимо очень быстрое схватывание и быстрый набор начальной прочности (набрызг-бетоны, тампонирующие и штукатурные составы, пенобетоны неавтоклавного твердения и т.д.).
Перспективным может быть применение гидратированных силикатов натрия в бурении нефтеносных и газовых скважин в качестве структурообразователя, крепящей добавки и ингибитора для буровых растворов, а также при централизованном производстве комбинированных силикатных реагентов многофункционального действия для приготовления и обработки буровых технологических жидкостей. Можно полагать, что появление гидратированных силикатов отечественного производства послужит стимулом к развитию в нашей стране разнообразной продукции на их основе.