Бентонит как природный наноматериал

Бентонит как природный наноматериал

Характеристика месторождений и химико-минеральный состав бентонитов. Общие сведения о структуре глинистых минералов. Структура монтмориллонитовых слоев. Химические и структурно-механические свойства бентонитов, применение в строительстве и производстве.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Высококачественные набухающие бентониты в среднем обладают коллоидальностью более 85%, гидротермальные 86,2%, вулканогенно-осадочные 98,0%, в то время как ненабухающие бентониты того же генетического типа — 40% (морские 35% и континентальные 44,5%). Щелочноземельные бентониты осадочного и элювиального типов характеризуются низкой набухаемостью и коллоидальностью, в среднем не превышающих 25%.

Коллоидальность так же, как и набухаемость, в основном зависит от степени диссоциации монтмориллонитов. Диссоциация происходит под действием молекул воды, которые своими отрицательно заряженными полюсами, притягиваясь к обменным катионам, стремятся оторвать их от анионов, находящихся на поверхности коллоидных частиц. Чем выше диссоциация, тем больше коллоидальность бентонита. Однако эта закономерность действует, как доказал, только в пределах одной и той же валентности и поэтому наиболее ярко проявляется у натриевых бентонитов [1].

5 Применение бентонитов

5.1 Строительные пластмассы

Строительные пластмассы — это одно из направлений, где используются бентониты. Добавление даже небольших количеств тонкодисперсной глины может способствовать получению безвредных для окружающей среды и недорогих пластмассовых изделий с улучшенными общими и специализированными физическими свойствами. Добавление глины может сделать пластмассы малопроницаемыми для жидкости и газа. Вместе с тем монтмориллонитовые глины имеют гидрофильную природу и поэтому оказываются технологически несовместимыми с полимерной матрицей. Однако если глина обработана определенным органическим ПАВ, состав, которого позволяет инертной глине лучше смешиваться с полимерами, то она может быть включена в технологическую смесь для получения конечного продукта. В частности гидрофобизируют органическим модификатором. В результате ионного обмена глина насыщается органическим катионом, в качестве которого может быть NH4+ или какой-либо объемный ароматический радикал. Органоглины совместимы с полимерными смесями и могут использоваться в пластмассовом производстве.

Кроме отмеченных выше преимуществ, введение в полимерную матрицу модифицированных глинистых малоразмерных частиц, способствует повышению огнестойкости пластмасс. Размер молекулы вводимого радикала оказывает существенное воздействие на термическую стабильность органоглины и соответственно на термостойкость нанокомпозиционного пластмассового материала.

Кроме повышения термостойкости, введение органоглины способствует улучшению абсорбционных свойств пластмасс, при этом повышается способность пластмассы поглощать вредные газы (газообразные продукты), образующиеся при частичном разложении синтезируемых нанокомпонентов.

Если смесь полимер — бентонит подвергается обжигу, то глина образует слой обожженного силикатного материала на внешней стороне изделия, повышая при этом его прочность и изолирующие свойства.

5.2 Бентонитовые суспензии

Бентонитовые суспензии довольно широко используются при проведении надземных и подземных строительных работ. При использовании глинистых суспензий в строительстве в настоящее время практически не учитываются тонкие детали минерального состава бентонитовых глин. В то же время необходимо учитывать особые свойства плейтлетов, которые участвуют в образовании глинистых частиц. На поверхности плейтлетов заряды распространены неравномерно, в результате чего образуются наноразмерные участки с различной силой взаимодействия. На поверхности в первую очередь будут заполняться те структурные позиции, в которых силы взаимодействия проявляются наиболее сильно. На этой основе могут быть созданы пленки с прочно закрепленным катионом с определенными свойствами. Однако величина поверхностного заряда может быть значительна, в этом случае взаимодействие в системе «молекула — наноразмерный участок поверхности» может оказаться столь велико, что заполнение свободных позиций на поверхности будет носить хаотический характер. В любом случае из рассмотренного выше правила следует, что, подбирая глину с максимальным поверхностным зарядом глинистых частиц и наиболее благоприятным с точки зрения модификации определенным катионом, глинистой частице можно придавать определенную структурную предрасположенность.

Если правильно использовать минералогические особенности глин можно улучшить качество гидроизоляционных покрытий при работах в грунтах с высокой водопроницаемостью. Наиболее простой вариант, когда бентонитовая смесь (суспензия) заливается в траншею или котлован. Через определенное время на поверхности системы «грунт — суспензия» возникает защитная пленка, играющая роль гидроизолятора. Во многих случаях для указанных целей используются бентонитовые глины наиболее низкого качества и без дополнительных модификаций.

В бентонитовых суспензиях используемых для строительных работ потенциально имеются плейтлеты и наноразмерные частицы. Для извлечения максимального эффекта подобные суспензии должны проходить предварительную подготовку в специальных отстойниках.

Так как в суспензии глинистые частицы или плейтлеты существуют в виде пленок, методом осаждения возможно создание многослойных пленок с заданными свойствами, например глинистых герметиков. Наиболее широко глинистые герметики применяются при гидроизоляции швов в конструкциях, работающих во влажных грунтах. При использовании пленок в качестве герметиков необходимо учитывать свойства плейтлетов отдельных частиц:

1. Ввиду неоднородности поверхностного заряда возможна организация определенных катионов на поверхности частиц, то есть наличие специфического взаимодействия обменных катионов на поверхности элементарного глинистого плейтлета и организации их в определенном порядке;

2. Путем подбора состава и сродства обменных катионов, входящих в межслоевое пространство возможно создание глинистых суспензий с максимальной набухаемостью;

3. В результате взаимодействия плейтлетов между собой возможно структурирование самой суспензии с образованием гелей с различной величиной тиксотропных свойств.

Учет указанных свойств способствует улучшению качества бентонита, который в настоящее время уже используется в специальных красках, обеспечивающих герметичность шва между отдельными деталями конструкции.

5.4 Строительная керамика

Некоторые разновидности бентонитов издавна использовались как один из главных компонентов строительной керамики различного назначения, например беложгущиеся бентониты Огланлинского месторождения в Туркмении. Высокая поверхностная адсорбция глинистыми частицами некоторых солей может использоваться при создании керамических масс со специальными свойствами, например на этой основе возможно производство прозрачной керамики.

5.5 Буровые растворы

Широкое применение бентониты нашли в нефтебуровых работах для приготовления глинистых растворов. Технические условия на глинистое сырье (ГОСТ 3226 — 77 [10]) и на глинопорошки (ТУ 39 — 043 — 74 [11]) предъявляют повышенные требования к бентонитам, которые подразделяются на четыре сорта в порошках, кроме того, выделяется и высший сорт.

Буровые растворы, изготовленные из бентонитов разных генетических типов, резко отличаются друг от друга. Плотность глинистых растворов у высококачественных щелочных гидротермальных и вулканогенно-осадочных бентонитов изменяется от 1,04 до 1,15. Выход глинистого раствора из 1 т составляет 9,5 — 15,7 м3/т, а содержание песка 0,6 — 5%. Из данных бентонитов получаются растворы первого сорта. Из бентонитов со смешанным обменным комплексом могут быть получены растворы первого — третьего сортов с выходом 6,3 — 12,6 м3/т. Щелочноземельные бентониты осадочного и элювиального типов отличаются низким качеством, из них могут быть получены буровые растворы только четвертого сорта. Плотность растворов при этом составляет 1,20 — 1,29, выход раствора 2,2 — 3,2 м3/т, при содержании песка 1,6 — 2,9%. Низкосортные растворы получаются из элювиальных бентонитов, образованных по эффузивным породам, тогда как бентониты, образованные по осадочным породам, для приготовления буровых растворов не пригодны из-за высокого содержания песка [1].

5.6 Производство железорудных окатышей

Принято считать, что натриевые бентониты наиболее пригодны для целей окомкования железорудных концентратов. Качество бентонита как связующей добавки определяется их набухаемостью.

Щелочные гидротермально-метасоматические и вулканогенно-осадочные морские бентониты характеризуются высоким качеством как связующая добавка для окомкования железорудных концентратов. Щелочноземельные, в том числе и типично кальциевые, практически мономинеральные их разновидности в окатышах также ведут себя превосходно. Осадочные бентониты, обладая, как правило, минимальным содержанием монтмориллонита, для целей окомкования в естественном состоянии не пригодны.

На качество бентонитов как связующей добавки в окомковываемой шихте влияют многие факторы. Основными критериями их качества являются: содержание монтмориллонита > 85%, содержание мелкопелитовых частиц должно быть не менее 50% массы породы [1].

5.7 Литейное производство

В литейном производстве, так же как и в любом другом, строго различаются щелочные бентониты (набухающие) и щелочноземельные (ненабухающие). Эти разновидности обладают различной способностью к дегидратации и в связи с этим характеризуются разной долговечностью и прочностью в литейных формах.

Связующие свойства лучше у щелочных бентонитов. Прочность формовочных смесей, приготовленных с ними, изменяется от 0,40 до 0,66 МПа в сухом состоянии. Смешанные бентониты придают прочность формовочным смесям в сухом состоянии 0,55 МПа, тогда как кальциевые разновидности 0,44 — 0,50 МПа. Осадочные щелочноземельные бентониты придают прочность формовочным смесям в сухом состоянии 0,40 — 0,70 МПа. Прочность сухих форм с использованием элювиальных бентонитов 0,37 — 0,48 МПа.

Приведенные данные позволяют отнести все исследованные глины к формовочным бентонитам прочно- и среднесвязующим во влажном и сухом состоянии со средним и высоким содержанием вредных примесей.

Исследованные бентониты могут применяться для приготовления форм, для отливки как стального, так и чугунного литья. При этом для стального литья предпочтение отдается щелочным бентонитам. Для производства мелкого чугунного литья широко используются кальциевые бентониты. Для крупных чугунных отливок рекомендуются натриевые бентониты или смесь обеих разновидностей.

Кальциевый бентонит, кроме того, можно использовать для литья цветных металлов, за исключением сплавов никеля с высокой температурой плавления.

Производство наночастиц из бентонита сложный процесс, основанный на использовании тонких технологий, требующих глубоких научных исследований, а главное знание минералогии бентонита.

Бентонитовая глина является своеобразным полуфабрикатом или основой для промышленного производства наночастиц. Наноматериалы могут изготавливаться и использоваться в виде порошков, пленок, покрытий, а также объемно-структурированных, тонкозернистых соединений. При получении из бентонитовой глины нанопорошков целесообразно осуществлять наноструктурную подготовку в специальных механических активаторах (типа планетарных вибромельниц). Использование бентонита в строительных нанокомпозитах типа пластмасс и специальных суспензий требует разработки технологии получения устойчивых во времени нанопленок с заданными свойствами.

Наноматериалы могут производиться как путем синтеза нового материала, так и путем деформирования материала с известной структурой. Малый размер зерен обуславливает большую протяженность межзерновых границ раздела. Сами же зерна могут иметь различные дефекты, количество и распределение которых иное чем в крупных зернах. Поэтому в настоящее время уменьшение размера зерен рассматривается как эффективный метод изменения свойств твердого тела.

1. Кирсанов Н.В. Генетические типы и закономерности распространения месторождений бентонитов в СССР / Н.В. Кирсанов, М.А. Ратеев, А.А. Сабитов и др. — М.: Недра, 1981, — 214 с.

2. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / Под ред. Г. Брауна, — М.: МИР, — 1965, — 307 с.

3. Берри Л.Г. Минералогия / Л.Г. Берри, Б.Г. Мейсон, Р.В. Дитрих, — М.: МИР, — 1987, — 603 с.

4. Грим Р.Э. Минералогия и практическое применение глин / Р.Э. Грим, — М.: МИР, — 1967, — 264 с.

5. Котельников Д.Д. Глинистые минералы осадочных горных пород / Д.Д. Котельников, А.И. Конюхов, — М.: Недра, — 1986, — 247 с.

6. Куковский Е.Г. Особенности строения и физико-химические свойства глинистых минералов / Е.Г. Куковский, — К.: Наукова думка, — 1966, — 128 с.

7. Осипов В.И. Микроструктура глинистых пород / В.И. Осипов, В.Н. Соколов, Н.А. Румянцева, — М.: Недра, — 1989, — 211 с.

8. Брегг У.Л. Кристаллическая структура минералов / У.Л. Брегг, Г.Ф. Кларингбулл, — М.: МИР, — 1966, — 389 с.

9. Сребродольский Б.И. Загадки минералогии / Б.И. Сребродольский, — М.: Наука, — 1987, — 160 с.

Бентонит для цементных растворов

Бентонит – природный глинистый материал, относящийся к классу алюмосиликатов. Размер частиц бентонита меньше 1мкм и, поэтому он имеет большую удельную поверхность. При гидратации бентонит может сильно разбухать (в 14-16 раз). При ограничении свободного пространства бентонит при добавлении воды образует гель. Это его свойство используют для гидроизоляции при строительстве и приготовлении буровых растворов.

Название бентонит глина получила по месту добычи. Залежи ее были обнаружены вблизи форта Бентон (США). Способность глины поглощать частицы различных размеров известна с древних времен. Первоначально ее использовали для очистки от жира шерсти, используемой при изготовлении сукна (сукновальные глины).

Бентонит поставляется в виде высушенного и тонко помолотого порошка глины, сохраняющего при этом все свои химические свойства. Делается это для удобства транспортировки и последующего применения.

Сферы применения глинопорошков на основе бентонита:

1. Формовочные смеси – в сочетании бентонита с огнеупорными материалами.
2. Сорбционные реагенты для очистки пищевых жидких сред, природных, технических и сточных вод.
3. Формирование железорудных окатышей в металлургии.
4. Гидроизоляция оснований в строительстве.
5. Буровой раствор при вертикальном и горизонтальном бурении.
6. В качестве пригруза забоя.
7. Бентпорошок для винпрома.
8. Бытовое применение – наполнитель туалетов для домашних животных.

Бентонит нашел широкое применение в литейном производстве. Он используется для изготовления форм отливок из цветных и черных металлов. Бентонит обладает высокой связующей способностью, прочностью для изготовления бездефектных и качественных отливок.

Для улучшения качества бентонитовых порошков их активируют. При активации двухвалентные ионы кальция и магния в диффузионном слое глины замещаются одновалентным ионом натрия.

При повышении количества ионов натрия улучшаются механические свойства формовочных смесей, такие как уменьшение дефектов, при расширении формы для отливки, увеличиваются прочность всухую и время живучести формы.

Одним из основных показателей качества бентонитовых порошков для формовочных смесей является прочность на сжатие во влажном виде. Она составляет 0,9-1,1 кг/см 2 .

Благодаря высокой набухаемости и свойству образовывать гель, бентонит нашел применение при гидроизоляции в строительстве и в качестве бурового раствора скважин для снижения эффекта фильтрации. Буровые растворы обеспечивают удаление обломков из забоя разбуриваемых пород.

Наиболее общим показателем качества бентонитового порошка является выход раствора. Вязкость раствора определяется качеством, количеством и степенью гидратации частиц бентонита и определяет подъемную силу бурового раствора. За способность раствора оседать на стенках скважины отвечает показатель фильтрации. Буровой раствор создает малопроницаемую корку на стенках скважины. Этот показатель называется толщиной фильтрационной корки. Буровые растворы на основе бентонита применяют при бурении водных, газовых и нефтяных скважин.

Бентонит при горизонтальном направленном бурении устранит проблемы, возникающие при проходке сыпучих обваливающихся грунтов, таких как крупнозернистый песок, путем укрепления стенок канала. За счет формирования тонкого непроницаемого для воды слоя удается снизить просачивание через стенки прокладываемого канала. Буровые растворы на основе бентонита охлаждают буровую головку и зонд, увеличивают скольжение прокладываемого трубопровода в липких глинистых и слежавшихся грунтах. Эти же свойства глинпорошков применяют для щитовой проходки тоннелей.

Бентонит применяют в строительстве для гидроизоляции бетонных оснований, защиты шахт и карьеров от подземных вод, защиты подземных вод от загрязнений, для организации складирования экологически опасных отходов.

Модифицированный бентонит натрия используют как флокуляционную добавку для очистки сточных вод от масел, жиров, органики, тяжелых металлов. Бентонит диспергируется в воде, увеличивая размер и вес хлопьев, выпадающих в осадок. Это позволяет связывать загрязняющие химические вещества, увеличивать прозрачность и фильтруемость воды.

Бентонит подходит для фильтрации и осветления вин и фруктовых соков. При добавлении его в продукт образуются хлопья, которые вместе с частицами мути оседают на дно, делая продукт прозрачным.

Способность бентонита впитывать влагу до 5 раз и образовывать при этом комки позволяет использовать его для кошачьих туалетов. Наполнитель выпускается в виде гранул.

Бентонит. Утилизация бентонита.

Природные залегающие бентониты обычно имеют рН 6—9,5 (для 5 % водной суспензии после её отстаивания в течение 1 часа) и содержат менее 2 % карбоната натрия; общее содержание взаимозаменяемых натрия и кальция не превышает 80 мэ/100 г.

Существуют два типа бентонитов:

— кальциевый, с низкой степенью набухания;

— натриевый, с высокой степенью набухания (скорость вспучивания менее 7 мл/г или более 12 мл/г).

Некоторые природные залегающие бентониты могут иметь характеристики, отличающиеся от этих значений; там, где это имеет место, обычно считается, что бентонит является активированным

При ограничении пространства для свободного разбухания в присутствии воды образуется плотный гель, который препятствует дальнейшему проникновению влаги. Это свойство, а также нетоксичность и химическая стойкость делает его незаменимым во многих сферах производственной деятельности и, в том числе, в строительстве.

Приминительно к теме нашего сайта, мы рассматриваем бентонит и его растворы в качестве гелей, образующихся при горизонтальном и вертикальном бурении, которые надлежит вывезти и утилизировать.

В чем же основная проблема утилизации бентонита?

С того момента, как бентонитовый раствор был использован при бурении, содержание влаги в нем, как уже сказано выше, в десяток раз увеличивается и превращается вгелеобразную массу и, главное, процесс высыхания такой массы становится длительным и трудоемким, в том числе с точки зрения вывоза и утилизации.

В отличии от влажных и илистых грунтов, которые достаточно перемешать в пропорции 1:1 или 1:1.5 с грунтом или песком, или просто оставить на время для естественного подсыхания, бентонитовый гель, раствор, использовавшийся в ходе буровых работ, требует для вывода из него влаги создания определенных химических условий и значительного слоя грунта/песка для перемешивания. Причем, за счет «растекания», требует и больших площадей. Из-за этого, не каждый приемный пункт, отвал или свалка готовы принять бентонит для утилизации. Да и знанием технологии и проектной возможностью могут похвастаться единицы.

Сайт «Диспетчер-грунт» готов организовать для вас вывоз и утилизацию бентонитовых гелей, растворов или ранее утилизированного бентонита (часто его «залежи» встречаются за МКАДом Юго-Западе от Москвы).

Ориентировочная стоимость услуги, вместе с вывозом и утилизационным сбором силами наших исполнителей, составляет — 1650,00 руб с НДС.

Звоните 8 (903) 591-36-89 и мы предоставим Вам профессиональных исполнителей!

Надо отметить, что при соблюдении технологии утилизации, слой бентонита, даже перемешанный с грунтом, создает отличный гидроизоляционный слой и способствует уменьшению доступа влаги из под земли при строительстве на этом месте зданий и сооружений. Причем, сам по себе, слой бентонита становится и достаточно прочной основой для фундаментов зданий исооружений при соответствующих нагрузках

Бентонит для ГНБ

Первые ГНБ установки не были снабжены никакими навигационными приборами, и бурение осуществлялось вслепую. Система локации для ГНБ была внедрена лишь в 80-х годах прошлого столетия.

Бестраншейный способ прокладки инженерных коммуникаций на деле доказал свою высокую эффективность. Особенно это касается регионов с высокой плотностью населения и труднодоступной местности. Метод горизонтально наклонного бурения позволяет осуществить полный комплекс буровых работ на ограниченной площади с минимальным привлечением дополнительной техники и рабочей силы. В отличие от открытого метода прокладки, закрытый обеспечивает сохранность всей поверхностной инфраструктуры. Плюс ко всему, прокладка трубопроводов путем ГНБ гораздо быстрее и дешевле. Таким образом, все преимущества данной технологии на лицо.

Для надлежащего выполнения работ по горизонтальному бурению необходима специализированная техника и качественные вспомогательные материалы. Основным таким материалом является специальный буровой раствор – бетонит для ГНБ. Об этом материале и пойдет речь в данной статье.

Что такое бетонит

Бетонит для ГНБ представляет собой специальное глинистое вещество в форме порошка или гранул. Особенность бетонита – способность набухать при соединении с водой, образуя прочную водонипроницаемую оболочку. Благодаря данной специфики вещества, бетонит широко используется в различных строительных процессах – кроме ГНБ, бетониты применяют при строительстве подземных тоннелей и других подобных объектов. Подразделяются бетониты на три класса: натриевые, калиевые и кальциевые. Для горизонтального бурения используют, преимущественно, кальциевый и натриевый бетонит.

Буровой раствор

Буровой раствор состоит не только из бетонита, он является лишь одним из компонентов. Для подготовки качественного раствора, кроме бетонита, также используют воду, полимеры и водный кондиционер. В зависимости от пропорций того или иного элемента можно подготовить буровой раствор с различными характеристиками. Необходимо сказать, что универсального бурового раствора не существует, для каждого из вида почв, в зависимости от структуры грунта, твердости, преобладающих пород, готовят различные растворы, которые отличаются по своей вязкости и плотности. Вязкость бурового раствора зависит от количества используемых полимеров.

Назначение бетонита

Буровые растворы, компонентами которых являются полимеры и бетонит, используются не только при подземной прокладке трубопроводов. Также они широко применяются при выполнении таких работ как:

• геолого-изыскательные работы;
• бурение проходок для шахт и рудников;
• горизонтальное бурение.

Бетонит для ГНБ является основной составляющей частью бурового раствора. Он образует водонепроницаемую оболочку на стенках пробуренной скважины, благодаря чему осуществляется фильтрация бура и его смазка. Согласно, проведенным исследованиям, бетонит сокращает финансовые расходы на буровые работы, в среднем, на 15-20%.

Кроме этого, у бетонита есть еще несколько немаловажных функций:

• укрепляет и уплотняет стенки пробуренного канала, что обеспечивает прочность и устойчивость скважины;
• снижает крутящий момент буровой штанги;
• способствует выводу лишнего грунты из пробуренного канала;
• облегчает процесс проталкивания трубы внутри скважины (снижается трение).

Всегда нужно следить за структурой грунта, так как в процессе бурения характеристики почвы могут изменяться. После таких перемен, нужно изменять и состав бурового раствора, адаптируя его к новым геологическим условиям.

Расход бетонита при ГНБ

Расход бетонита, при проведении горизонтально направленного бурения, напрямую зависит от структуры грунта, а именно от исходных характеристик водонепроницаемости почвы. В зависимости от данного параметра, расход бетонита при ГНБ может колебаться в диапазоне от 5-ти до 50-ти кг на 1 квадратный метр грунта. Кроме того, на расход бурового раствора также влияет диаметр скважины и скорость прокладки труб.

Расчет расхода бетонита при ГНБ

Как правило, при подготовке бурового раствора, на 1 кубический метр воды необходимо приблизительно 40-50 килограмм бетонита (данные указаны на основании бетонита «ГНБ-30»). Смешав все компоненты, раствор необходимо тщательно перемешать, после чего дать ему время отстояться в течении получаса. Расчет расхода бетонита необходимо осуществлять исходя из того, что для обработки канала длиной в 100 метров потребуется приблизительно 250-300 литров бурового раствора.

От того насколько качественные компоненты будут использованы, а также от правильности соблюдения пропорций, зависит качество конечного продукта – бурового раствора. Правильное применение данного вещества обеспечит выполнение буровых работ на высоком качественном уровне.

Всю подробную информацию по вопросам теоретического обучения вы найдёте здесь:

Клей ПВА или жидкое стекло: что и зачем добавляют в цементный раствор

Для улучшения качеств строительного раствора применяют добавки. Правильно подобранный компонент увеличивает устойчивость бетона к нагрузкам и уменьшает время застывания. Перед тем, как использовать цемент с ПВА или с жидким стеклом, надо разобраться в особенностях материалов.

Свойства добавок

При выборе компонентов отталкиваются от функций, которые покрытие должно выполнять. При смешивании добавки кардинально меняют характеристики бетона. Рассмотрим сильные и слабые стороны химических веществ.

Материал создали на основе эмульсии поливинилацетата с загустителями и присадками. Клейкая белоснежная или слегка желтая масса по структуре напоминает сметану. У вещества есть легкий, едва уловимый аромат без химического подтона. Для цемента с клеем ПВА часто используют строительную (универсальную МБ) разновидность или специальную жидкую дисперсию.

В бетоне средство выполняет функции пластификатора. При соединении с раствором вещество улучшает характеристики материала:

• Повышается пластичность. Цемент выдерживает разрывные нагрузки, снижается возможность появления трещин в конструкции.
• Увеличиваются сроки службы. Клей ПВА продлевает эксплуатационные качества бетона.
• Упрощает работу с сырьем. Клеящий состав легко замешивать, масса становится однородной, поэтому исполнитель затрачивает мало усилий.
• Держится на любой поверхности. Стяжку без проблем можно расположить в горизонтальном или вертикальном положении.
• Не деформируется. Затвердевший слой получается очень крепким, не пылится при эксплуатации.

Клей ПВА разрушается под ультрафиолетом, но при добавлении в цемент вступает в химическую реакцию. В бетоне вещество уже не боится солнца, выдерживает 8 циклов заморозки-оттаивания. Компонент часто используют при создании наливных полов и стяжек в закрытых помещениях.

Цемент с ПВА расходуется больше, чем при обработке чистым раствором.

У готового состава высокая скорость полимеризации, поэтому средство не является универсальным. Стяжка или оштукатуренные поверхности долго сохнут. К минусам вещества относят неустойчивость к высокой влажности и запрет работы при температуре, ниже +10 С.

Жидкое стекло

У добавки на основе силиката натрия нет цвета и запаха. Химикат выпускают в виде вязкой смеси. При контакте с углекислым газом в воздухе средство начинает кристаллизироваться. В процессе затвердения возникает тонкая, крепкая пленка, устойчивая к влаге и механическим повреждениям.

Из-за хрупкости жидкое стекло никогда не используют в чистом виде, всегда добавляют в строительные растворы. При смешивании в определенной пропорции удается изменить характеристики бетона:

• Увеличивается текучесть состава. Вещество на основе силиката улучшает вязкость исходного материала. Средство равномерно распределяется по поверхности и проникает в мельчайшие трещины.
• Формирует плотную пленку. Жидкое стекло увеличивает водонепроницаемость цемента.
• Ускоряет застывание. Раствор с добавлением 10% силиката схватывается через 5 минут, а полное затвердение происходит через 4 часа.

При включении вещества в бетон уменьшается расход строительной массы, снижая затраты на ремонт. Жидкое стекло выдерживает высокую влажность, защищая обработанную поверхность от плесени и гниения. Средство можно нанести только на цемент или древесину, иначе будет отторжение.

Характеристики состава зависят от концентрации добавки. Слишком много силикатного материала в бетоне ухудшает качество раствора. Оптимальные параметры варьируются в пределах 5-10%, максимум – 15%. Для улучшения эластичности в цемент включают пластификаторы.

Когда использовать

Несмотря на видимое сходство у материалов разные характеристики и сфера применения. Силикат натрия – идеальный вариант при высокой влажности. Средство уменьшает пористость бетона, отталкивают воду и создают неблагоприятные условия для плесени. Обработанные поверхности не пропускают влагу и не гниют.

Из-за «эффекта стекла» жидкую добавку рекомендуют использовать при облицовке в банях и санузлах, колодцах и бассейнах. При высокой температуре раствор с добавлением прозрачного материала приобретает жаропрочные свойства. Характеристики смеси полезны при возведении дымоходов, каминов и печей.

Цемент с ПВА применяют при создании или обновлении наливных полов. Эластичное сырье равномерно распределяется по плоскости, не трескается и долго сохраняет твердость (не пылит). Клей внутри состава облегчает облицовку стен и потолков плиткой. Вещество обеспечивает лучшую адгезию керамики с поверхностью, защищает отделку от отпадения.

Клей в бетоне уменьшает размер цементных пор и равномерно распределяет по составу. Масса становится более пластичной и податливой, чем традиционная штукатурка. Вещество удается ровно и красиво положить на поверхность. После черновых работ стены и потолок меньше скалываются при механических повреждениях, на плоскостях не возникают трещины.

Смешивая цемент с ПВА, применение которых считают универсальным средством во время ремонта, стоит помнить о сфере использования. Клей разрушается во влажных условиях, поэтому составу противопоказана эксплуатация в санузле, бассейне и при облицовке колодцев.

Как правильно развести

Качество состава и простота нанесения зависит от правильности смешивания. Объем добавок не должен превышать основное вещество, поэтому профессионалы рекомендуют точно выдерживать пропорции. Разберем основные способы разведения материалов.

Технология для ПВА

Клей разрушается под воздействием солнечных лучей. Чтобы не потерять свойства, соединение проводят в помещении. Максимальная концентрация добавок – 20%. При облицовке плиткой соотношение ПВА и цемента выдерживают в пропорциях 1 к 5, для штукатурных работ – 1 к 3. Если готовят раствор для стяжки, то доля клеящего вещества варьируется в пределах 5-10%.

Бетон соединяют с песком, разбавляют холодной жидкостью. В состав вводят добавку в нужной концентрации. У клея очень вязкая консистенция, что осложняет смешивание. ПВА предварительно разводят водой до состояния молочка (1:2), после чего выливают в раствор.

Для облицовки вертикальных поверхностей плиткой профессионалы рекомендуют использовать концентрированную массу. ПВА и цемент соединяют в пропорциях 1:4, без добавления жидкости. Получается очень крепкий раствор, который удерживает тяжелую отделку в труднодоступных местах.

При работе с материалом марки М400 сырье смешивают с песком (1:3), потом вливают воду и разводят до нужной консистенции. Для приготовления штукатурки на 10 л готового бетона берут 70 г ПВА. Если клей используют в форме разведенного молочка, то надо уменьшить количество влаги при смешивании раствора.

Напольная стяжка должна быть крепкой, вязкой и быстросохнущей. При работе с новым покрытием используют (в кг):

• щебень – 300;
• песок – 200;
• цемент – 100;
• краситель – 5 кг;
• ПВА – 20.

Жидкость добавляют в соотношении 0,45-0,55 (В/Ц). Старую напольную стяжку легко обновить смесью бетона с ПВА. Строительный материал соединяют с песком и клеевой эмульсией в пропорциях 1:3:0,5. Для крепости в состав добавляют 4% эпоксидной смолы. Аккуратно вливают воду, добиваясь нужной консистенции.

Метод для жидкого стекла

Раствор цемента с силикатным клеем традиционно смешивают в пропорциях 10:1. При увеличении жидкого стекла в бетоне усиливаются гидроизоляционные качества соединения, что учитывают при работе во влажных условиях. Для снижения кристаллизации полимер разбавляют водой, после чего вводят в готовый бетон и тщательно размешивают строительным миксером.

Для бытовых нужд концентрация силикатного вещества в цементе не должна быть больше 3%. Если нужен огнеупорный состав, то песок со стеклом жидким и стройматериалом соединяют в пропорциях 4:1,5:1,5. Объем влаги – 25% от общей массы раствора.

Силикатный компонент в составе штукатурки усилит водоотталкивающие свойства отделки. Готовый цементно-песочный раствор смешивают с 15% кристаллизующего вещества. Полученную массу тщательно размешивают, потом приступают к обработке поверхностей.

Жидкое стекло входит в защитный состав для колодцев. Бетон, песок и добавку соединяют в пропорциях 1 к 1. По консистенции раствор должен напоминать вязкую сметану. Для гидроизоляции бассейнов берут цемент с силикатом в соотношении 10:1.

Заключение

Улучшить характеристики бетона помогут компоненты, которые в правильной концентрации добавляют на стадии создания раствора. Выбор средства зависит от задач и места эксплуатации. Клей ПВА используют при выравнивании полов и облицовки плиткой сухих помещений. В условиях повышенной влажности отдают предпочтение жидкому стеклу.