Vodní sklo lze jednoduše charakterizovat jako roztok křemičitanu sodného. Vyrábí se buď ze sklářského písku za pomoci alkalických tavidel, nebo hydrotermální reakcí. Látka je známá už od roku 1895, kdy se také spustila jeho průmyslová výroba. Dnes existují dva základní druhy a zpomalovače či urychlovače.
Vodní sklo se používá ve stavebnictví:
- k urychlení tuhnutí cementových směsí
- k mineralizaci dřevěných konstrukcí a tím k ochraně proti požáru
Vliv vodního skla na vlastnosti betonu
Voda je nedílnou součástí mnoha rozšířených stavebních materiálů. V případě nášlapných vrstev podlah však představuje riziko pro jejich trvanlivost. Vodní sklo má nezastupitelnou roli v montáži a finální fázi dokončení minerálních betonových podlah. Beton totiž tvrdne díky hydrataci cementu, tj. jeho reakci s vodou. Jedná se o chemicky poměrně složitý proces, jak co do množství probíhajících reakcí jednotlivých minerálů, tak i co do časového průběhu.
Tuhnutí, tedy přechod z kapalného do pevného skupenství, které nastává cca po 24 hodinách, je jednou z teprve počátečních fází hydratace. K dominantnímu nárůstu pevnosti betonu (cementového potěru) dochází až následně, tedy v době, kdy materiál má již pevné skupenství.
Druhým faktem k připomenutí pak je skutečnost, že hydratace cementu se zastaví v okamžiku, kdy jsou spotřebovány materiály, které do ní vstupují, nebo pokud se nepříznivě změní podmínky. Spotřebování veškerého cementu je teoreticky ideálním stavem, kdy je cement ve směsi maximálně využit. V betonu je tedy voda třeba a nelze se bez ní obejít. Na druhé straně při pokládce nášlapných vrstev je nadměrná vlhkost nežádoucí.
Čtěte také: Složení práškových barev do betonu
Může být příčinou vyboulení dřevěné podlahy či rozevírání jejích spár, příčinou vzniku puchýřů na povlakových krytinách či neprodyšných stěrkách, odlupování nášlapných vrstev od podkladu v důsledku osmotického tlaku, vzniku plísní atd. Optimální parametry zbytkové konečné vlhkosti uvádíme níže.
Potěr betonu zvyšuje hydrofobní vlastnosti. Také odolnost je výrazně větší. Například se vodním sklem potírají i silnice, aby více vydržely. U betonu je ale důležitá vlastnost už v přípravě betonu. Přibližně na dvě kolečka deci křemičitanu sodného výrazně urychluje tuhnutí betonu.
Penetrace betonu vodním sklem
Penetrace betonu je velmi podstatná část finální úpravy minerálních podlah na cementové bázi (portlandský cement & vápenné složky). Penetrace povrchu betonu vhodným prostředkem a jeho odizolování proti zemní vlhkosti. Penetrace je vlastně pronikání nosného média (vody, silikátů a dalších chemikálií) do podkladu. Penetrační hmota obsahuje účinnou látku, která zajišťuje po aplikaci nátěru trvanlivost požadovaných vlastností podkladu.
Penetrace betonu a minerálních povrchů se provádí kvůli vlastnostem podkladu a přilnavosti či spojení krycí finální vrstvy. Penetraci lze tedy přirovnat k základovým nátěrům například kovových či metalických povrchů. Nejdůležitější je pro správné provedení podkladové úpravy betonových povrchů vhodný výběr penetračního systémů.
Ten musí vždy chemicky odpovídat konkrétní povrchové úpravě, ale i vlastnostem podkladu a ideálně jeho chemickému složení. Do penetračního nátěru je dokonce možné přidat trochu barvy, kterou budeme později povrch natírat či finálně uzavírat.
Čtěte také: Aplikace tekutého skla na cihly
Pozor - nevhodný je výběr penetrace od takzvaných odborníků ze stavebních super a hypermarketů. Penetrace betonu, penetrace betonových podlah, repase betonových podlah, čištění a ochrana betonových podlah vyžaduje vhodné a odpovídající technologické zázemí prováděcí kamenické firmy a dlouhodobé zkušenosti a poznatky z oblasti vývoje a změn stavebního a kamenického trhu. Díky rychlým změnám z hlediska technologického vývoje to je vskutku náročná disciplína, jelikož se materiálová a technologická nabídka obměňuje a však toto je naše práce.
Vlastnosti a účinky penetrace vodním sklem
Penetrace betonu, penetrace betonových podlah a inspekce betonových podlah zkoumá a hodnotí také tvrdost povrchového materiálu betonových podlahy dle Mohsovi stupnice tvrdosti, která vyjadřuje schopnost jednoho materiálu rýt do druhého. Penetrace betonu proniká hluboko do povrchu, reaguje s volným vápníkem nacházejícím se v betonu, dochází k hydrataci na krystalickou strukturu připomínající sklo a vytváří hydrát křemičitanu vápenatého (CSH). Póry jsou “zaskleny” a vytvrzují horní vrstvu betonu.
Penetrace betonu nezpůsobuje žádné nebo jen nepatrné barevné změny povrchu. Absorpce vody se sníží a povrch zůstává otevřený pro difúzi. Systém penetrace je použitelný́ pro všechny vápencové povrchy, jako jsou například broušené / leštěné a hlazené betonové podlahy / potěry, teracové dlaždice / teraco, atd. Penetrace je pro beton zcela klíčová, jelikož beton je kompozitní stavební materiál sestávající z pojiva a plniva.
Po zatuhnutí pojiva vznikne pevný umělý slepenec. Nejčastějším druhem betonu je tzv. cementový beton (CB), kde je pojivem cement a plnivem kamenivo; dalším materiálem pro výrobu je voda.
Speciální betony a vodní sklo
Speciálním betonem označujeme beton, který má neobvyklou vlastnost(i), nebo jinak neobvyklé použití. Mezi speciální betony patří např.:
Čtěte také: Použití tekutých pigmentů v betonu
- lehký beton
- těžký beton
- rozpínavý beton
- vysokopevnostní beton
- samozhutnitelný beton
- vláknobeton
- vodotěsný beton
- stříkaný beton
- a jiné
Hydrofobní nátěry a impregnace betonu
Při použití běžného hydrofobního nátěru dochází k vytvoření povrchového ochranného filmu, který slouží k ochraně prosakování kapalin. Tato hydrofobní ochranná vrstva je bohužel málo odolná proti mechanickému poškození, otěru a postupně tak ztrácí svoje účelové kladné vlastnosti. Hydrofobní impregnace vytváří povrch odpuzující vodu. Póry a kapiláry jsou vnitřně potaženy, avšak nejsou zaplněny (viz obr. 1). Na povrchu betonu se nevytváří film a dochází jen k malé nebo vůbec žádné změně vzhledu.
Póry a kapiláry jsou částečně, nebo úplně, zaplněny (viz obr. 2). Norma uvádí pět cílů, kterých lze aplikací nátěru (systému povrchové ochrany) dosáhnout. Prvním je „ochrana proti vnikání“, kdy povrchová úprava má omezit vnikání, nejčastěji vody, do betonu. Použitelné jsou hydrofobní impregnace, impregnace i povlaky. Jedná se o typický cíl aplikace povrchové ochrany betonu.
Druhým cílem je „regulace vlhkosti“, kdy lze využít buď hydrofobní impregnaci nebo povlak. Třetím cílem je zvýšení fyzikální odolnosti povrchu konstrukce, kdy norma předpokládá buď impregnaci nebo povlak. Čtvrtým cílem je zvýšení chemické odolnosti. Dle normy toho lze dosáhnout pouze povlakem, který betonovou konstrukci od agresivního prostředí oddělí. Posledním pátým cílem je zvýšení elektrického odporu betonu. V tomto případě je snahou snížit vlhkost betonu a omezit tak riziko koroze výztuže. Suchý beton má větší elektrický odpor než beton vlhký.
Hydrofobní nátěr minerálních betonových, cementových, teracových podlah systémem OBTEGO® je založena na principu chemického kotvení do povrchu a spojení se s podkladem díky vzájemné chemické reakci. Toto je možné pouze díky unikátnímu složení impregnačních produktů OBTEGO R-30/R-400 / R-50, které jsou založeny na bázi silikátových pojivových složek ve spojení s aktivními částicemi draselných kovů prvku lithium. Tato patentní receptura funguje pouze ve spojení s cementovými bázemi a nelze ji používat univerzálně na kámen, sádru, keramiku, jelikož nedochází k potřebné chemické reakci, díky které systém OBTEGO® dosahuje výjimečných životnostních a funkčních parametrů z hlediska ochranný prvků viz.
Hydrofobní nátěr betonu, impregnace betonových podlah, repase betonových podlah, čištění a ochrana betonových podlah vyžaduje vhodné a odpovídající technologické zázemí prováděcí kamenické firmy a dlouhodobé zkušenosti a poznatky z oblasti vývoje a změn stavebního a kamenického trhu. Díky rychlým změnám z hlediska technologického vývoje to je vskutku náročná disciplína, jelikož se materiálová a technologická nabídka obměňuje a však toto je naše práce.
Hydrofobní nátěr betonu, impregnace betonových podlah a inspekce betonových podlah zkoumá a hodnotí také tvrdost povrchového materiálu betonových podlahy dle Mohsovi stupnice tvrdosti, která vyjadřuje schopnost jednoho materiálu rýt do druhého. Hydrofobní nátěr betonu, repase betonových podlah a čištění betonových podlah vyžaduje pro renomované práce kvalitní a profesionální vybavení.
Historické použití silikátů v betonu
Římané používali Opus caementicium, také známý jako „římský beton“ před 2000 lety. Tato směs se sestávala v podstatě z písku, vody, vápna a kamení. Aby byla tato směs tvrdší, byla vyrobena s přidáním sopečného popela. Tento sopečný popel pocházel z oblasti Pozzuoli, odtud současný název pucolán. Pucolány se skládají z jílu, oxidu železa, alkalických složek a silikátů. V dnešní době se jednotlivé silikáty používají v čisté formě, nebo s přísadami k betonu, ke zlepšení tvrdosti a kapilární absorpce vody.
K tomuto účelu se používají různé druhy silikátů jako např. vodní sklo, což je prášek křemičitanu alkalického kovu rozpuštěný ve vodě, jako je křemičitan sodný, draselný nebo lithný. Impregnace a následná chemická reakce vytváří ve struktuře pórů stabilní strukturu podobnou sklu = tedy sklovatění. Aplikace silikátů také zabraňuje případné nasákavosti, což výrazně zjednodušuje následnou údržbu podlahy.
Produkty OBTEGO AG spadají především do oblasti plnivového - funkčního prvku „Ochrana proti vnikání látek“, přičemž výrobky obsahující silikáty, které mají také mechanické vlastnosti (např. odolnost proti poškrábání).
Další využití vodního skla ve stavebnictví
Vodní sklo je určeno jako základní pojivo pro namíchání šamotové lepící malty pro stavbu, vlepování šamotových prvků a opravy kamen, krbů a ostatních druhů topenišť. Dále se používá:
- ve stavebnictví k urychlení tuhnutí cementových směsí
- pro vyšší ochranu proti zamrznutí (účinné do -3°C)
- k mineralizaci dřevěných konstrukcí a tím k ochraně proti požáru
Produkty na bázi vodního skla
Evercrete Vetrofluid je založen na vodním skle, modifikovaném speciální přísadou modifikátoru s patentovaným vzorcem. Ideální pro podzemní stavby, desky, paluby, tunely. S EverCrete Pavishield můžete zlepšit životnost své průmyslové podlahy, protože je to jediný produkt schopný chránit beton dokonce i v exteriéru. S Pavishieldem můžete ve skutečnosti zabránit znehodnocení betonu od prvních minut jeho vzniku použitím jako anti-odpařovacího prostředku. Proti odpařování, odprášení a degradaci v jednom produktu s jediným zpracováním.
Díky své inovativní a ekologické formuli je Evercrete Pavishield trvalé ošetření, pomocí kterého můžete snížit náklady na údržbu o více než 60%. Díky své univerzálnosti můžeme zaručit bezpečné a certifikované výsledky. Pavishield proniká hluboko do průmyslové podlahy, reaguje s cementem zvýšením silikátové matrice a utěsňuje přítomné mikropóry.
Praktické využití vodního skla
Vodní sklo má mnoho využití. Můžete si do něj třeba naložit vajíčka, která pak dlouho vydrží. Ale co s ním na stavbě? Můžete ho využít jak u betonu, kamen, tak i u dřeva. Vodní sklo se dnes vyrábí nejčastěji z křemičitanu sodného nebo draselného. Použití je různorodé. Dříve se například používalo jako nátěr na sochy, které nesály tak vodu, ovšem z hlediska historické ochrany to ztížilo práci.
Asi nejznámější použití vodního skla je v kamnářství. Používá se k lepení šamotu. Smíchá se se šamotovým materiálem a po zapálení v kamnech reaguje s oxidem uhličitým, se kterým se vytvrdí. I betonové krby potírají ředěným vodním sklem, aby se vytvořila mineralizovaná ochrana stěn.
Navrtáním starých zdí nad základovou spárou mnoha dírami v řadě a natlačením většího množství vodního skla do těchto děr se snižuje vzlínavost vody. Mineralizace vzdušným oxidem uhličitým ve spojení s vodním sklem funguje i u dřeva.
„Tekuté sklo“ je oblíbené označení v poslední době hodně populárních nanotechnologií. Nano impregnace, tedy použití tzv. tekutého skla, je skutečně potažení chráněné látky ultra-tenoučkou (prostě nano) vrstvičkou oxidu křemičitého (SiO2). Lidově řečeno křemenu nebo křemenného písku, ze kterého se vyrábí křemenné sklo. Křemičitá vrstva si totiž uchovává na naneseném materiálu pružnost a přilnavost. Ať už ošetřujeme impregnací, jejíž pojivou látku tvoří voda (na savé materiály) nebo ethanol (na pevný povrch), vždy díky fyzikálním zákonům nano světa vytvoří spolehlivou a trvanlivou ochranu.
Sečtěte si všechny vyjmenované vlastnosti dohromady a dostane ideální vrstvu, která dokáže zabránit prosakování vody, zaručí ale naopak prodyšnost (třeba takto impregnované textilie budou dýchat), odolnost a dlouhodobou účinnost. Možná vás hned napadají konkrétní možnosti s širokým využitím: impregnace bot, oblečení nebo polstrovaného nábytku. Ale to není vše! Z pevných matriálů ochráníte obložení v koupelně, drobnou zahradní architekturu, skleníky, venkovní sošky nebo pomníky.
tags: #tekuté #sklo #do #betonu #použití