钾水玻璃类材料是以钾水玻璃为胶结料,缩合磷酸铝为固化剂,硅铝氧化物为耐酸耐热粉料和骨料,以及少量辅助材料配制而成的硅酸盐型耐酸耐热材料。目前主要品种有钾水玻璃胶泥,钾水玻璃砂浆和钾水混凝土常用的商品型号为KPI型。
水玻璃的应用
水玻璃除用于耐热和耐酸材料外,还有以下主要用途:
1 、涂刷材料表面,提高其抗风化能力
将密度为 1.35g / ㎝ 3 。的水玻璃浸渍或涂刷粘土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料,可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。这是因为水玻璃与空气中的二氧化碳反应生成硅酸凝胶,同时水玻璃也与材料中所含的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶,二者填充材料的孔隙,使材料致密。
2 、加固土壤
将水玻璃和氯化钙溶液通过金属管轮流压注到土壤中,生成的硅酸凝胶在潮湿环境下,因吸收土壤中水分处于膨胀状态,使土壤固结。
3 、配制速凝防水剂
水玻璃加二种、三种或四种矾,即可配制成所谓的二矾、三矾、四矾速凝防水剂。
4 、修补砖墙裂缝
将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂和氟硅酸钠按下表比例 ( 质量比 ) 配合,压入砖墙裂缝,可起到粘结和补强作用。
水玻璃固化剂为无色无味的白色粉末晶体。在高温下不熔融而成为胶体。不溶于水,易溶于盐酸、硝酸。用途 玻璃耐酸胶泥由水玻璃、固化剂及粉状填料组成。水玻璃俗称泡花碱,是一种硅酸盐水溶液,常用的是硅酸钾,称为钾水玻璃。水玻璃胶泥具有良好的机械强度,优良的耐酸性能(氢氟酸及热磷酸除外),价格便宜,但孔隙率较大,不耐碱类腐蚀。钾水玻璃胶泥由钾水玻璃、钾水玻璃固化剂和耐酸填料配成。钾水玻璃胶泥的抗渗透性、耐稀酸性和粘结强度高于钠水玻璃胶泥。
水玻璃又名泡花碱,主要成分为硅酸钠( Na2O · nSiO2)或硅酸钾( K2O · nSiO2)。通常为无色或淡黄色的、透明或半透明的粘稠液体。工程上主要用硅酸钠水玻璃。
水玻璃的生产有干法和湿法两种:
干法是以石英砂( SiO2)、纯碱(Na2CO3)磨细后均匀混合,高温煅烧至 1300 ~ 1400 ℃ ,使其在熔融状态下发生反应,冷却后得到固体水玻璃,再在 4 个大气压( 0.4MPa )的沸水中溶解成液态水玻璃。其化学反应为:
Na2CO3 + nSiO2 → Na2O · nSiO2+ CO2 + ↑
湿法是将石英砂与氢氧化钠溶液放入蒸压锅中通入 2 ~ 3 个大气压的高压蒸汽,在搅拌中直接生成液态水玻璃。其反应为:
2NaOH + nSiO2 → Na2O · nSiO2 + H2O
水玻璃 Na2O · nSiO2 中的 n 为所含氧化硅(SiO2 )与氧化钠( Na2O)的摩尔比,称为水玻璃模数。工程上用水玻璃的 n 值一般为 2 . 5 ~ 3 .0 。 n 值越大,说明 SiO 2 的含量越多,水玻璃的粘度越大,粘结力越强,但对水的溶解度降低。同一模数的水玻璃,稠者密度大、粘结力强。但 n 值过大或水玻璃过稠均不便于施工。当水玻璃过稀或过稠时,可采用加热浓缩或加水稀释的方法来调整,使之粘度适宜。如果加入一些尿素,可不改变稠度,而提高粘结力。
水玻璃砂浆、胶泥的搅拌方法
(1) 机械搅拌:
先将粉料、细骨料与氟硅酸钠加入搅拌机内,干拌均匀,然后加入水玻璃湿拌,湿拌时间不应小于 2min 。当配制水玻璃胶泥时,不加细骨料。
(2) 人工搅拌:
先将粉料与氟硅酸钠混合;过筛两遍后,加入细骨料干拌均匀,然后逐渐加入水玻璃湿拌,直至均匀。当配制水玻璃胶泥时,不加细骨料。