水玻璃技术要求

水玻璃一般指硅酸钠 俗称泡花 [1] 碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为R2O·nSiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数。建筑上常用的水玻璃是硅酸钠的水溶液。（Na2O·nSiO2）

基本性质

编辑

中国国家标准：GB/T 4209-2008 理化性能

粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差。

化学式

Na2SiO3·9H2O

分子质量

284.20

性状 无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在100℃时失去6分子结晶

水。易溶于水，溶于稀氢氧化钠溶液，不溶于乙醇和酸。熔点1088℃。低毒，半数致死量(大

鼠，经口)1280mg/kg(无结晶水)

储存

密封阴凉干燥保存。 用途 分析试剂、防火剂、黏合剂。

水玻璃的用途 A、涂刷材料表面，提高其抗风化能力 以密度为1.35g/cm³的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、

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。

B、加固土 将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中，生成的硅酸凝胶在潮湿环境下，

因吸收土中水分处于膨胀状态，使土固结。

C、配制速凝防水剂。

D、修补砖墙裂缝 将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直

接压入砖墙裂缝，可起到粘结和补强作用。

E、硅酸钠水溶液可做防火门的外表面。

F、可用来制作耐酸胶泥，用于炉窖类的内衬。物化性质

G、制备硅胶

分子式

块状硅酸钠

Na2O·nSiO2

分子量：122.054

CAS NO.:1344-09-8

石英砂和碱的配合比例即SiO2和Na2O的摩尔比决定着硅酸钠的模数n，模数即显示

硅酸钠的组成，模数是硅酸钠的重要参数，一般在1.5～3.5之间。模数越大，固体硅酸钠越难溶于水，n为1时常温水即能溶解，n加大时需热水才能溶解， n大于3时需4个大

浅论水玻璃耐酸混凝土施工技术　罗旺昌　胡蓉晖　（广西桂林盛丰建设有限责任公司）　摘要：水玻璃耐酸混凝土具有较强的耐酸性、较好的整体性、施工修补方　便、原料易取、成本低、抗冲击性能好等优点，现已在化工企业得到广泛应用。　本文主要就水玻璃耐酸混凝土的施工特点、原料选择、配合比设计、施工工　艺、质量控制、注意事项展开讨论。　关键词：水玻璃耐酸混凝土　防腐蚀低成本　１施工特点　因为水玻璃类材料具有较强的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸　和有机酸的作用。水玻璃类材料宜在１５～３Ｏ℃的干燥环境中施工和　养护。首先，在水泥垫层上做隔离层，因为水玻璃类材料不耐碱，而水　泥石中存有引起腐蚀的氢氧化钙成分，故需做隔离层。水玻璃耐酸砼　的硬化在低温下是十分缓慢的。当温度较高时，它的硬化过程就会加　快，这是由于氟硅酸钠的溶解度随温度的升高而加大，因而导致水玻　璃耐酸砼的凝结速度加快、强度增高。施工后第二天，水玻璃浮在骨　料上面，水玻璃耐酸砼的硬化是水玻璃与氟硅酸钠发生化学反应的　结果，氟硅酸钠作为促硬剂与水玻璃反应，使硅酸凝胶加速析出，　生成氢氧化硅，沉积在耐酸粉料和粗细骨料表面，形成一层硅胶薄　膜，硅胶脱水后变成氧化硅，使耐酸砼强度进一步提高。　在常温下一般过三天，砼就能硬化，如出现大部分硬化而局部尚　没有硬化的情况就需要处理，否则砼强度会受到影响。造成局部小面　积没有同步结硬的原因，主要是人工搅拌不均匀，局部氟硅酸钠掺量　少于水玻璃，致使硬化速度缓慢。因为水玻璃是一种能溶于水的硅酸　盐，液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸，并逐渐干　燥硬化。这个反应过程进行的很慢。为加速硬化在水玻璃中加入氟硅　酸钠作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出，氟硅酸钠的实际用量为水　玻璃重量１２％～１５％，用量太少，不仅硬化速度缓慢，而且强度降　低，用量过多，又会引起凝结过快，造成施工困难，而且水玻璃耐酸砼　渗透性大，强度也低。如果没结硬的局部不处理，硬化需要很长时问，　结硬后强度也要降低。所以，～般应铲去浮层，把底层及边缘晾干，表　面清理干净，再均匀薄涂一遍水玻璃胶泥。　２原料选择　耐酸砼的主要原材料有：　２．１水玻璃水玻璃在耐酸砼中，模数为２　６～２．８，比重以　１　３８～１．４为宜。允许采用可溶性硅酸钠做成的水玻璃。水玻璃的比　重过大或过小都会影响砼的强度、耐酸性、抗渗性和收缩性。当比重　过小时，可加热脱水调整，当比重过大时，可在常温下加温水调整。水　玻璃模数过低，会延缓砼的硬化时间，耐酸性也差：模数过大，会使砼　硬化过快，特别是气温较高时更加显著，这样会造成施工操作上的困　难。模数过高时，可加入清水在常温下混合，并不断搅拌至均匀为止。　２．２氟硅酸钠耐酸砼常用工业氟硅酸钠作固化剂，其质量要　求：纯度不应少于９５％，含水率不得大于１％，细度应全部通过　ｏ　１５ｍｍ的筛，不能受潮结块。　２．３掺合料（耐酸粉料）掺合料不宜单独使用石英粉。作填充料，　采用辉绿岩粉和石英粉按比例混合使用，其耐酸率不应小于９５％，　含水率不应大于０　５％，细度要求为０　１　５ｍｍ筛余不应大于５％，　０．０８０ｍｍ筛佘不应大于１０％～３０％。　２．４细骨料耐酸砼用石英砂，其耐酸率不应小于９４％，含水率　不应小于Ｏ．５％，不得含有泥土，有机杂质含量必须符合砼用砂的技　术要求：细骨料的颗粒级配：筛孔尺寸５ｍｍ、１　２ｍｍ、０．３Ｏｍｍ、　Ｏ．１５ｍｍ：累计筛余分别为０％～１０％、２０％～５５％、７０％～９５％、　９５％～１Ｏ０％。　２．５粗骨料用石英岩、玄武岩、花岗岩等制成的碎石，耐酸率不　应小于９４％，浸酸安定性合格，含水率不应大于１％，并不得含有泥　土；粗骨料的颗粒级配：筛孔尺寸为２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ；累计筛余　分别为０％～５％、３％～６０％、９０％～１０Ｏ％　２．６改性剂改性水玻璃耐酸砼是在水玻璃耐酸砼的基础上添加　了改性剂，以增加其密实性，提高抗酸渗透性能的防腐砼，又称密实水　玻璃耐酸砼。改性剂的主要作用是提高密实度和抗渗透性能，是改性　１２５　水玻璃耐酸砼的重要成分，技术要求如下：①应溶于水或在强烈搅拌　下能均匀分散于水玻璃溶液中。②不会使水玻璃凝聚、离析。③应有　定的耐蚀性或遇酸后聚合成固体。采用糠酮单体作改性的外加剂，　为淡黄色液体，其纯度为９５％～９９％，密度为１　２９～１　３０。掺量为水　玻璃用量的１％～５％（重量比）。　３配合比设计　耐酸砼配合比中的水玻璃用量须根据坍落度要求确定，一般为　２５０～３００ｋｇ／ｍ。。氟硅酸钠用量（按纯Ｎａ２ＳｉＦ计）宜为水玻璃重量的　１　５％：掺合料的用量一般为４５０～５５０ｋｇ／ｍ。。粗细骨料和掺合料的混　合物，用振动法使其密实至体积不变时的空隙率，不得超过２２％。　３．１水玻璃用量应符合下列要求：水玻璃耐酸砼坍落度，当机　械捣实时不应大于１厘米：当人工捣实时不应大于２ｃｍ。　＾ｒ　３＿２氟硅酸钠用量按下列公式计算Ｇ＝Ｉ　５×　×１００　』Ｖ２　式中Ｇ——氟硅酸钠用量占水玻璃用量的百分率（％）：Ｎ　——　水玻璃中含氧化钠的百分率（％）；Ｎ广氟硅酸钠的纯度（％）。　３．３填料混合物的空隙率要求：水玻璃耐酸砼所用粉料、粗细骨　料的混合物不应大于２２％。　４施工工艺　４．１搅拌采用强制式搅拌机搅拌，搅拌顺序为先将细骨料、粉　料、氟硅酸钠、粗骨料依次加入搅拌机干搅２ｍｉｎ，再加入水玻璃、改　性剂，配制好的水玻璃材料，不许在稠时加入水玻璃，也不许在稀时　加入粉料，要严格按配合比进行。　４－２浇筑①水玻璃耐酸砼应在初凝前振捣密实；振捣时间应在　５～７分钟内完成。②采用插入式振动器时，每层灌筑厚度不宜大于　２００ｒａｍ，插点间距不应大于作用半径的１．５倍，振动器应缓慢拔出，　不得留有７Ｌ，Ｉ￣：采用平板振动器和采用人工捣实时，每层灌筑厚度不　应大于１００ｍｍ；当灌筑厚度大于上述规定时，应分层连续灌筑。分　层灌筑时，上一层应在下一层初凝以前完成。如超过初凝时间，应待　下一层凝固后，按施工缝处理：耐酸贮槽的灌筑应一次完成，不留施　工缝。③最上一层捣实后，表面应在初凝前压实抹平。④灌筑地面时，　应随时控制平整度和坡度；平整度，以２ｍ长直尺检查，允许空隙不　应大于４ｍｍ：坡度应符合设计要求，允许偏差为坡长的±０　２％，最　大偏差值不得大于３０ｒａｍ　作泼水试验时，应能顺利排除。⑤水玻璃　耐酸砼尽量避免留施工缝。必须留施工缝时，应留成斜槎，在继续灌　筑前应将该处打毛，清理干净，薄涂一层水玻璃稀胶泥，稍干后再继　续灌筑，接槎处应抹实抹平。地面施工缝应留成斜搓。　４．３酸化处理酸化处理可采用２Ｏ％～４０％的硫酸、１５％～　２０％的盐酸或１　５％～３０％的硝酸均可，处理３～４次。每隔８ｈ　以　上均匀刷洒处理１次，每次都将上次析出的白色结晶粉末扫去。　４．４拆模和养护施工完毕，需在干燥环境中养护，养护期间严　禁与水或蒸汽、浓度极小的稀酸接触，也不能曝晒，以免急剧脱水而　龟裂；要防止冲击振动。一般根据环境温度、拆模时间和养护时间按　表１执行。　表１改性水玻璃耐酸砼的拆模和养护时间　５质量控制　改性水玻璃耐酸砼质量指标为显气孔率≯５％，抗渗强度＞　１　５ＭＰａ，抗压强度《２０ＭＰａ。　检查有无蜂窝、麻面、裂纹等缺陷。如有上述缺陷时，应将该处砼　凿去，清理干净，薄涂一层水玻璃稀胶泥，待稍干后用水玻璃胶泥或　水玻璃砂浆进行修补。　参考文献：　…双秀梅水玻璃耐酸混凝土质量控制分析［Ｊ】ｌ中国新技术新产品　２００９，　

水玻璃混凝土验收标准

一、主控项目

钠水玻璃混凝土内的预埋金属件应除锈，并应涂刷防腐蚀涂料。

检验方法：检查施工记录

二、一般项目

水玻璃混凝土浇注的整体面层、设备基础和构筑物的表面应平整、密实、应无明显蜂窝、麻面和裂纹，预埋件的位置正确。

检验方法：观察检查、用5～10倍的放大镜检查及尺量检查。

水玻璃混凝土整体面层厚度应符合设计规定。小于设计规定厚度的测点数，不得大于10％，其测点厚度不得小于设计规定厚度的90％。

检验方法：检查施工记录和测厚样板。对钢基层上的厚度，应用磁性测厚仪检测。对混凝土基层上的厚度，应用磁性测厚仪检测在钢基层上做的测厚样板。

水玻璃混凝土浇注整体面层的施工缝留槎位置应正确，搭接应严密。

检验方法：观察检查和检查施工记录。

水玻璃混凝土浇注的整体面层的表面坡度和平整度的检验应符合本标准规定。

混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程

一、前言

水玻璃是一种无机胶凝材料，具有优异的耐水性、耐腐蚀性和耐高温性，常用于混凝土中作为掺合料以提升混凝土的性能。本文将详细介绍混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程。

二、水玻璃的性能及作用

1.水玻璃的性能

水玻璃是一种无机胶凝材料，主要成分为硅酸钠和硅酸钾。其主要性能包括：

（1）优异的耐水性，可防止混凝土因吸水而产生龟裂；

（2）耐腐蚀性，可防止混凝土因受到酸碱侵蚀而产生腐蚀破坏；

（3）耐高温性，可在高温下保持混凝土的强度和稳定性。

2.水玻璃的作用

（1）提高混凝土的抗压强度和抗拉强度；

（2）提高混凝土的耐久性和耐腐蚀性；

（3）改善混凝土的工作性能，如流动性、减水性等。

三、掺加水玻璃的混凝土配合比设计

1.水泥的选择 掺加水玻璃的混凝土中，应选择普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。

2.水泥用量的确定

水泥用量的确定应以混凝土的强度等级和工程要求为基础，根据经验确定水泥用量，在此基础上适当掺加水玻璃。

3.水玻璃的掺量

水玻璃的掺量应根据混凝土的强度等级、施工条件和掺加剂的性质等因素综合考虑，一般掺加量为水泥质量的5%~10%。

4.骨料的选择

应选择质量良好、规格适宜的骨料，按照混凝土配合比要求进行配料。

5.掺合料的选择

掺合料的选择应综合考虑其性能、使用范围和价格等因素，一般可选择粉煤灰、矿粉等。

6.水灰比的确定

水灰比的确定应根据混凝土配合比要求和掺加水玻璃的数量等因素综合考虑，一般应控制在0.35左右。

四、混凝土的施工工艺

1.材料的搅拌 混凝土材料的搅拌应采用机械搅拌方式，搅拌时间应控制在2~3分钟。

2.施工现场的温度控制

混凝土施工现场的温度应控制在5℃以上，避免因低温而影响混凝土的凝固和硬化。

3.混凝土的浇筑

混凝土的浇筑应采用震动浇筑方式，保证混凝土的密实性和均匀性。

4.混凝土的养护

混凝土浇筑后应及时进行养护，保持混凝土的湿润和温度稳定，以促进混凝土的早期强度发展。