水玻璃的不同混合比例及注意事项

水玻璃俗称泡花碱，是一种水溶性的碱金属硅酸盐，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，其化学通式为R2O•nSiO2，式中R2O为碱金属氧化物；n为SiO2与R2O的摩尔数的比值，称为水玻璃模数。常见的水玻璃有硅酸钠水玻璃（Na2O•nSiO2）和硅酸钾水玻璃（K2O•nSiO2），以前者最为常用。

3.3.1　水玻璃的生产

硅酸钠水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱或含碳酸钠的原料。其生产方法有干法生产和湿法生产两种，多为干法生产。干法生产是将原料磨细，按比例配合拌匀，在玻璃熔炉中于1300～1400℃温度下熔融，生成硅酸钠，冷却后即为固态水玻璃，其反应式如下:

湿法生产是将石英砂和氢氧化钠水溶液在压蒸锅（0.2～0.3MPa）内用蒸汽加热溶解而成的水玻璃溶液。将固态水玻璃在0.3～0.8MPa的压蒸锅里加热溶解可得无色、淡黄或青灰色透明或半透明的胶状水玻璃，即液态水玻璃。

水玻璃模数一般在1.5～3.5之间，建筑工程中常用水玻璃的模数为2.6～2.8。水玻璃模数越大，越难溶于水。当模数n为1时，能在常温下溶解于水中，n增大则只能在热水中溶解，当n大于3时，要在0.4MPa以上的蒸汽中才能溶解。液体水玻璃可以与水以任意比例混合成不同浓度或密度的溶液。

水玻璃的模数越大，胶体组分越多，其水溶液的黏结力越大；当模数相同时，水玻璃溶液的密度越大，则浓度越大、黏结力越强。

3.3.2　水玻璃的硬化

液体水玻璃在空气中吸收CO2，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。而在表面覆盖一层致密的碳酸钠薄膜。其化学反应式如下:

Na2O•nSiO2＋CO2＋mH2O—→Na2CO3＋nSiO2•mH2O

因空气中CO2含量极少，故上述反应过程进行很慢，为加速硬化，可加热或掺入促硬剂氟硅酸钠（Na2SiF6），促使硅酸凝胶析出速度加快。氟硅酸钠的掺加不可过多，也不能过少，其适宜掺量为水玻璃重量的12%～15%。掺量过多，会使凝结过快，给施工带来困难，而且渗透性大，强度低；掺量过少，不仅硬化速度慢、强度低，而且未反应的水玻璃易溶于水，导致耐水性差。另外，需要特别注意的是，氟硅酸钠有毒性，操作时要十分小心，注意安全。(www.xing528.com)

3.3.3　水玻璃的特性与应用

水玻璃胶结能力良好，硬化时析出的硅酸凝胶可将毛细孔堵住而防止水的渗透。水玻璃硬化后形成了SiO2空间网状骨架，因此具有良好的耐热性能，在高温下不燃烧，不分解，强度不降低甚至有所增加。水玻璃耐酸性能很强，能抵抗大多数无机酸（氢氟酸除外）和有机酸的腐蚀，但不耐碱性介质的侵蚀。

由于水玻璃具有以上优良的特性，故在建筑工程中主要有下列用途:

（1）作为灌浆材料，加固地基。将模数为2.5～3.0的液体水玻璃与氯化钠溶液交替灌入地基中，两种溶液反应生成的硅胶起胶结作用，能包裹土粒并填充其孔隙；而反应产物氢氧化钙又与氯化钙反应得到氧氯化钙，也起胶结和填充孔隙的作用。这不仅增加了土壤的密实度和强度，也可以增强不透水性。

（2）配制耐酸混凝土和耐热砂浆。以水玻璃为胶凝材料，加入促硬剂、耐酸粉、耐酸骨料，可配制成耐酸混凝土和砂浆，常用于冶金、化工、金属等行业的防腐蚀工程。配制耐热混凝土和耐热砂浆。利用水玻璃的耐热性，用它与促硬剂、耐热的填料、骨料等配制成耐热混凝土和耐热砂浆，用于高炉基础、热工设备基础和围护结构等耐热工程。

（3）涂刷或浸渍材料。将液体水玻璃涂刷天然石材、混凝土等建筑材料以及建筑物的表面，能提高密实性、不透水性和抗风化能力，用浸渍法处理多孔材料也可达到相同的效果。但水玻璃不能涂刷和浸渍石膏制品，会使制品胀裂。此外，用水玻璃涂刷钢筋混凝土中的钢筋，可起到一定的阻锈作用；调制液体水玻璃时，可加入耐碱颜料和填料，兼有饰面效果。

（4）修补裂缝、堵漏。将液体水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂和促硬剂按一定比例配合成砂浆，直接压入砖墙裂缝内，可起到黏结和增强的作用。用水玻璃配制各种促凝剂，掺入水泥浆、砂浆或混凝土中，用于堵漏、抢修。在水玻璃加入2～5种矾，可配成二矾或多矾快凝防水剂，可用于堵漏、填缝及局部抢修。

（5）应用条件不同，对水玻璃的模数要求也不同。用于地基灌浆时，宜取模数为2.7～3.0；涂刷材料表面时，宜取3.3～3.5；配制耐酸混凝土或用作水泥促凝剂时，宜取2.6～2.8。模数可根据要求配制，在水玻璃溶液中加入Na2O可降低模数，溶入硅胶（SiO2）可提高模数，也可用模数较大和较小的两种水玻璃掺配使用。

储存水玻璃时应注意密封，并避免落进灰尘、杂质。