89795

Moduł definiuje się jako stosunek ilości moli Si0₂ do ilości moli Na₂0 (K₂0) zawartych w szkle wodnym. [Żeby wyjaśnić właściwości wiążące szkła wodnego należy rozpatrywać, jakie reakcje fizyko-chemiczne zachodzą w procesie jego produkcji. W pierwszej kolejności rozpatrzymy, jakie związki tworzą się w wyniku obróbki termicznej surowców wyjściowych.

Moduł hydrauliczny MH=%Ca0/(%Si0₂+%AI₂0₃+%Fe₂0₃)<4,5 stosunek tlenków zasadowych do tlenków kwaśnych. Moduł krzemionkowy MK=%Si0₂/(%AI₂0₃+%Fe₂0j)=(2,2-2,7).

Moduł glinowy MG=%AI₂0₃/%Fe₂0₃=(l,5-2,5).

Moduł wysycenia MW=%CaO-(l,65*%AI₂O₃+0,35*%Fe₂O₃)/2,8*%SiO₂=l

Mechanizm wiązania szkła wodnego. Mechanizm wiązania szkła wodnego polega na jego procesie koagulacji tj. przeobrażenia się z fazy zolowej w żelową. Koagulacja szkła wodnego powoduje, że zmienia ono swoja postać z cieczy na ciało stałe (bezpostaciowy osad o dużej powierzchni).

Wytrącający się w mieszaninie (szkła wodnego, wypełniacza mineralnego i koagulatora) osad żelu kwasów polikrzemowych powoduje w kolejności:

a)stopniowe jej przeobrażenie się z mieszaniny plastycznej w ciało stałe (etap wiązania),

bjstopniowy wzrost jej wytrzymałości mechanicznej będący efektem odwadniania się żelu a następnie przeobrażenia się jego w bezpostaciową formę krzemionki (Si0₂), a z czasem w formę krystaliczną. Wszystkie te procesy prowadzą do wzrostu wytrzymałości tworzącego się sztucznego kamienia. Tak, więc w procesie wiązania i twardnienia mieszanki, przebiega następujący łańcuch przemian:

mR₂0*nSi0₂*H₂0-»n[Si(OH)₄]+H₂0->nSi0₂(bezpostaciowe)+H₂0->nSi0₂(krystaliczne).

W powyższych procesach bardzo istotna rolę odgrywa koagulator, która to rola sprowadza się do:

a) zwiększenia szybkości kondensacji prostych kwasów krzemowych w polikwasy tj. wtrącania się żelu w efekcie obniżenia pH mieszaniny,

b) inicjowanie procesu kondensacji równomiernie w całej objętości mieszaniny, a nie np. tylko na powierzchni jak to ma miejsce w mieszaninach bez koagulatora,

cjzapewnienie maksymalnej odporności powstałego tworzywa na działanie wody (dzięki trwałemu ustabilizowaniu pH na poziomie ok. 6),

djułatwieniu odwadniania się żelu polimerów krzemowych. Efektywnym koagulatorem jest fluorokrzemian sodu o wzorze Na₂SiF₆. W trakcie koagulacji szkła wodnego w jego obecności obok kwasów polikrzemowych n[Si(OH)₄] powstaje fluorek sodu NaF. Związek ten jest słabo rozpuszczalny w wodzie, a ponadto będąc solą mocnego kwasu (HF) i mocnej zasady (NaOH) nie hydrolizuje, co zapewnia stabilizacje pH ok. 6 tzw. cieczy porowej tworzywa krzemianowego, a co za tym idzie jego dobra odporność na działanie wody.