水玻璃

水玻璃基本知识简介(总11

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硅酸钠基本知识简介

英文名：Sodiumsilicate,Waterglass.

硅酸钠是无色固体，密度2.4g/cm3，熔点1321K(1088℃)。溶于水成粘

稠溶液，俗称水玻璃、泡花碱。是一种无机粘合剂。

固体硅酸钠南方多称水玻璃，北方多称泡花碱，硅酸钠的水溶液通称水

玻璃。纯固体超级街霸4 硅酸钠为无色透明固体，市售硅酸钠多含有某些杂质，略带浅

蓝色。

硅酸钠俗称水玻璃，液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状

液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液

体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅

蓝色块状或颗粒状固体，高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液

体。

市面上出售的AR分析纯水玻璃为Na2SiO39H2O，放置在空气中吸

潮、结块。在水中的极易溶解。

泡花碱也就是硅酸钠（Na2SiO3），溶于水后形成的粘稠溶液，通称水

玻璃，呈碱性。它的用途非常广泛，往往根据其粘结性强的特点，被用做硅

胶，而且耐酸、耐热。有毒，但对一般的接触没有影响，误食则会对人体的

肝脏造成危害

分类介绍

1、硅酸钠分两种，一种为偏硅酸钠，化学式Na2SiO3，式量。另一种为

正硅酸钠，化学式Na4SiO4，式量。2、正硅酸钠是无色晶体，熔点

1291K(1088℃)，不多见。水玻璃溶液因水解而呈碱性（比纯碱稍强）。因系

弱酸盐所以遇盐酸，硫酸、硝酸、二氧化碳都能析出硅酸。保存时应密切防

止二氧化碳进入，并应使用橡胶塞以防粘住磨口玻璃塞。工业上常用纯碱与

石英共熔制取Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑，制品常因含亚铁盐而带浅蓝

绿色。用为无机粘接制剂（可与滑石粉等混合共用），肥皂填充剂，调制耐

酸混凝土，加入颜料后可做外墙的涂料，灌入古建筑基础土壤中使土壤坚固

以防倒塌。

3、偏硅酸钠是普通泡化碱与烧碱水热反应而制得的低分子晶体，商品

有无水、五水和九水合物，其中九水合物只有我国市场上曾经近义词 存在，是在上世纪

80年代急需偏硅酸钠而仓促开发的技术含量较低的应急产品，因其熔点只有

42℃，贮存时很容易变为液体或膏状，正逐步被淘汰，但由于一些用户习惯

和一些领域对结晶水不是很在意，九水偏硅酸钠还是有一定市场。

生产方法

硅酸钠的生产方法分干法（固相法）和湿法（液相法）两种。

1、干法生产是将石英砂和纯碱按一定比例混合后在反射炉中加热到

1400℃左右，生成熔融状硅酸钠；

2、湿法生产是将烧碱水溶液和石英粉在高压釜内共热直接生成水玻

璃，经过滤浓缩得成品水玻璃。

物化性质[回目录]

分子式

块状硅酸钠

块状硅酸钠

Na2OmSiO2

分子量：

CASNO.: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

M，模数即显示硅酸钠的组成，又影响硅酸钠的物理、化学性质，因此不同

模数的硅酸钠有着不同的用处。广泛应用于普通铸造、精密铸造、造纸、陶

瓷、粘土、选矿、高岭土、洗涤等众多领域。

硅酸钠变质原理

Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3

技术指标

硅酸钠水溶液的技术指标

指标名称技术指标技术指标技术指标技术指标

二氧化硅（%）≥≥≥≥

氧化钠（%）≥≥≥≥

水不溶物（%≤≤≤≤

铁（%）≤≤≤≤

波美度

0.0.

模数

固体硅酸钠的技术指标

指标名称技术指标技术指标技术指标技术指标

模数

~~~

可溶固体（%）≥99≥99≥99≥99

铁(%)

用途[回目录]

水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被

用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶

粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。在经

济发达国家，以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种，有些已

应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺

少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆

纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中

用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方

面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦

楞纸

的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺

织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制

胶粘剂等……。分述如下：

1、涂刷材料表面，提高抗风化能力

水玻璃溶液涂刷或浸渍材料后，能渗入缝隙和孔隙中，固化的硅凝胶能

堵塞毛细孔通道，提高材料的密度和强度，从而提高材料的抗风化能力。但

水玻璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品。因为水玻璃与石膏反应生成硫酸钠

（Na2SO4），在制品孔隙内结晶膨胀，导致石膏制品开裂破坏。

2、加固土壤

将水玻璃与氯化钙溶液交替注入土壤中，两种溶液迅速反应生成硅胶和

硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，使土壤的强度和承载能力提高。

常用于粉土、砂土和填土的地基加固，称为双液注浆。

3、配制速凝防水剂

水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂，用于堵漏、填缝等局部抢修。这

种多矾防水剂的凝结速度很快，一般为几分钟，其中四矾防水剂不超过

1min，故工地上使用时必须做到即配即用。

多矾防水剂常用胆矾（硫酸铜，）、红矾（重铬酸钾，K2Cr2O7）、明

矾（也称白矾，硫酸铝钾）、紫矾等四种矾。

4、配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土

耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配制而成。与耐酸砂浆

和混凝土一样，主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。

5、配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土

水玻璃胶凝主要用于耐火材料的砌筑和修补。水玻璃上海公租房 耐热砂浆和混凝土

主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。

6、防腐工程应用

改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蚀重要材料，主要特性是耐酸、耐温、密实

抗渗、价格低廉、使用方便。可拌和成耐酸胶泥、耐酸沙浆和耐酸混凝土，

适用于化工、冶金、电力、煤炭、纺织等部门各种结构的防腐蚀工程，是纺

酸建筑结构贮酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌筑的理想材料。

7、铸造制型（芯）黏结剂

五十年代水玻璃吹二氧化碳工艺广泛应用，该工艺水玻璃加入量高、溃

散性差，旧砂不能回用，浪费硅砂资源，大量外排固体废弃物，破坏生态环

境，生产铸件质量粗糙，使其面临被淘汰。

酯硬化新型水玻璃自硬砂1999年问世，水玻璃加入量，强度高、溃散

性好、旧砂可再生回用，回用率80-90%，可使用时间可调，可用于机械化造

型生产线，也可用于单件小批量生产。可生产几公斤至几百吨的各种铸件，

现已在铁路车辆、冶金机械、重型机械、矿山机械、通用机械厂几十家企业

推广应用。

新型水玻璃被称为符合可持续发展的绿色环保型铸造黏结剂。

主要特点[回目录]

1、粘结力和强度较高

水玻璃硬化后的主要成分为硅凝胶（）和固体，比表面积大，因而具有

较高的粘结力。但水玻璃自身质量、配合料性能及施工养护对强度有显著影

响。

2、耐酸性好

可以抵抗除氢氟酸（HF）、热磷酸和高级脂肪酸以外的几乎所有无机和

有机酸。

3、耐热性好

硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降很小，当采用耐热

耐火骨料配制水玻璃砂浆和混凝土时，耐热度可达1000℃。因此水玻璃混凝

土的耐热度，也可以理解为主要取决于骨料的耐热度。

4、耐碱性和耐水性差

因和混合后易均溶于碱，故水玻璃不能在碱性环境中使用。同样由于、

NaF、Na2CO3均溶于水而不耐水，但可采用中等浓度的酸对已硬化水玻璃进

行酸洗处理，提高耐水性。

其他相关知识[回目录]

水玻璃基本知识

常用的水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃两类，俗称泡花碱。钠水玻璃为

硅酸钠水溶液，分子式为Na2OmSiO2。钾水玻璃为硅酸钾春季时令蔬菜 水溶液，分子式

为K2OmSiO2

。土木工程中主要使用钠水玻璃。当工程技术要求较高时也可采用钾水玻

璃。优质纯净的水玻璃为无色透明的粘稠液体，溶于水。当含有杂质时呈淡

黄色或青茄子丝 灰色。

钠水玻璃分子式中的m称为水玻璃的模数，代表Na2O和SiO2的摩尔

比，是非常重要的参数。m值越大，水玻璃的粘度越高，但水中的溶解能力

下降。当m大于时，只能溶于热水中，给使用带来麻烦。m初7 值越小，水玻璃

的粘度越低，越易溶于水。土木工程中常用模数m为～，既易溶于水又有较

高的强度。

我国生产的水玻璃模数一般在～之间。水玻璃在水溶液中的含量（或称

浓度）常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为～

1.50g/cm3，相当于波美度～。密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。

水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加上纯碱（Na2CO3），在1300～

1400℃的高温下煅烧生成液体硅酸钠，从炉出料口流出、制块或水淬成颗

粒。再在高温或高温高压水中溶解，制得溶液状水玻璃产品。

水玻璃的凝结固化

水玻璃在空气中的凝结固化与石灰的凝结固化非常相似，主要通过碳化

和脱水结晶固结两个过程来实现。

随着碳化反应的进行，硅胶含量增加，接着自由水分蒸发和硅胶脱水成

固体而凝结硬化，其特点是：

1、速度慢。由于空气中CO2浓度低，故碳化反应及整个凝结固化过程

十分缓慢。

2、体积收缩。

3、强度低。每天一篇日记

为加速水玻璃的凝结固化速度和提高强度，水玻璃使用时一般要求加入

固化剂氟硅酸钠，分子式为Na2SiF6。

氟硅酸钠的掺量一般为12%～15%。掺量少，凝结固化慢，且强度低；

掺量太多，则凝结硬化过快，不便施工操作，而且硬化后的早期强度虽高，

但后期强度明显降低。因此，一什么清泉填量词 使用时应严格控制固化剂掺量，并根据气温、

湿度、水玻璃的模数、密度在上述范围内适当调整。即：气温高、模数大、

密度小时选下限，反之亦然。

速溶粉状硅酸钠

速溶粉状硅酸钠又称速溶泡花碱、水合硅酸钠。该产品外观洁白，呈粉

末状，均匀性好。运输、储存和使用非常方便，特别适用于机械化、自动化

操作。广泛应用于冶金、电力、石化及建材工业中。被用来做为不定形耐火

材料中的粘结剂、工业清洗剂、防腐剂，在制皂和耐酸水泥、精细陶瓷工业

以及精密铸造业的快干剂和增强剂等。速溶粉状硅酸钠产品还具有液体泡花

碱所具有的一切性能和应用。速溶粉状硅酸钠分子式

Na2OmSiO2nH2O，式量一般在280-350之间。与通过机械粉碎的无水粉

末状硅酸钠相比，前者有许多宝贵性质，如水溶速度、纯净程度等。速溶粉

状硅酸钠属于精细化工产品，系对干法（芒硝法、纯碱法）泡花碱经过化

料、过滤、调模、喷雾干燥等加工过程制得的。

一、水玻璃的主要技术性质

（一）粘结力唐太宗的年号是什么 和强度较高

水玻璃硬化后的主要成分为二氧化硅凝胶和固体，比表面积大，因而具有

较高的粘结力。但水玻璃自身质量、配合料性能及施工养护对强度有显著影

响。

（二）耐酸性好

可以抵抗除氢氟酸（HF）、热磷酸和高级脂肪酸

以外的几乎所有无机和有机酸。

（三）耐热性好

硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降很小，当采用耐热耐

火骨料配制水玻璃砂浆和混凝土时，耐热度可达1000℃。因此水玻璃混凝土的

耐热度，也可以理解为主要取决于骨料的耐热度。

（四）耐碱性和耐水性差

因和均溶于碱，故水玻璃不能在碱性环境中使用。同样由于、NaF、

Na2CO3均溶于水而不耐水，但可采用中等浓度的酸对已硬化水玻璃进行酸洗处

理，提高耐水性。

二、水玻璃的凝结固化

水玻璃在空气中的凝结固化与石灰的凝结固化非常相似，主要通过碳化和

脱水结晶固结两个过程来实现，随着碳化反应的进行，硅胶含量增加，接着自

由水分蒸发和硅胶脱水成固体SiO2而凝结硬化，其特点是：

1．速度慢。由于空气中CO2浓度低，故碳化反应及整个凝结固化过程十

分缓慢。

2．体积收缩。

3．强度低。

为加速水玻璃的凝结固化速度和提高强度，水玻璃使用时一般要求加入固

化剂氟硅酸钠.

氟硅酸钠的掺量一般为12%～15%。掺量少，凝结固化慢，且强度低；掺

量太多，则凝结硬化过快，不便施工操作，而且硬化后的早期强度虽高，但后

期强度明显降低。因此，使用时应严格控制固化剂掺量，并根据气温、湿度、

水玻璃的模数、密度在上述范围内适当调整。即：气温高、模数大、密度小时

选下限，反之亦然。

三、水玻璃的应用

（一）涂刷材料表面，提高抗风化能力

水玻璃溶液涂刷或浸渍材料后，能渗入缝隙和孔隙中，固化的硅凝胶能堵

塞毛细孔通道，提高材料的密度和强度，从而提高材料的抗风化能力。但水玻

璃不得用来涂刷或浸渍石膏制品。因为水玻璃与石膏反应生成硫酸钠

（Na2SO4），在制品孔隙内结晶膨胀，导致石膏制品开裂破坏。

（二）加固土壤

加固土壤地基：将水玻璃＋水泥浆，或水玻璃＋铝酸钠，配成浆料，灌

入地基土壤内，或者将水玻璃与氯化钙

溶液交替灌入地基土壤内，由于水玻璃与所添加的物质发生化学反应，其生成

物填充土壤孔隙并起胶粘作用，提高土壤的密实程度，从而提高地基的承载能

力。在隧道工程中可用来加固隧道外围的松软土层。

（三）配制速凝防水剂

水玻璃可与多种矾配制成速凝防水剂，用于堵漏、填缝等局部抢修。这种

多矾防水剂的凝结速度很快，一般为几分钟，其中四矾防水剂不超过1min，故

工地上使用时必须做到即配即用。

多矾防水剂常用胆矾（硫酸铜，）、红矾（重铬酸钾，K2Cr2O7）、明矾

（也称白矾，硫酸铝钾）、紫矾等四种矾。

（四）配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土

耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配制而成。与耐酸砂浆和

混凝土一样，主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。

（五）配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土

水玻璃胶凝主要用于耐火材料的砌筑和修补。水玻璃耐热砂浆和混凝土主

要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。

（六）防腐工程应用

改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蚀重要材料，主要特性是耐酸、耐温、密实抗渗、

价格低廉、使用方便。可拌和成耐酸胶泥、耐酸沙浆和耐酸混凝土，适用于化

工、冶金、电力、煤炭、纺织等部门各种结构的防腐蚀工程，是纺酸建筑结构

贮酸池、耐酸地坪、以及耐酸表面砌筑的理想材料。

1．水玻璃水泥浆的配制:

水玻璃水泥浆液配制的比例：水玻璃：水泥=1：1．15或1：1．5。水泥应用

42．5级普通硅酸盐水泥，若用泌水性较强的矿渣硅酸盐水泥，可适量掺入三

乙醇胺，以降低其泌水率。配制时，将水玻璃溶液徐徐加入已调配好的水泥浆

液中，搅拌均匀即可。

2．堵漏方法

先查出漏水部位，以出水点为圆心，用冲击钻打孔，孔径20～40mm、深

30～70mm的圆柱形孔，孔壁应垂直于基底面，不可凿成外大里小的锥形孔，

孔内用水冲洗干净。根据孔数，按水玻璃水泥胶泥的配制方法，迅速调制适量

的稠度合适的水泥胶泥，用手捻成与孔径相近的锥体，并迅速用拇指将锥体塞

入孔内，立即向孔壁四周挤压严密，使之与孔壁结合紧密，待胶泥硬化到一定

程度再脱手。水泥胶泥应随用随调，一次用完。如有不足处，再进行修补。最

后，用有机硅防水砂浆(水泥：砂：硅水＝1：2．5：0．5，其中硅水为有机

硅：水=1：9)抹平压光。