一
、水玻璃的組成
　　水玻璃分為鈉水玻璃和鉀水玻璃兩類

，俗稱泡花堿。鈉水玻璃為矽酸鈉水溶液
，分子式為Na2O.nSiO2和K2O.nSiOz。鉀水玻璃為矽酸鉀水溶液
，分子式為K2O.nSiOz 。土(tu)木(mu)工(gong)程(cheng)中(zhong)主(zhu)要(yao)使(shi)用(yong)鈉(na)水(shui)玻(bo)璃(li)。當(dang)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)時(shi)也(ye)可(ke)采(cai)用(yong)鉀(jia)水(shui)玻(bo)璃(li)。優(you)質(zhi)純(chun)淨(jing)的(de)水(shui)玻(bo)璃(li)為(wei)無(wu)色(se)透(tou)明(ming)的(de)粘(zhan)稠(chou)液(ye)體(ti)
，溶(rong)於(yu)水(shui)。當(dang)含(han)有(you)雜(za)質(zhi)時(shi)呈(cheng)淡(dan)黃(huang)色(se)或(huo)青(qing)灰(hui)色(se)。


　　鈉水玻璃分子式中的n稱為水玻璃的模數，代表Na2O和SiO2的分子數比，是非常重要的參數。n值越大，水玻璃的粘性和強度越高，但水中的溶解能力下降。當n大於3.0時，隻能溶於熱水中
，給使用帶來麻煩。n值越小，水玻璃的粘性和強度越低，越易溶於水。故土木工程中常用模數n為2.6～2.8，既易溶於水又有較高的強度。
　　我國生產的水玻璃模數一般在2.4～3.3之間。水玻璃在水溶液中的含量（或稱濃度）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為1.36～1.50g/cm3，相當於波美度38.4～48.3 。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）加上純堿（NaCO3），在1300～1400℃的高溫下煆燒生成固體 
，再在高溫或高溫高壓水中溶解，製得溶液狀水玻璃產品。
　　二
、水玻璃的凝結固化
　　水玻璃在空氣中的凝結固化與石灰的凝結固化非常相似，主要通過碳化和脫水結晶固結兩個過程來實現，反應式如下： 　　 

隨著碳化反應的進行，矽膠（ ）含量增加，接著自由水分蒸發和矽膠脫水成固體SiO2而凝結硬化
，其特點是：
　　1．速度慢。由於空氣中CO2濃度低，故碳化反應及整個凝結固化過程十分緩慢。
　　2．體積收縮。
　　3．強度低。


　　為加速水玻璃的凝結固化速度和提高強度

，水玻璃使用時一般要求加入固化劑氟矽酸鈉

，分子式為 。其反應式如下：
　　氟矽酸鈉的摻量一般為12%～15%。摻量少，凝結固化慢

，且強度低；摻(chan)量(liang)太(tai)多(duo)，則(ze)凝(ning)結(jie)硬(ying)化(hua)過(guo)快(kuai)
，不(bu)便(bian)施(shi)工(gong)操(cao)作(zuo)，而(er)且(qie)硬(ying)化(hua)後(hou)的(de)早(zao)期(qi)強(qiang)度(du)雖(sui)高(gao)

，但(dan)後(hou)期(qi)強(qiang)度(du)明(ming)顯(xian)降(jiang)低(di)。因(yin)此(ci)，使(shi)用(yong)時(shi)應(ying)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)固(gu)化(hua)劑(ji)摻(chan)量(liang)
，並(bing)根(gen)據(ju)氣(qi)溫(wen)、濕度、水玻璃的模數、密度在上述範圍內適當調整。即：氣溫高、模數大、密度小時選下限
，反之亦然。
　　三、水玻璃的主要技術性質
　　（一）粘結力和強度較高
　　水玻璃硬化後的主要成分為矽凝膠（ ）和固體，比表麵積大，因而具有較高的粘結力。但水玻璃自身質量
、配合料性能及施工養護對強度有顯著影響。
　　（二）耐酸性好
　　可以抵抗除氫氟酸（HF）、熱磷酸和高級脂肪酸以外的幾乎所有無機和有機酸。
　　（三）耐熱性好
　　硬化後形成的二氧化矽網狀骨架，在高溫下強度下降很小，當采用耐熱耐火骨料配製水玻璃砂漿和混凝土時，耐熱度可達1000℃。因此水玻璃混凝土的耐熱度，也可以理解為主要取決於骨料的耐熱度。
　　（四）耐堿性和耐水性差
　　因 和 均溶於堿

，故水玻璃不能在堿性環境中使用。同樣由於 
、NaF、Na2CO3均溶於水而不耐水，但可采用中等濃度的酸對已硬化水玻璃進行酸洗處理，提高耐水性。


　　四

、水玻璃的應用
　　（一）塗刷材料表麵，提高抗風化能力
　　水shui玻bo璃li溶rong液ye塗tu刷shua或huo浸jin漬zi材cai料liao後hou

，能neng滲shen入ru縫feng隙xi和he孔kong隙xi中zhong，固gu化hua的de矽gui凝ning膠jiao能neng堵du塞sai毛mao細xi孔kong通tong道dao
，提ti高gao材cai料liao的de密mi度du和he強qiang度du
，從cong而er提ti高gao材cai料liao的de抗kang風feng化hua能neng力li。但dan水shui玻bo璃li不bu得de用yong來lai塗tu刷shua或huo浸jin漬zi石shi膏gao製zhi品pin。因yin為wei水shui玻bo璃li與yu石shi膏gao反fan應ying生sheng成cheng硫liu酸suan鈉na（Na2SO4），在製品孔隙內結晶膨脹，導致石膏製品開裂破壞。
　　（二）加固土壤
　　將(jiang)水(shui)玻(bo)璃(li)與(yu)氯(lv)化(hua)鈣(gai)溶(rong)液(ye)交(jiao)替(ti)注(zhu)入(ru)土(tu)壤(rang)中(zhong)，兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)迅(xun)速(su)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)矽(gui)膠(jiao)和(he)矽(gui)酸(suan)鈣(gai)凝(ning)膠(jiao)

，起(qi)到(dao)膠(jiao)結(jie)和(he)填(tian)充(chong)孔(kong)隙(xi)的(de)作(zuo)用(yong)
，使(shi)土(tu)壤(rang)的(de)強(qiang)度(du)和(he)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)提(ti)高(gao)。常(chang)用(yong)於(yu)粉(fen)土(tu)
、砂土和填土的地基加固，稱為雙液注漿。
　　（三）配製速凝防水劑
　　水玻璃可與多種礬配製成速凝防水劑，用於堵漏、填縫等局部搶修。這種多礬防水劑的凝結速度很快
，一般為幾分鍾，其中四礬防水劑不超過1min，故工地上使用時必須做到即配即用。
　　多礬防水劑常用膽礬（硫酸銅， ）
、紅礬（重鉻酸鉀，K2Cr2O7）
、明礬（也稱白礬，硫酸鋁鉀）
、紫礬等四種礬。
　　（四）配製耐酸膠凝
、耐酸砂漿和耐酸混凝土
　　耐酸膠凝是用水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配製而成。與耐酸砂漿和混凝土一樣，主要用於有耐酸要求的工程。如硫酸池等。
　　（五）配製耐熱膠凝
、耐熱砂漿和耐熱混凝土
　　水玻璃膠凝主要用於耐火材料的砌築和修補。水玻璃耐熱砂漿和混凝土主要用於高爐基礎和其他有耐熱要求的結構部位。
　　（六）防腐工程應用
      改性水玻璃耐酸泥是耐酸腐蝕重要材料

，主要特性是耐酸、耐溫、密實抗滲、價格低廉
、使用方便。可拌和成耐酸膠泥
、耐酸沙漿和耐酸混凝土，適用於化工、冶金、電力、煤炭、紡織等部門各種結構的防腐蝕工程，是紡酸建築結構貯酸池、耐酸地坪、以及耐酸表麵砌築的理想材料。