Обработка дерева жидким стеклом: плюсы и недостатки

Древесина, применяемая в строительстве, уязвима для вредных воздействий среды. Она легко разбухает от избытка влажности, трескается и меняет форму при сильном высыхании, поражается гнилью и насекомыми-вредителями. Для повышения долговечности дереву нужна защитная обработка.

Общая информация о жидком стекле для отделки древесины

Жидкое стекло широко применяется как добавка к бетонам, строительным смесям для повышения их характеристик. Деревянные конструкции также можно обработать этим веществом. Актуальными для покрытия древесины окажутся такие качества жидкого стекла, как:

1. Доступность и низкая цена.
2. Водостойкость.
3. Устойчивость к повышенным температурам и открытому огню.
4. Твердость пленки.
5. Антисептические свойства.

По химическому составу материал представляет собой водные растворы силикатов щелочных металлов (натрия или калия) вида Na₂O(SiO₂)n с поликремниевыми кислотами общей формулы nSiO2⋅mH2O. Синонимом является также название «силикатный клей».

Вещество активно вступает в реакции. Нередко это происходит с образованием труднорастворимых в воде солей, склонных к формированию сложных пространственных структур. Поэтому прочность покрытия во многом зависит от свойств материала основы.

Природные полимеры, входящие в состав смолы определенных пород древесины, вызывают коагуляцию силиката с осаждением твердых частиц. Напротив, этого не происходит при обработке слабо смолистых твердых пород. Поэтому качество будущей пленки лучше заранее проверить методом пробного покрытия на небольшом участке.

Плюсы обработки деревянных изделий жидким стеклом

Свойства, которыми обладают покрытия силикатным клеем, могут считаться уникальными в ряду других аналогичных составов для древесины:

• Особенностью составов для обработки дерева на основе жидкого стекла является его стойкость к открытому пламени и повышенным температурам. Это качество отличает силикатные покрытия от большинства распространенных на рынке защитно-декоративных материалов. Существует особый класс продуктов для противопожарной обработки древесины, базовым связующим в которых служат жидкие полисиликаты. Их использование для защиты строительных конструкций от пожара в ряде случаев считается обязательным и регламентировано нормативами ГОСТ, СП, СНиП.
• Силикаты известны как хороший антисептик. Обработка жидким стеклом полностью решает проблемы биологического поражения древесины опасными микроорганизмами – плесенью, вредными бактериями. При этом происходит также дезинфицирующее воздействие на уже проникший в изделия грибок. Уничтожаются очаги возможного развития гнилостных процессов. Насекомые-древоточцы также не могут развиваться в пиломатериале, который обработали силикатной пропиткой.
• Затвердевшая пленка жидкого стекла отталкивает воду, придавая деревянным поверхностям гидрофобные свойства. За счет этого даже в сильный дождь оставленные под открытым небом предметы не промокнут. Это защитит их от разбухания и его последствий (коробления и развития трещин). Таким свойством часто пользуются для защиты садовой мебели, скамеек, створок ворот и калиток.
• Стоимость жидкого стекла заметно ниже, чем у защитных составов на основе органических смол, выполняющих те же функции (например, эпоксидных или полиуретановых). Если требуется обработать деревянные поверхности большой площади, то применение силикатного клея существенно экономит бюджет.
• Покрытие жидким стеклом является экологически безопасным. При производстве материала не применяют токсичные реагенты, а в составе готовой продукции отсутствуют летучие органические растворители. Поэтому обработку дерева силикатами можно делать внутри помещений, не опасаясь за здоровье людей и животных.
• Жидкое стекло неограниченно растворяется в обычной воде. Благодаря этому можно своими силами разводить материал нужной консистенции: от вязкого геля для нанесения на вертикальную плоскость до жидких проникающих грунтовок, которые глубоко впитаются в структуру древесины.
• Заполняя воздушные полости между волокнами целлюлозы твердым связующим, жидкое стекло увеличивает механическую прочность деревянных конструкций. С его помощью можно продлить срок службы предметов, подверженных механическому или абразивному износу (например, лестничных ступеней и маршей).
• Хорошая адгезия силикатов давно используется при соединении между собой различных материалов. Для бытового применения растворы жидкого стекла в мелкой таре поступали под названием «канцелярский клей». Этим качеством нередко пользуются в столярных работах для сращивания заготовок. Также на жидкое стекло наклеивают облицовочный слой бумаги или шпона.

Минусы обработки древесины жидким стеклом

Планируя использование жидкого стекла для защиты деревянных изделий, нужно учитывать некоторые недостатки и ограничения, характерные для этого материала:

• На затвердевшую пленку силикатов по поверхности дерева невозможно нанести никакое другое покрытие (краску, лак, тонировку и т.д.), а также наклеить декоративные пленки или иные варианты финишной отделки. Причина этого в высоком глянце образующегося слоя, который имеет крайне низкую адгезионную способность. Исключение составляют лишь лакокрасочные и клеящие составы на такой же основе – силикатные или кремнийорганические.
• Физико-химические процессы и взаимодействия, происходящие в растворе жидкого стекла при добавлении в него каких-либо наполнителей или присадок, отличаются большой сложностью. Многие реакции в среде силикатов приводят к образованию длинных цепочек атомов кремния по аналогии с органическими соединениями углерода. Поэтому в жидкое стекло не рекомендуют вводить какие-либо добавки для придания дополнительных свойств покрытию без длительного лабораторного изучения их совместимости. Иначе результат смешивания окажется непредсказуемым (покрытие будет непрочным, шелушащимся). Это ограничение относится также к пигментам и колеровочным пастам, на которых прямо не указана возможность использования с силикатами.
• Если силикатный клей наносят на торцевые срезы доски или бруса, может потребоваться многократная дополнительная обработка этих участков. Причина в том, что поперечный спил древесины многих пород содержит открытые поры между волокнами. Жидкое стекло впитается в них на значительную глубину и не сможет создать поверхностную пленку, пока пористость не будет заполнена.
• Твердая силикатная пленка на поверхности древесины уязвима к воздействию атмосферной воды и углекислого газа в воздухе. Химическая активность вещества не исчезает после высыхания, из-за чего со временем на покрытии начнут появляться белые разводы карбонатных солей. Поэтому обработку древесины придется повторять с периодичностью 1 раз в 2-3 года.
• Жидкий силикат начинает взаимодействовать с воздухом сразу после того, как материал перельют из заводской тары в рабочую посуду. Поэтому обработку деревянных изделий нужно начинать немедленно и выполнять быстро. Это особенно важно, если используют не чистый силикатный клей, а пропиточные составы на его основе (антипирены или биоциды) либо самостоятельно разводят вязкую жидкость водой. В некоторых случаях время использования раствора ограничивается 30-40 минутами.

Рекомендации по применению жидкого стекла для древесины

Жидкое стекло можно эффективно использовать для гидроизоляции, огнезащиты и противогрибковой обработки деревянных поверхностей. В результате получается недорогое, но достаточно прочное и устойчивое к атмосферным воздействиям покрытие.

Поверх такой пленки не удастся нанести любой другой лакокрасочный материал. Поэтому преимущественной сферой использования жидкого стекла считают скрытые деревянные поверхности, от которых не требуется высокий уровень декоративной отделки – стропильные каркасы и обрешетка кровли, элементы конструкций подвалов, подсобных помещений.

Если планируется наносить жидкое стекло на детали, находящиеся на виду, их нужно предварительно покрыть декоративным материалом (например, колерующей пропиткой или морилкой). Только после этого наносят слой силиката.