我用硫酸及水玻璃反应后形成的硅胶总是硬度和强度不够，手一捏就碎，请问是什么原因

将水玻璃与硫酸混合，使水玻璃改性，形成酸性浆液，称改性水玻璃浆，简称SS浆。

（1）浆液凝胶机理

水玻璃与硫酸起化学反应，生成凝胶化nSi（OH）2SO4，浆液在粉细砂层中凝胶固化，达到注浆加固效果。其化学反应式为：

Na2O·nSiO2＋（n＋1）H2SO4→nSi（OH）2SO4＋Na2SO4＋H2O

（2）浓硫酸稀释计算

溶液稀释前后主剂质量不变：

地下工程注浆技术

式中：m浓为稀释前浓硫酸质量（g）；c浓%为稀释前浓硫酸质量百分比浓度；m稀为稀释后稀硫酸质量（g）；c稀%为稀释后稀硫酸质量百分比浓度。

溶液稀释前后质量守恒：

地下工程注浆技术

式中：mW为稀释过程中加入水的质量（g）。

结合式（3-22）、（3-23），计算得：

地下工程注浆技术

地下工程注浆技术

式中：ρW为水的密度（g/cm3），取1；VW为加入水的体积（cm3）。

地下工程注浆技术

式中：ρ浓为稀释前浓硫酸的密度（g/cm3）；V浓为稀释前浓硫酸的体积（cm3）。

结合式（3-24）、（3-25）、（3-26），计算得：

地下工程注浆技术

溶液稀释前后体积守衡：

V浓＋V水＝ V稀（3-28）

结合式（3-27）、（3-28），计算得：

地下工程注浆技术

（3）浆液配制

1）浓硫酸稀释。根据计算，在配浆桶中加入适量的水，将计算好的工业浓硫酸（一般为98%）沿着配浆桶壁慢慢地注入水中，并不断搅动，使产生的热量迅速地扩散。

根据浆液凝胶试验，一般将98%浓硫酸稀释到10%～20%。98%浓硫酸密度为1.84 g/cm3。

2）水玻璃稀释。将浓水玻璃稀释，一般稀释到15Be′。

3）浆液配制。将稀水玻璃缓慢加入稀硫酸中，边加入边搅拌，至pH值达到3～4。

根据配制经验，一般稀水玻璃与稀硫酸的体积比为（6～7.5）∶1。

设定配浆桶体积为V，按稀水玻璃与稀硫酸的体积比为7∶1，配浆体积为80%V计算，则V稀＝10%V。

按98%浓硫酸稀释为20%浓硫酸计算，则V浓＝1.2%V，VW＝8.6%V。

根据稀水玻璃与稀硫酸体积比为7∶1 ，则V稀S＝8.6%V。

（4）主要性能指标

1）相对密度：1.07～1.11。

2）黏度：0.2～0.5 cp。

3）pH值：3～4。

4）凝胶时间：空气中30～40min，粉细砂层中5～30min。

5）固砂体单轴抗压强度：0.3～0.5MPa。

6）渗透性：采用0.2MPa、0.3MPa注浆压力，分别用10min、6min，浆液渗透距离可达到46cm。

（5）适用范围

浆液适用于无水或潮湿的粉细砂地层中。

（6）使用注意事项

1）浓硫酸易溶于水，同时稀释时会放出大量的热量，浓硫酸密度大于水。稀释时，若将水注入浓硫酸中，水会浮在硫酸上面，溶解时放出的热量会使水沸腾，使硫酸向四周飞溅，发生事故，因此，稀释时，不应将水注入浓硫酸，应该将硫酸注入水中。

2）在浆液配制时，当pH值达到2时，加入水玻璃应缓慢，认真观察浆液中是否有凝胶团出现，一旦出现，应停止加入，即已配制好浆液。

Na2SiO3+H2SO4==H2SiO3(沉淀符号）+Na2SO4

SiO3(2-) + 2H+ == H2SiO3(沉淀符号）

H2SiO2是沉淀

水玻璃是纯Na2SiO2，硫酸无要求，因为硅酸酸性很小，而硫酸是强酸，反应很容易发生

硅酸钠能够和弱酸反应，那么应该可以和强酸弱碱盐反应，生成不溶于水的硅酸，将各个有色物质隔开或者说一定的阻碍（铁离子，铝离子，铜离子什么的都是有颜色的，并且颜色各不相同）而且水玻璃加入盐之后不能晃动，也许就是因为晃动之后沉淀就到底部去了，颜色充分混在一起，就不能看到长花了吧。

花的话应该和各种盐在水玻璃中的扩散有关吧。

作者：未知来源：中国特种玻璃网时间：2005-9-26

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水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的粘附性，因而水玻璃有良好的粘结能力。硅酸凝胶能堵塞材料毛细孔并在表面形成连续封闭膜，因而具有很好的抗渗性和抗风化能力。硅

酸凝胶具有高温干燥增加强皮的特性，因而水玻璃具有很好的防火热性。硅酸凝胶不与酸类物质反应，因而水玻璃具有很好的耐酸性。

水玻璃可以用于建筑物表面以提高其抗风化能力；加入颜料和填科，还有装饰作用。水玻璃可以配制各种装饰涂料．用于内外墙装饰工程。水玻璃可与多种硫酸盐配制多矾防水剂，掺入水泥浆中用于堵漏洞．缝隙等局部抢修，具有速凝和抗渗作用。水玻璃中碱可激发矿

渣的活性，用水玻璃矿渣配制的砂浆硬化不收缩，可用于修补砖墙裂结，也可配制成碱矿渣水泥又有较广应用的景。水玻璃加适量氟硅酸钠及耐热粉料和骨料可配制成耐热砂浆或混凝土。水玻璃与氟硅酸钠掺加耐酸粉科和骨料可配制耐酸砂浆和混凝土。水玻璃与氯化钙

溶液分别压入土壤中后相遇会发生反应牛成硅酸凝胶，包裹土壤颗粒，填充空隙、吸水膨胀，可以防止水分透过，加固土壤。

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