水玻璃：建筑与工业的多面手

在建筑和工业领域，有这样一种神奇的材料 —— 水玻璃，它虽不像水泥、钢材那样广为人知，却在众多场景中发挥着关键作用。今天，咱们就一起来认识认识这位低调的 “多面手”。

水玻璃，学名硅酸钠，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，因其水溶液具有较强粘性，好似玻璃溶解在水中，故而俗称泡花碱，化学式为 R₂O・nSiO₂ 。这里的 R₂O 代表碱金属氧化物，而 n 则是二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，这个 n 可不简单，它被称为水玻璃的模数，是水玻璃的重要参数，一般在 1.5 - 3.5 之间。模数越大，固体水玻璃越难溶于水，二氧化硅含量越多，水玻璃的粘度增大，也更易于分解硬化，粘结力也就更强。在土木工程中常用水玻璃的密度一般为 1.36 - 1.50g/cm³ 。从外观上看，纯净的水玻璃无色透明，不过实际常见的多为青绿色或棕色的固体或粘稠液体。

水玻璃在建筑行业可是大显身手。把它浸渍或涂刷在黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料表面，就如同给材料穿上了一层坚固的防护衣，能显著提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性。在一些古建筑修复中，水玻璃就被用于增强砖石结构的耐久性，让古老的建筑重焕生机。水玻璃还是加固地基的得力助手。将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中，二者会发生奇妙的化学反应，生成硅酸凝胶。这种凝胶在潮湿环境下，会像海绵吸水一样，因吸收土中水分而处于膨胀状态，从而使土壤颗粒紧密固结在一起，大大提高地基的承载力，有效防止地面沉降，保障建筑物的稳固。在一些软土地基的建筑施工中，这一方法被广泛应用。