鋰、鈉、鉀的硅酸鹽的各種混合物通稱水玻璃，其中，鉀和鈉的硅酸鹽易降低耐火澆注料的高溫性能，但由于其粘接性能良好，價廉易得，無毒無害，又有利于耐火澆注料的高溫?zé)Y(jié)，因而在不定形耐火澆注料中得到了廣泛的應(yīng)用。用鉀水玻璃作結(jié)合劑時，其特點(diǎn)是耐火澆注料的收縮較小，強(qiáng)度較大，穩(wěn)定性高，風(fēng)化現(xiàn)象少。鋰的硅酸鹽作為結(jié)合劑時，其所結(jié)合的耐火材料的收縮性小，密實性高，但因鋰硅酸鹽的價格昂貴，只能用于一些特種場合。
現(xiàn)以鈉水玻璃為例給予說明。鈉水玻璃是許多鈉硅酸鹽的混合物，其中常見的有原硅酸鈉（2Na2O·SiO2）正硅酸鈉（Na2O·SiO2），二硅酸鈉（Na2O·2SiO2），還有游離二氧化硅。一般化學(xué)式可以寫成Na2O·nSiO2或Na2O·nSiO2·xH2O這里n稱為水玻璃的模數(shù)，它是水玻璃中氧化硅與氧化鈉的摩爾比，工業(yè)品水玻璃，模數(shù)一般在0.5~4之間，小于1為結(jié)晶質(zhì)，大于1是非晶質(zhì)。
水玻璃本身的凝結(jié)硬化在常溫下是很緩慢的，當(dāng)有外加劑存在時，常由于水玻璃與外加劑的反應(yīng)而發(fā)生常溫硬化。可以作為水玻璃硬化劑的物質(zhì)有Si、Na2SiF6、CaO、AL、（H2PO4）、2CaO·SiO2、RCOOR、CHC、ALCL3、H3PO4、Zn、Pb、Fe、Mg等磷酸鹽，均可作為水玻璃的促硬劑。其原理是與水玻璃中的堿中和，加速硅酸鈉的水解，使硅酸凝膠不斷析出并凝聚。
水玻璃結(jié)合耐火澆注料在加熱到50℃時開始脫水，到100℃時硅氧凝膠中的水大部分被脫出，當(dāng)加熱到300℃時，水基本被排盡。由于水分的排除，凝膠體產(chǎn)生收縮，使不定形耐火澆注料的密度和強(qiáng)度得以提高。當(dāng)溫度升到300~500℃范圍時，水玻璃硬化體的結(jié)構(gòu)無明顯的變化。在開始時強(qiáng)度仍有所增加，在400℃左右達(dá)到最高值。這可能是由于硅氧凝膠體不斷脫水以后，有氟化鈉作為礦化劑，高溫下內(nèi)部水蒸氣壓力放高，結(jié)構(gòu)中部分地生成ρ-石英徽晶，使結(jié)構(gòu)更加致密而堅固。此后，當(dāng)溫度升高到600℃時，水玻璃硬化體的體積略微膨脹，結(jié)構(gòu)輕微疏松，出現(xiàn)一些小的空隙，強(qiáng)度有所下降，這可能是ρ—石英在573℃時發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變而引起的。水玻璃的模數(shù)越大，這種影響也就越大。
當(dāng)加熱到700~900℃范圍內(nèi)時，由于局部出現(xiàn)液相（如二硅酸鈉的熔點(diǎn)為874℃），因而水 玻璃產(chǎn)生收縮，熱態(tài)強(qiáng)度隨之下降。水玻璃的模數(shù)越小，加入的氟硅酸鈉數(shù)量越多，這一現(xiàn)象就越嚴(yán)重。
