Dans le mortier pré-mélangé, une petite quantité d'éther de cellulose peut significativement améliorer les performances du mortier humide, ce qui indique que l'éther de cellulose est un additif majeur qui affecte les performances de construction du mortier.
Le choix de différentes variétés, viscosités, tailles de particules, niveaux de viscosité et quantités d'éther de cellulose a également des effets différents sur l'amélioration des performances du mortier en poudre sèche. Actuellement, la performance de rétention d'eau de nombreux mortiers de maçonnerie et d'enduit n'est pas très bonne, et une séparation de la boue d'eau peut se produire après quelques minutes de repos. Par conséquent, l'ajout d'éther de cellulose au mortier de ciment est assez important.
Examinons ensemble en détail les fonctions de l'éther de cellulose dans le mortier de ciment!
Éther de cellulose - rétention d'eau
La rétention d'eau est une propriété importante de l'éther de méthylcellulose, et elle est également une préoccupation pour de nombreux fabricants de mortier sec en Chine, en particulier ceux des régions aux températures plus élevées du sud. L'éther de cellulose joue un rôle irremplaçable dans la production de matériaux de construction, en particulier de mortier sec, et est un composant indispensable et important dans la production de mortier spécial (mortier modifié).
La viscosité, la dose, la température ambiante et la structure moléculaire de l'éther de cellulose ont un impact significatif sur sa performance de rétention d'eau. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est sa rétention d'eau; Plus la dose est élevée, meilleure est la rétention d'eau. En général, une petite quantité d'éther de cellulose peut grandement améliorer le taux de rétention d'eau du mortier. Lorsque la dose atteint un certain niveau, la tendance à augmenter le taux de rétention d'eau ralentit; Avec l'augmentation de la température ambiante, la rétention d'eau des éthers de cellulose diminue généralement, mais certains éthers de cellulose modifiés ont également une bonne rétention d'eau dans des conditions de haute température; Les éthers de cellulose avec des degrés de substitution plus faibles ont une meilleure performance de rétention d'eau.
Les groupes hydroxyle sur les molécules d'éther de cellulose et les atomes d'oxygène sur les liaisons éther formeront des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau, transformant l'eau libre en eau liée et jouant ainsi un bon rôle dans la rétention d'eau; La diffusion mutuelle entre les molécules d'eau et les chaînes moléculaires d'éther de cellulose permet aux molécules d'eau de pénétrer à l'intérieur des chaînes macromoléculaires d'éther de cellulose et d'être fortement contraintes, formant ainsi de l'eau libre, de l'eau enchevêtrée et améliorant la rétention d'eau de la boue de ciment; L'éther de cellulose améliore les propriétés rhéologiques, la structure en réseau poreux et la pression osmotique de la boue de ciment fraîchement mélangée, tandis que ses propriétés filmogènes entravent la diffusion de l'eau.
Éther de cellulose - épaississant et thixotropie
L'éther de cellulose confère au mortier humide une excellente viscosité, augmentant significativement la capacité de liaison entre le mortier humide et la couche de base, améliorant la performance anti-affaissement du mortier, et largement utilisé dans le mortier de plâtrage, le mortier de collage de briques et les systèmes d'isolation des murs extérieurs. L'effet épaississant de l'éther de cellulose peut également augmenter la capacité anti-dispersion et l'homogénéité des matériaux nouvellement mélangés, prévenir le phénomène de stratification, de ségrégation et de saignement des matériaux, et peut être utilisé dans le béton renforcé de fibres, le béton immergé et le béton auto-plaçant.
L'effet épaississant de l'éther de cellulose sur les matériaux à base de ciment provient de la viscosité de la solution d'éther de cellulose. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est la viscosité des matériaux à base de ciment modifiés. Cependant, si la viscosité est trop élevée, cela affectera la fluidité et la maniabilité du matériau (comme l'utilisation d'un couteau à enduire). Les mortiers autonivelants et les bétons auto-compactants nécessitant une grande fluidité nécessitent une faible viscosité de l'éther de cellulose. De plus, l'effet épaississant de l'éther de cellulose augmentera la demande en eau des matériaux à base de ciment et améliorera le rendement du mortier.
Les solutions aqueuses de cellulose éther à haute viscosité ont une haute thixotropie, qui est également une caractéristique majeure des éthers de cellulose. La solution aqueuse de méthylcellulose est généralement pseudoplastique et non thixotrope en dessous de sa température de gélification, mais elle est newtonienne à faible taux de cisaillement. La pseudoplasticité augmente avec l'augmentation du poids moléculaire ou de la concentration de l'éther de cellulose, indépendamment du type et du degré de substitution des substituants. Ainsi, les éthers de cellulose du même grade de viscosité, qu'il s'agisse de MC, HPMC, HEMC, tant que la concentration et la température restent constantes, présentent toujours les mêmes propriétés rhéologiques. Lorsque la température augmente, un gel structural se forme et un écoulement thixotrope élevé se produit.
L'éther de cellulose à haute concentration et faible viscosité présente une thixotropie même en dessous de la température de gel. Cette propriété est très bénéfique pour ajuster les propriétés de nivellement et de sillage du mortier de construction pendant la construction. Il convient de noter que plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est sa rétention d'eau, mais plus la viscosité est élevée, plus le poids moléculaire relatif de l'éther de cellulose est élevé, et sa solubilité diminue en conséquence, ce qui a un impact négatif sur la concentration et les performances de construction du mortier.
Effet entraîneur d'air de l'éther de cellulose
L'éther de cellulose a un effet significatif d'entraînement d'air sur les matériaux à base de ciment fraîchement mélangés. L'éther de cellulose possède à la fois des groupes hydrophiles (groupes hydroxyle, éther) et des groupes hydrophobes (méthyle, anneau de glucose), ce qui en fait un tensioactif avec une activité de surface et donc un effet d'entraînement d'air. L'effet d'entraînement d'air de l'éther de cellulose peut produire un effet de "boule roulante", ce qui peut améliorer la maniabilité des matériaux fraîchement mélangés, tels que l'augmentation de la plasticité et de la douceur du mortier pendant l'opération, ce qui est bénéfique pour la pose de mortier; Il augmentera également le rendement du mortier et réduira le coût de production du mortier; Mais il augmentera la porosité du matériau durci, réduira ses propriétés mécaniques telles que la résistance et le module d'élasticité.
En tant que tensioactif, l'éther de cellulose a également un effet mouillant ou lubrifiant sur les particules de ciment, ce qui, associé à son effet entraînant d'air, augmente la fluidité des matériaux à base de ciment. Cependant, son effet épaississant réduit également la fluidité. L'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité des matériaux à base de ciment est une combinaison d'effets plastifiants et épaississants. En général, lorsque la teneur en éther de cellulose est très faible, il présente principalement des effets plastifiants ou réducteurs d'eau ; lorsque la dose est élevée, l'effet épaississant de l'éther de cellulose augmente rapidement, et son effet entraînant d'air a tendance à saturer, se manifestant ainsi comme un effet épaississant ou une demande en eau accrue.
4. Éther de cellulose - effet retardataire
Les éthers de cellulose peuvent prolonger le temps de prise de la pâte de ciment ou du mortier, retarder la cinétique d'hydratation du ciment, ce qui est bénéfique pour améliorer la maniabilité des matériaux frais, réduire la perte de consistance du mortier et l'affaissement du béton avec le temps, mais peut également retarder le progrès de la construction.