Dans le mortier prêt à l’emploi, juste un peu d’éther de cellulose peut améliorer considérablement les performances du mortier humide. On peut constater que l’éther de cellulose est un additif majeur qui affecte les performances constructives du mortier. Le choix d'éthers de cellulose de différentes variétés, différentes viscosités, différentes tailles de particules, différents degrés de viscosité et quantités ajoutées a également des effets différents sur l'amélioration des performances du mortier sec. À l’heure actuelle, de nombreux mortiers de maçonnerie et de plâtrerie présentent de mauvaises propriétés de rétention d’eau. La bouillie d'eau se séparera après l'avoir laissée seule pendant quelques minutes. Par conséquent, il est très important d’ajouter de l’éther de cellulose au mortier de ciment. Examinons en détail les fonctions de l'éther de cellulose dans le mortier de ciment !
1.Rétention d'eau et d'éther de cellulose
La rétention d'eau est une propriété importante de l'éther de cellulose, et c'est également une propriété à laquelle prêtent attention de nombreux fabricants nationaux de mortiers secs, en particulier ceux des régions du sud où les températures sont plus élevées. Dans la production de matériaux de construction, notamment de mortier sec, l'éther de cellulose joue un rôle irremplaçable, notamment dans la production de mortier spécial (mortier modifié), c'est un composant indispensable et important.
La viscosité, le dosage, la température ambiante et la structure moléculaire de l'éther de cellulose ont une grande influence sur ses performances de rétention d'eau. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité de l'éther de cellulose est grande, meilleure est la rétention d'eau ; plus le dosage est élevé, meilleure est la rétention d’eau. Habituellement, une petite quantité d’éther de cellulose peut grandement améliorer le taux de rétention d’eau du mortier. Lorsque le dosage atteint un certain niveau, la tendance à l'augmentation du taux de rétention d'eau ralentit ; la rétention d'eau de l'éther de cellulose diminue généralement avec l'augmentation de la température ambiante, mais certains éthers de cellulose modifiés ont également une bonne rétention d'eau dans des conditions de température élevée ; les éthers de cellulose avec un degré de substitution inférieur ont de meilleures performances 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, 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 de la chaîne macromoléculaire d'éther de cellulose et d'être soumises à de fortes contraintes, formant ainsi de l'eau libre et de l'eau enchevêtrée, améliorant ainsi la rétention d'eau du coulis de ciment ; l'éther de cellulose améliore les propriétés rhéologiques, la structure du réseau poreux et la pression osmotique du coulis de ciment frais, ou les propriétés filmogènes de l'éther de cellulose entravent la diffusion de l'eau.
2.Éther de cellulose épaississant et thixotropie
L'éther de cellulose confère au mortier humide une excellente viscosité, ce qui peut augmenter considérablement la capacité de liaison entre le mortier humide et la couche de base et améliorer les performances anti-affaissement du mortier. Il est largement utilisé dans les mortiers de plâtre, les mortiers de collage de carrelage et les systèmes d'isolation des murs extérieurs. L'effet épaississant de l'éther de cellulose peut également augmenter la résistance à la dispersion et l'homogénéité des matériaux frais, empêcher le délaminage, la ségrégation et le saignement des matériaux, et peut être utilisé dans le béton fibré, le béton sous-marin et le béton autoplaçant.
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 du matériau à base de ciment modifié. Cependant, si la viscosité est trop élevée, cela affectera la fluidité et l'opérabilité du matériau (comme le collage au couteau à plâtre). Les mortiers autonivelants et les bétons autoplaçants qui nécessitent une grande fluidité nécessitent une faible viscosité d'éther de cellulose. De plus, l’effet épaississant des éthers de cellulose augmente la demande en eau des matériaux à base de ciment et augmente les rendements des mortiers.
La solution aqueuse d'éther de cellulose à haute viscosité présente une thixotropie élevée, qui est également une caractéristique majeure de l'éther de cellulose. Les solutions aqueuses de méthylcellulose ont généralement des propriétés d'écoulement pseudoplastiques et non thixotropes en dessous de leur température de gel, mais présentent des propriétés d'écoulement newtoniennes à de faibles taux de cisaillement. La pseudoplasticité augmente avec l'augmentation du poids moléculaire ou de la concentration d'éther de cellulose, quels que soient le type et le degré de substitution du substituant. Par conséquent, les éthers de cellulose du même grade de viscosité, qu'ils soient MC, HPMC ou HEMC, présenteront toujours les mêmes propriétés rhéologiques tant que la concentration et la température restent constantes. Lorsque la température augmente, un gel structurel se forme et un écoulement thixotrope élevé se produit.
Les éthers de cellulose à forte concentration et à faible viscosité présentent une thixotropie même en dessous de la température du gel. Cette propriété est très utile pour ajuster les propriétés de nivellement et d’affaissement du mortier de construction pendant la construction. Il convient de noter ici que plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est la 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 du mortier et les performances de construction.
3.Effet entraîneur d'air de l'éther de cellulose
L'éther de cellulose a un effet entraîneur d'air important sur les matériaux frais à base de ciment. L'éther de cellulose possède à la fois des groupes hydrophiles (groupes hydroxyle, groupes éther) et des groupes hydrophobes (groupes méthyle, cycles glucose). C'est un tensioactif ayant une activité de surface et a donc un effet entraîneur d'air. L'effet entraîneur d'air de l'éther de cellulose produira un effet « boule », ce qui peut améliorer les performances de travail des matériaux fraîchement mélangés, par exemple en augmentant la plasticité et la douceur du mortier pendant le fonctionnement, ce qui est bénéfique pour le pavage du mortier ; cela augmentera également la production de mortier et réduira le coût de production du mortier ; mais cela augmentera la porosité des matériaux durcis et réduira leurs propriétés mécaniques telles que la résistance et le module élastique.
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 entraîneur d'air, augmente la fluidité des matériaux à base de ciment, mais son effet épaississant réduira la fluidité. L'effet de l'éther de cellulose sur la fluidité des matériaux à base de ciment est une combinaison d'effets de plastification et d'épaississement. D'une manière générale, lorsque le dosage d'éther de cellulose est très faible, il se manifeste principalement par un effet plastifiant ou réducteur d'eau ; lorsque le dosage est élevé, l'effet épaississant de l'éther de cellulose augmente rapidement et son effet entraîneur d'air tend à saturer, il se manifeste donc par un effet épaississant ou une demande accrue en eau.
4.Effet retardateur d'éther de cellulose
L'éther de cellulose prolongera le temps de prise de la pâte de ciment ou du mortier et retardera la dynamique d'hydratation du ciment, ce qui est bénéfique pour augmenter le temps d'opérabilité du nouveau matériau de mélange et améliorer la perte de consistance du mortier et l'affaissement du béton en fonction du temps, mais cela peut également retarder l’avancement des travaux.
Heure de publication : 24 septembre 2024