L'éther de cellulose est un type de composé polymère organique largement utilisé dans les matériaux de construction, notamment dans les matériaux à base de ciment. L'éther de cellulose peut retarder le processus d'hydratation du ciment, ajustant ainsi l'ouvrabilité, le temps de prise et le développement précoce de la résistance de la pâte de ciment.
(1). Réaction d'hydratation retardée
L'éther de cellulose peut retarder la réaction d'hydratation du ciment, qui s'obtient principalement par les mécanismes suivants :
1.1 Effets d'adsorption et de protection
La solution à haute viscosité formée en dissolvant de l'éther de cellulose dans une solution aqueuse peut former un film d'adsorption à la surface des particules de ciment. La formation de ce film est principalement due à l'adsorption physique des groupes hydroxyles dans les molécules d'éther de cellulose et les ions à la surface des particules de ciment, ce qui a pour effet de protéger la surface des particules de ciment, réduisant ainsi le contact entre les particules de ciment et les molécules d'eau. retarder la réaction d'hydratation.
1.2 Formation du film
Aux premiers stades de l’hydratation du ciment, l’éther de cellulose peut former un film dense à la surface des particules de ciment. L’existence de ce film empêche efficacement la diffusion des molécules d’eau à l’intérieur des particules de ciment, retardant ainsi le taux d’hydratation du ciment. De plus, la formation de ce film peut également réduire la dissolution et la diffusion des ions calcium, retardant encore davantage la formation de produits d'hydratation.
1.3 Dissolution et libération d'eau
L'éther de cellulose absorbe fortement l'eau, peut absorber l'humidité et la libérer lentement. Ce processus de libération d'eau peut ajuster la fluidité et l'ouvrabilité du coulis de ciment dans une certaine mesure et ralentir la vitesse de réaction d'hydratation en réduisant la concentration efficace d'eau pendant le processus d'hydratation.
(2). Influence de la composition de la phase cimentaire
Les éthers de cellulose ont des effets différents sur l'hydratation des différentes phases du ciment. Généralement, l'éther de cellulose a un effet plus évident sur l'hydratation du silicate tricalcique (C₃S). La présence d'éther de cellulose retardera l'hydratation du C₃S et réduira le taux de libération de la chaleur d'hydratation précoce du C₃S, retardant ainsi le développement d'une résistance initiale. De plus, les éthers de cellulose peuvent également affecter l'hydratation d'autres composants minéraux tels que le silicate dicalcique (C₂S) et l'aluminate tricalcique (C₃A), mais ces effets sont relativement faibles.
(3). Rhéologie et effets de structure
L'éther de cellulose peut augmenter la viscosité du coulis de ciment et affecter sa rhéologie. Le coulis de ciment à haute viscosité aide à réduire la décantation et la stratification des particules de ciment, permettant au coulis de ciment de maintenir une bonne uniformité avant la prise. Cette caractéristique de viscosité élevée retarde non seulement le processus d'hydratation du ciment, mais améliore également la fluidité et les performances de construction du coulis de ciment.
(4). Effets d'application et précautions
Les éthers de cellulose ont un effet significatif sur le retardement de l’hydratation du ciment et sont donc souvent utilisés pour ajuster le temps de prise et la fluidité des matériaux à base de ciment. Cependant, le dosage et le type d'éther de cellulose doivent être contrôlés avec précision, car un excès d'éther de cellulose peut entraîner des problèmes tels qu'une résistance initiale insuffisante et un retrait accru des matériaux à base de ciment. De plus, différents types d'éthers de cellulose (tels que la méthylcellulose, l'hydroxypropylméthylcellulose, etc.) ont des mécanismes et des effets différents dans les coulis de ciment et doivent être sélectionnés en fonction des exigences spécifiques de l'application.
L'application d'éther de cellulose dans les matériaux à base de ciment peut non seulement retarder efficacement la réaction d'hydratation du ciment, mais également améliorer les performances de construction et la durabilité du matériau. Grâce à une sélection et une utilisation raisonnables d'éthers de cellulose, la qualité et l'effet constructif des matériaux à base de ciment peuvent être considérablement améliorés.
Heure de publication : 03 août 2024