L'éther de cellulose est utilisé dans le mortier mélangé sec

Les effets de plusieurs éthers simples et mixtes de cellulose courants dans le mortier sec sur la rétention d'eau et l'épaississement, la fluidité, l'ouvrabilité, l'effet entraîneur d'air et la résistance du mortier sec sont passés en revue. C'est mieux qu'un seul éther ; l'orientation du développement de l'application de l'éther de cellulose dans le mortier sec est prospectée.

Mots clés :éther de cellulose; mortier mélangé à sec; éther simple; éther mélangé

Le mortier traditionnel présente des problèmes tels qu'une fissuration facile, des saignements, de mauvaises performances, une pollution de l'environnement, etc., et sera progressivement remplacé par un mortier mélangé à sec. Le mortier mélangé à sec, également connu sous le nom de mortier pré-mélangé (sec), de matériau en poudre sèche, de mélange sec, de mortier en poudre sèche, de mortier mélangé à sec, est un mortier mélangé semi-fini sans eau de mélange. L'éther de cellulose possède d'excellentes propriétés telles que l'épaississement, l'émulsification, la suspension, la formation de film, le colloïde protecteur, la rétention d'humidité et l'adhérence, et constitue un adjuvant important dans le mortier mélangé à sec.

Cet article présente les avantages, les inconvénients et la tendance de développement de l'éther de cellulose dans l'application du mortier sec.

1. Caractéristiques du mortier sec

Selon les exigences de construction, le mortier sec peut être utilisé après avoir été mesuré avec précision et entièrement mélangé dans l'atelier de production, puis mélangé avec de l'eau sur le chantier de construction selon le rapport eau-ciment déterminé. Par rapport au mortier traditionnel, le mortier sec présente les avantages suivants :①Un mortier mélangé à sec d'excellente qualité est produit selon une formule scientifique, une automatisation à grande échelle, associée à des adjuvants appropriés pour garantir que le produit peut répondre à des exigences de qualité particulières ;②Variété Des mortiers abondants et de diverses performances peuvent être produits selon différentes exigences ;③Bonnes performances de construction, faciles à appliquer et à gratter, éliminant le besoin de pré-mouillage du substrat et d'entretien ultérieur par arrosage ;④Facile à utiliser, il suffit d'ajouter de l'eau et de remuer, facile à transporter et à stocker, pratique pour la gestion de la construction ;⑤protection verte et environnementale, pas de poussière sur le chantier, pas de tas divers de matières premières, réduisant l'impact sur l'environnement ;⑥Le mortier économique mélangé à sec évite l'utilisation déraisonnable de matières premières en raison d'ingrédients raisonnables et convient à la mécanisation. La construction raccourcit le cycle de construction et réduit les coûts de construction.

L'éther de cellulose est un adjuvant important du mortier sec. L'éther de cellulose peut former un composé stable d'hydroxyde de calcium-silicate (CSH) avec du sable et du ciment pour répondre aux exigences des nouveaux matériaux de mortier haute performance.

2. Éther de cellulose comme adjuvant

L'éther de cellulose est un polymère naturel modifié dans lequel les atomes d'hydrogène du groupe hydroxyle de l'unité structurelle de cellulose sont remplacés par d'autres groupes. Le type, la quantité et la répartition des groupes substituants sur la chaîne principale de la cellulose déterminent le type et la nature.

Le groupe hydroxyle sur la chaîne moléculaire de l'éther de cellulose produit des liaisons oxygène intermoléculaires, qui peuvent améliorer l'uniformité et l'exhaustivité de l'hydratation du ciment ; augmenter la consistance du mortier, modifier la rhéologie et la compressibilité du mortier ; améliorer la résistance aux fissures du mortier ; Entraînement de l'air, améliorant la maniabilité du mortier.

2.1 Application de la carboxyméthylcellulose

La carboxyméthylcellulose (CMC) est un éther de cellulose unique ionique hydrosoluble et son sel de sodium est généralement utilisé. La CMC pure est une poudre ou des granulés fibreux blancs ou blanc laiteux, inodores et insipides. Les principaux indicateurs pour mesurer la qualité de la CMC sont le degré de substitution (DS) et la viscosité, la transparence et la stabilité de la solution.

Après avoir ajouté de la CMC au mortier, celui-ci présente des effets évidents d'épaississement et de rétention d'eau, et l'effet épaississant dépend en grande partie de son poids moléculaire et de son degré de substitution. Après avoir ajouté du CMC pendant 48 heures, il a été mesuré que le taux d'absorption d'eau de l'échantillon de mortier diminuait. Plus le taux d’absorption d’eau est faible, plus le taux de rétention d’eau est élevé ; l'effet de rétention d'eau augmente avec l'augmentation de l'ajout de CMC. En raison du bon effet de rétention d'eau, il peut garantir que le mélange de mortier sec ne saigne pas et ne se sépare pas. À l'heure actuelle, le CMC est principalement utilisé comme agent anti-affouillement dans les barrages, quais, ponts et autres bâtiments, ce qui peut réduire l'impact de l'eau sur le ciment et les granulats fins et réduire la pollution de l'environnement.

La CMC est un composé ionique et a des exigences élevées en matière de ciment, sinon elle peut réagir avec le Ca(OH)2 dissous dans le ciment après avoir été mélangé au coulis de ciment pour former de la carboxyméthylcellulose de calcium insoluble dans l'eau et perdre sa viscosité, réduisant considérablement les performances de rétention d'eau. de CMC est altéré ; la résistance enzymatique de la CMC est faible.

2.2 Application dehydroxyéthylcelluloseet hydroxypropylcellulose

L'hydroxyéthylcellulose (HEC) et l'hydroxypropylcellulose (HPC) sont des éthers de cellulose simples non ioniques solubles dans l'eau et présentant une résistance élevée au sel. HEC est stable à la chaleur ; facilement soluble dans l'eau froide et chaude; lorsque la valeur du pH est comprise entre 2 et 12, la viscosité change peu. Le HPC est soluble dans l'eau en dessous de 40°C et un grand nombre de solvants polaires. Il a une thermoplasticité et une activité de surface. Plus le degré de substitution est élevé, plus la température de l'eau dans laquelle le HPC peut être dissous est basse.

À mesure que la quantité de HEC ajoutée au mortier augmente, la résistance à la compression, à la traction et à la corrosion du mortier diminue en peu de temps et les performances changent peu avec le temps. HEC affecte également la répartition des pores dans le mortier. Après avoir ajouté du HPC au mortier, la porosité du mortier est très faible et la quantité d'eau requise est réduite, réduisant ainsi les performances de travail du mortier. En utilisation réelle, le HPC doit être utilisé avec un plastifiant pour améliorer les performances du mortier.

2.3 Application de la méthylcellulose

La méthylcellulose (MC) est un éther de cellulose unique non ionique, qui peut se disperser et gonfler rapidement dans l'eau chaude à 80-90°C.°C et dissoudre rapidement après refroidissement. La solution aqueuse de MC peut former un gel. Lorsqu'il est chauffé, le MC ne se dissout pas dans l'eau pour former un gel et, lorsqu'il est refroidi, le gel fond. Ce phénomène est totalement réversible. Après avoir ajouté du MC au mortier, l’effet de rétention d’eau est évidemment amélioré. La rétention d'eau du MC dépend de sa viscosité, de son degré de substitution, de sa finesse et de la quantité ajoutée. L'ajout de MC peut améliorer la propriété anti-affaissement du mortier ; améliore le pouvoir lubrifiant et l'uniformité des particules dispersées, rend le mortier plus lisse et plus uniforme, l'effet de truelle et de lissage est plus idéal et les performances de travail sont améliorées.

La quantité de MC ajoutée a une grande influence sur le mortier. Lorsque la teneur en MC est supérieure à 2%, la résistance du mortier est réduite de moitié par rapport à l'original. L'effet de rétention d'eau augmente avec l'augmentation de la viscosité du MC, mais lorsque la viscosité du MC atteint une certaine valeur, la solubilité du MC diminue, la rétention d'eau ne change pas beaucoup et les performances de construction diminuent.

2.4 Application de l'hydroxyéthylméthylcellulose et de l'hydroxypropylméthylcellulose

Un seul éther présente les inconvénients d'une mauvaise dispersibilité, d'une agglomération et d'un durcissement rapide lorsque la quantité ajoutée est faible, et de trop de vides dans le mortier lorsque la quantité ajoutée est importante, et la dureté du béton se détériore ; par conséquent, la maniabilité, la résistance à la compression et la résistance à la flexion ne sont pas idéales. Les éthers mixtes peuvent surmonter dans une certaine mesure les inconvénients des éthers simples ; la quantité ajoutée est inférieure à celle des éthers simples.

L'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC) et l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) sont des éthers de cellulose mixtes non ioniques avec les propriétés de chaque éther de cellulose à substituant unique.

L'apparence de HEMC est une poudre ou un granule blanc cassé, inodore et insipide, hygroscopique, insoluble dans l'eau chaude. La dissolution n'est pas affectée par la valeur du pH (similaire au MC), mais en raison de l'ajout de groupes hydroxyéthyle sur la chaîne moléculaire, le HEMC a une tolérance au sel plus élevée que le MC, est plus facile à dissoudre dans l'eau et a une température de condensation plus élevée. HEMC a une rétention d’eau plus forte que MC ; la stabilité de la viscosité, la résistance à la moisissure et la dispersibilité sont plus fortes que HEC.

HPMC est une poudre blanche ou blanc cassé, non toxique, insipide et inodore. Les performances des HPMC avec des spécifications différentes sont très différentes. L'HPMC se dissout dans l'eau froide en une solution colloïdale claire ou légèrement trouble, soluble dans certains solvants organiques et également soluble dans l'eau. Solvants mélangés de solvants organiques, tels que l'éthanol dans une proportion appropriée, dans l'eau. La solution aqueuse présente les caractéristiques d'une activité de surface élevée, d'une transparence élevée et de performances stables. La dissolution du HPMC dans l’eau n’est pas non plus affectée par le pH. La solubilité varie avec la viscosité, plus la viscosité est faible, plus la solubilité est grande. Avec la diminution de la teneur en méthoxyle dans les molécules HPMC, le point de gel de la HPMC augmente, la solubilité dans l'eau diminue et l'activité de surface diminue également. En plus des caractéristiques communes de certains éthers de cellulose, l'HPMC présente également une bonne résistance aux sels, une stabilité dimensionnelle, une résistance aux enzymes et une dispersibilité élevée.

Les principales fonctions du HEMC et du HPMC dans le mortier sec sont les suivantes.①Bonne rétention d'eau. HEMC et HPMC peuvent garantir que le mortier ne causera pas de problèmes tels que le ponçage, le poudrage et la réduction de la résistance du produit en raison du manque d'eau et de l'hydratation incomplète du ciment. Améliorer l'uniformité, la maniabilité et le durcissement du produit. Lorsque la quantité d'HPMC ajoutée est supérieure à 0,08 %, la limite d'élasticité et la viscosité plastique du mortier augmentent également avec l'augmentation de la quantité d'HPMC.②En tant qu'agent entraîneur d'air. Lorsque la teneur en HEMC et HPMC est de 0,5 %, la teneur en gaz est la plus importante, environ 55 %. La résistance à la flexion et à la compression du mortier.③Améliorer la maniabilité. L'ajout de HEMC et HPMC facilite le cardage du mortier en couche mince et le pavage du mortier de plâtrage.

HEMC et HPMC peuvent retarder l'hydratation des particules de mortier, le DS est le facteur le plus important affectant l'hydratation et l'effet de la teneur en méthoxyle sur l'hydratation retardée est supérieur à celui de la teneur en hydroxyéthyle et en hydroxypropyle.

Il convient de noter que l'éther de cellulose a un double effet sur les performances du mortier, et il peut jouer un bon rôle s'il est utilisé correctement, mais il aura un effet négatif s'il est mal utilisé. Les performances du mortier mélangé à sec sont d'abord liées à l'adaptabilité de l'éther de cellulose, et l'éther de cellulose applicable est également liée à des facteurs tels que la quantité et l'ordre d'ajout. Dans les applications pratiques, un seul type d'éther de cellulose peut être sélectionné, ou différents types d'éther de cellulose peuvent être utilisés en combinaison.

3. Perspectives

Le développement rapide du mortier sec offre des opportunités et des défis pour le développement et l’application de l’éther de cellulose. Les chercheurs et les producteurs devraient saisir l'opportunité d'améliorer leur niveau technique et travailler dur pour augmenter les variétés et améliorer la stabilité des produits. Tout en répondant aux exigences d'utilisation du mortier sec, il a réalisé un bond en avant dans l'industrie de l'éther de cellulose.