Combien d’additifs dans le mortier sec ?

1. Matériau de rétention d'eau et d'épaississement

Le principal type de matériau épaississant retenant l’eau est l’éther de cellulose. L'éther de cellulose est un adjuvant à haute efficacité qui peut améliorer considérablement les performances spécifiques du mortier avec seulement une petite quantité ajoutée. Elle est convertie de cellulose insoluble dans l'eau en fibre soluble dans l'eau par réaction d'éthérification. Il est composé d’éther ordinaire et possède l’unité structurelle de base de l’anhydroglucose. Il a des propriétés différentes selon le type et le nombre de groupes de substitution sur sa position de substitution. Il peut être utilisé comme épaississant pour ajuster la consistance du mortier ; sa rétention d'eau Il peut bien ajuster la demande en eau du mortier et libérer progressivement de l'eau au cours d'une certaine période de temps, ce qui peut garantir une meilleure adhérence du coulis et du substrat absorbant l'eau. Dans le même temps, l'éther de cellulose peut ajuster les propriétés rhéologiques du mortier, augmenter l'ouvrabilité et l'ouvrabilité. Les composés d'éther de cellulose suivants peuvent être utilisés comme additifs chimiques dans le mortier sec : ①Na-carboxyméthylcellulose ; ②Éthylcellulose ; ③Méthylcellulose ; ④Éther d'hydroxycellulose ; ⑤Hydroxypropylméthylcellulose ; ⑥ester d'amidon, etc. L'ajout des divers éthers de cellulose mentionnés ci-dessus améliore les performances du mortier mélangé à sec : ①Augmente la maniabilité ; ②Augmente l'adhérence ; ③Le mortier n'est pas facile à saigner et à séparer ; Excellente résistance aux fissures ; ⑥ Le mortier est facile à construire en couches minces. Outre les propriétés ci-dessus, différents éthers de cellulose possèdent également leurs propres propriétés particulières. Cai Wei de l'Université de Chongqing a résumé le mécanisme d'amélioration de l'éther de méthylcellulose sur les performances du mortier. Il pensait qu'après avoir ajouté un agent de rétention d'eau MC (éther de méthylcellulose) au mortier, de nombreuses petites bulles d'air se formeraient. Il agit comme un roulement à billes, ce qui améliore la maniabilité du mortier fraîchement mélangé, et les bulles d'air sont toujours retenues dans le corps du mortier durci, formant des pores indépendants et bloquant les pores capillaires. L'agent de rétention d'eau MC peut également améliorer dans une large mesure la rétention d'eau du mortier fraîchement mélangé, ce qui peut non seulement empêcher le mortier de saigner et de se séparer, mais également empêcher l'eau de s'évaporer trop rapidement ou d'être absorbée trop rapidement par le substrat. le stade précoce du durcissement, afin que le ciment puisse être mieux hydraté, afin que la force de liaison soit améliorée. L'incorporation de l'agent rétenteur d'eau MC améliorera le retrait du mortier. Il s'agit d'un agent de rétention d'eau en poudre fine qui peut être rempli dans les pores, de sorte que les pores interconnectés dans le mortier soient réduits et que la perte d'eau par évaporation soit réduite, réduisant ainsi le retrait à sec du mortier. valeur. L'éther de cellulose est généralement mélangé dans les mortiers-colles secs, notamment lorsqu'il est utilisé comme colle à carrelage. Si de l'éther de cellulose est mélangé à la colle à carrelage, la capacité de rétention d'eau du mastic à carrelage peut être considérablement améliorée. L'éther de cellulose inhibe la perte rapide d'eau du ciment vers le substrat ou les briques, de sorte que le ciment ait suffisamment d'eau pour se solidifier complètement, prolonge le temps de correction et améliore la force de liaison. De plus, l'éther de cellulose améliore également la plasticité du mastic, facilite la construction, augmente la surface de contact entre le mastic et le corps de la brique et réduit le glissement et l'affaissement du mastic, même si la masse surfacique est importante et la la densité superficielle est élevée. Les carreaux sont collés sur des surfaces verticales sans glissement du mastic. L'éther de cellulose peut également retarder la formation de la peau du ciment, prolonger le temps ouvert et augmenter le taux d'utilisation du ciment.

2. Fibre biologique

Les fibres utilisées dans le mortier peuvent être divisées en fibres métalliques, fibres inorganiques et fibres organiques selon leurs propriétés matérielles. L'ajout de fibres dans le mortier peut grandement améliorer ses performances anti-fissures et anti-infiltration. Des fibres organiques sont généralement ajoutées au mortier mélangé à sec pour améliorer l'imperméabilité et la résistance aux fissures du mortier. Les fibres organiques couramment utilisées sont : la fibre de polypropylène (PP), la fibre de polyamide (nylon) (PA), la fibre d'alcool polyvinylique (vinylon) (PVA), le polyacrylonitrile (PAN), la fibre de polyéthylène, la fibre de polyester, etc. Parmi elles, la fibre de polypropylène est actuellement le plus utilisé dans la pratique. Il s'agit d'un polymère cristallin à structure régulière polymérisé par le monomère de propylène dans certaines conditions. Il présente une résistance à la corrosion chimique, une bonne aptitude au traitement, un poids léger, un faible retrait par fluage et un prix bas. Et d'autres caractéristiques, et parce que la fibre de polypropylène est résistante aux acides et aux alcalis et ne réagit pas chimiquement avec les matériaux à base de ciment, elle a reçu une large attention au pays et à l'étranger. L'effet anti-fissuration des fibres mélangées au mortier est principalement divisé en deux étapes : l'une est l'étape du mortier plastique ; l'autre est l'étape du corps de mortier durci. Au stade plastique du mortier, les fibres uniformément réparties présentent une structure de réseau tridimensionnelle, qui joue un rôle de support des granulats fins, empêche le tassement des granulats fins et réduit la ségrégation. La ségrégation est la principale raison de la fissuration de la surface du mortier, et l'ajout de fibres réduit la ségrégation du mortier et réduit la possibilité de fissuration de la surface du mortier. En raison de l'évaporation de l'eau au stade plastique, le retrait du mortier produira une contrainte de traction, et l'ajout de fibres peut supporter cette contrainte de traction. Au cours de l'étape de durcissement du mortier, en raison de l'existence d'un retrait de séchage, d'un retrait de carbonisation et d'un retrait thermique, des contraintes seront également générées à l'intérieur du mortier. extension de microfissure. Yuan Zhenyu et d'autres ont également conclu, grâce à l'analyse du test de résistance aux fissures de la plaque de mortier, que l'ajout de fibres de polypropylène au mortier peut réduire considérablement l'apparition de fissures de retrait plastique et améliorer la résistance aux fissures du mortier. Lorsque la teneur en volume de fibres de polypropylène dans le mortier est de 0,05 % et 0,10 %, les fissures peuvent être réduites respectivement de 65 % et 75 %. Huang Chengya et d'autres de l'École des matériaux de l'Université de technologie de Chine du Sud ont également confirmé, grâce au test de performance mécanique de matériaux composites à base de ciment et de fibres de polypropylène modifiés, que l'ajout d'une petite quantité de fibres de polypropylène au mortier de ciment peut améliorer la résistance à la flexion et à la compression. de mortier de ciment. La quantité optimale de fibres dans le mortier de ciment est d'environ 0,9 kg/m3. Si la quantité dépasse cette quantité, l'effet de renforcement et de durcissement des fibres sur le mortier de ciment ne sera pas significativement amélioré et ce n'est pas économique. L'ajout de fibres au mortier peut améliorer l'imperméabilité du mortier. Lorsque la matrice de ciment se rétrécit, en raison du rôle des fines barres d'acier jouées par les fibres, de l'énergie est effectivement consommée. Même s'il existe des microfissures après coagulation, sous l'action de contraintes internes et externes, l'expansion des fissures sera entravée par le système de réseau de fibres. , Il est difficile de se développer en fissures plus grandes, il est donc difficile de former un chemin d'infiltration traversant, améliorant ainsi l'imperméabilité du mortier.

3. Agent d'expansion

L’agent d’expansion est un autre composant anti-fissuration et anti-infiltration important dans le mortier sec. Les agents d'expansion les plus utilisés sont l'AEA, l'UEA, le CEA, etc. L'agent d'expansion AEA présente les avantages d'une grande énergie, d'un faible dosage, d'une post-résistance élevée, d'un retrait à sec et d'une faible teneur en alcalis. Les minéraux d'aluminate de calcium CA dans le clinker à haute teneur en alumine du composant AEA réagissent d'abord avec CaSO4 et Ca(OH)2 pour s'hydrater pour former du sulfoaluminate de calcium hydraté (ettringite) et se dilater. L'UEA génère également de l'ettringite pour générer de l'expansion, tandis que le CEA génère principalement de l'hydroxyde de calcium. L'agent d'expansion AEA est un agent d'expansion à base d'aluminate de calcium, qui est un adjuvant d'expansion fabriqué par co-broyage d'une certaine proportion de clinker à haute teneur en alumine, d'alunite naturelle et de gypse. L'expansion formée après l'ajout d'AEA est principalement due à deux aspects : au début de l'hydratation du ciment, l'aluminate de calcium minéral CA présent dans le clinker à haute teneur en alumine du composant AEA réagit d'abord avec CaSO4 et Ca(OH)2, et s'hydrate. pour former du sulfoaluminate de calcium hydraté (ettringite) et se dilater, le degré d'expansion est important. L'ettringite générée et le gel d'hydroxyde d'aluminium hydraté font correspondre raisonnablement la phase d'expansion et la phase de gel, ce qui garantit non seulement les performances d'expansion, mais garantit également la résistance. Aux stades intermédiaire et avancé, l'ettringite génère également de l'ettringite sous l'excitation du gypse de chaux pour produire une micro-expansion, ce qui améliore la microstructure de l'interface des granulats de ciment. Une fois l'AEA ajouté au mortier, une grande quantité d'ettringite générée au début et au milieu augmentera le volume du mortier, rendra la structure interne plus compacte, améliorera la structure des pores du mortier, réduira les macropores, réduira le total porosité et améliore considérablement l'imperméabilité. Lorsque le mortier est à l'état sec à un stade ultérieur, l'expansion au début et au milieu peut compenser tout ou partie du retrait au stade ultérieur, de sorte que la résistance aux fissures et à l'infiltration soit améliorée. Les expanseurs UEA sont fabriqués à partir de composés inorganiques tels que les sulfates, l'alumine, le sulfoaluminate de potassium et le sulfate de calcium. Lorsque l'UEA est mélangée au ciment en quantité appropriée, elle peut remplir les fonctions de compensation du retrait, de résistance aux fissures et d'anti-fuite. Une fois l'UEA ajouté au ciment ordinaire et mélangé, il réagira avec le silicate de calcium et s'hydratera pour former du Ca(OH)2, qui générera de l'acide sulfoaluminique. Le calcium (C2A·3CaSO4·32H2O) est de l'ettringite, ce qui fait que le mortier de ciment se dilate modérément, et le taux d'expansion du mortier de ciment est proportionnel à la teneur en UEA, ce qui rend le mortier dense, avec une résistance aux fissures et une imperméabilité élevées. Lin Wentian a appliqué du mortier de ciment mélangé à de l'UEA sur le mur extérieur et a obtenu un bon effet anti-fuite. Le clinker d'agent d'expansion CEA est composé de calcaire, d'argile (ou d'argile à haute teneur en alumine) et de poudre de fer, qui est calcinée à 1 350-1 400 °C, puis broyée pour fabriquer un agent d'expansion CEA. Les agents d'expansion CEA ont deux sources d'expansion : l'hydratation du CaO pour former Ca(OH)2 ; C3A et Al2O3 activé pour former de l'ettringite dans un milieu de gypse et de Ca(OH)2.

4. Plastifiant

Le plastifiant pour mortier est un adjuvant de mortier en poudre entraîneur d'air composé de polymères organiques et d'adjuvants chimiques inorganiques, et est un matériau tensioactif anionique. Il peut réduire considérablement la tension superficielle de la solution et produire un grand nombre de bulles fermées et minuscules (généralement de 0,25 à 2,5 mm de diamètre) pendant le processus de mélange du mortier avec de l'eau. La distance entre les microbulles est petite et la stabilité est bonne, ce qui peut améliorer considérablement la maniabilité du mortier. ; Il peut disperser les particules de ciment, favoriser la réaction d'hydratation du ciment, améliorer la résistance du mortier, son imperméabilité et sa résistance au gel-dégel, et réduire une partie de la consommation de ciment ; il a une bonne viscosité, une forte adhérence du mortier qui y est mélangé et peut bien prévenir les problèmes de construction courants tels que les bombardements (creux), les fissures et les infiltrations d'eau sur le mur ; cela peut améliorer l'environnement de la construction, réduire l'intensité du travail et promouvoir la construction civilisée ; il s'agit d'un avantage économique et social très important qui peut améliorer la qualité du projet et réduire les produits respectueux de l'environnement et économes en énergie avec de faibles coûts de construction. Le lignosulfonate est un plastifiant couramment utilisé dans le mortier en poudre sèche, qui est un déchet des usines de papier, et son dosage général est de 0,2 % à 0,3 %. Les plastifiants sont souvent utilisés dans les mortiers qui nécessitent de bonnes propriétés autonivelantes, comme les coussins autonivelants, les mortiers de surface ou les mortiers de nivellement. L'ajout de plastifiants dans le mortier de maçonnerie peut améliorer la maniabilité du mortier, améliorer la rétention d'eau, la fluidité et la cohésion du mortier, et surmonter les défauts du mortier à base de ciment tels que les cendres explosives, le retrait important et la faible résistance, de manière à garantir La qualité de la maçonnerie. Il permet d'économiser 50 % de pâte de chaux dans le mortier de plâtre, et le mortier n'est pas facile à saigner ou à se séparer ; le mortier a une bonne adhérence au support ; la couche superficielle ne présente aucun phénomène de relargage et présente une bonne résistance aux fissures, une bonne résistance au gel et une bonne résistance aux intempéries.

5. Additif hydrophobe

Les additifs hydrophobes ou hydrofuges empêchent l'eau de pénétrer dans le mortier tout en gardant le mortier ouvert pour permettre la diffusion de la vapeur d'eau. Les additifs hydrophobes pour les produits de mortier mélangés à sec doivent avoir les caractéristiques suivantes : ①Il doit s'agir d'un produit en poudre ; ②Avoir de bonnes propriétés de mélange ; ③ Rendre le mortier dans son ensemble hydrophobe et maintenir un effet à long terme ; ④L'adhérence à la surface n'a aucun impact négatif évident ; ⑤ respectueux de l'environnement. Les agents hydrophobes actuellement utilisés sont les sels métalliques d'acides gras, tels que le stéarate de calcium ; silane. Cependant, le stéarate de calcium n'est pas un additif hydrophobe approprié pour le mortier sec, en particulier pour les matériaux de plâtre destinés à la construction mécanique, car il est difficile à mélanger rapidement et uniformément avec le mortier de ciment. Les additifs hydrophobes sont couramment utilisés dans les mortiers de plâtre pour les systèmes d'isolation thermique extérieure en plâtre mince, les coulis de carrelage, les mortiers colorés décoratifs et les mortiers de plâtre imperméables pour murs extérieurs.

6. Autres additifs

Le coagulant est utilisé pour ajuster les propriétés de prise et de durcissement du mortier. Le formiate de calcium et le carbonate de lithium sont largement utilisés. Les charges typiques sont 1 % de formiate de calcium et 0,2 % de carbonate de lithium. Tout comme les accélérateurs, les retardateurs sont également utilisés pour ajuster les propriétés de prise et de durcissement du mortier. L'acide tartrique, l'acide citrique et leurs sels ainsi que le gluconate ont été utilisés avec succès. Le dosage typique est de 0,05 % à 0,2 %. L'antimousse en poudre réduit la teneur en air du mortier frais. Les antimousses en poudre sont à base de différents groupes chimiques tels que les hydrocarbures, les polyéthylènes glycols ou les polysiloxanes adsorbés sur des supports inorganiques. L'éther d'amidon peut augmenter considérablement la consistance du mortier, et ainsi augmenter légèrement la demande en eau et la valeur de rendement, et réduire le degré d'affaissement du mortier fraîchement mélangé. Cela permet au mortier d'être rendu plus épais et à la colle à carrelage d'adhérer aux carreaux plus lourds avec moins d'affaissement.