Mécanisme de poudre d'émulsion redispersable dans un mortier sec

De la poudre de latex redispersable et d'autres adhésifs inorganiques (tels que le ciment, la chaux éteinte, le gypse, l'argile, etc.) et divers agrégats, charges et autres additifs [tels que l'hydroxypropylméthylcellulose, le polysaccharide (éther d'amidon), la fibre de fibre, etc.] sont fabriqués dans le mortier sec par mélange physique. Lorsque le mortier de poudre sèche est ajouté à l'eau et agité, sous l'action du colloïde protecteur hydrophile et de la force de cisaillement mécanique, les particules de poudre de latex peuvent être rapidement dispersées dans l'eau, ce qui est suffisant pour former complètement la poudre de latex redispersable en un film. La composition de la poudre de caoutchouc a différents effets sur les propriétés rhéologiques du mortier et sur diverses propriétés constructives : l'affinité de la poudre de latex pour l'eau lors de sa redispersion, les différentes viscosités de la poudre de latex après dispersion, l'impact sur la teneur en air. du mortier et de la répartition des bulles d'air. L'interaction entre la poudre de caoutchouc et d'autres additifs fait que différentes poudres de latex ont pour effet d'augmenter la fluidité, d'augmenter la thixotropie et d'augmenter la viscosité.

On pense généralement que le mécanisme de la poudre de latex redispersable pour améliorer l'ouvrabilité du mortier frais est le suivant : l'affinité de la poudre de latex, en particulier le colloïde protecteur, pour l'eau lorsqu'elle est dispersée, augmente la viscosité de la boue et améliore la cohésion de le mortier de construction.

Après la formation du mortier fraîchement mélangé contenant une dispersion de poudre de latex, avec l'absorption de l'eau par la surface de base, la consommation de réaction d'hydratation et la volatilisation dans l'air, l'eau diminuera progressivement, les particules de résine se rapprocheront progressivement, l'interface deviendra progressivement flou et les résines fusionneront progressivement les unes avec les autres. finalement polymérisé en un film. Le processus de formation du film polymère est divisé en trois étapes. Dans un premier temps, les particules de polymère se déplacent librement sous la forme d'un mouvement brownien dans l'émulsion initiale. Au fur et à mesure que l’eau s’évapore, le mouvement des particules est naturellement de plus en plus restreint, et la tension interfaciale entre l’eau et l’air les oblige à s’aligner progressivement. Dans la deuxième étape, lorsque les particules entrent en contact les unes avec les autres, l'eau du réseau s'évapore à travers des tubes capillaires, et la forte tension capillaire appliquée à la surface des particules provoque la déformation des sphères de latex pour les fusionner, et l'eau restante remplit les pores et le film se forme grossièrement. La troisième et dernière étape permet la diffusion (parfois appelée auto-adhésion) des molécules de polymère pour former un véritable film continu. Pendant la formation du film, les particules de latex mobiles isolées se consolident en une nouvelle phase de film soumise à une contrainte de traction élevée. Bien entendu, afin de permettre à la poudre de polymère redispersable de former un film dans le mortier durci, il faut s'assurer que la température minimale de formation de film (MFT) soit inférieure à la température de durcissement du mortier.

Colloïdes – l'alcool polyvinylique doit être séparé du système de film polymère. Ce n'est pas un problème dans le système de mortier de ciment alcalin, car l'alcool polyvinylique sera saponifié par l'alcali généré par l'hydratation du ciment, et l'adsorption du matériau de quartz séparera progressivement l'alcool polyvinylique du système, sans le colloïde protecteur hydrophile. , Le film formé par dispersion unique de poudre de latex redispersable, elle-même insoluble dans l'eau, peut fonctionner non seulement dans des conditions sèches, mais également dans des conditions d'immersion dans l'eau à long terme. Bien sûr, dans les systèmes non alcalins, tels que les systèmes à base de gypse ou de remplissage uniquement, car l'alcool polyvinylique existe encore partiellement dans le film polymère final, ce qui affecte la résistance à l'eau du film, lorsque ces systèmes ne sont pas utilisés pour de l'eau à long terme. immersion, et le polymère a toujours ses propriétés mécaniques uniques, et la poudre de polymère redispersable peut toujours être utilisée dans ces systèmes.

Avec la formation finale du film polymère, un système composé de structures de liants inorganiques et organiques se forme dans le mortier durci, c'est-à-dire un squelette cassant et dur composé de matériaux hydrauliques, et une poudre de latex redispersable forme un film entre l'espace et le surface solide. réseau flexible. La résistance à la traction et la cohésion du film de résine polymère formé par la poudre de latex sont améliorées. En raison de la flexibilité du polymère, la capacité de déformation est beaucoup plus élevée que celle de la structure rigide en pierre de ciment, les performances de déformation du mortier sont améliorées et l'effet de dispersion des contraintes est grandement amélioré, améliorant ainsi la résistance aux fissures du mortier. .

Avec l’augmentation de la teneur en poudre de latex redispersable, l’ensemble du système évolue vers le plastique. Dans le cas d'une teneur élevée en poudre de latex, la phase polymère dans le mortier durci dépasse progressivement la phase du produit d'hydratation inorganique, et le mortier subira un changement qualitatif et deviendra un élastomère, tandis que le produit d'hydratation du ciment deviendra une « charge ». « . La résistance à la traction, l'élasticité, la flexibilité et la scellabilité du mortier modifié par de la poudre de latex redispersable sont toutes améliorées. Le mélange de poudre de latex redispersable permet au film polymère (film de latex) de former et de faire partie des parois des pores, scellant ainsi la structure hautement poreuse du mortier. La membrane de latex possède un mécanisme d'auto-étirement qui exerce une tension là où elle est ancrée au mortier. Grâce à ces forces internes, le mortier est maintenu dans son ensemble, augmentant ainsi la force de cohésion du mortier. La présence de polymères très flexibles et très élastiques améliore la flexibilité et l'élasticité du mortier.

Le mécanisme d'augmentation de la limite d'élasticité et de la résistance à la rupture est le suivant : lorsqu'une force est appliquée, les microfissures sont retardées jusqu'à ce que des contraintes plus élevées soient atteintes en raison d'une flexibilité et d'une élasticité améliorées. De plus, les domaines polymères entrelacés empêchent également la coalescence des microfissures en fissures pénétrantes. Par conséquent, la poudre de polymère redispersable améliore la contrainte de rupture et la déformation de rupture du matériau.

Le film polymère dans le mortier modifié aux polymères a un effet très important sur le durcissement du mortier. La poudre de latex redispersable distribuée sur l'interface joue un autre rôle clé après avoir été dispersée et filmogène, celui d'augmenter l'adhésion aux matériaux mis en contact. Dans la microstructure du mortier de collage pour carrelage modifié aux polymères en poudre et dans l'interface des carreaux, le film formé par le polymère forme un pont entre les carreaux vitrifiés à absorption d'eau extrêmement faible et la matrice du mortier de ciment. La zone de contact entre deux matériaux différents est une zone à risque particulièrement élevé de formation de fissures de retrait entraînant une perte de cohésion. Par conséquent, la capacité des films de latex à guérir les fissures de retrait est d’une grande importance pour les colles à carrelage.

Dans le même temps, la poudre de latex redispersable contenant de l'éthylène présente une adhérence plus remarquable aux substrats organiques, en particulier aux matériaux similaires, tels que le chlorure de polyvinyle et le polystyrène. Un bon exemple est celui des masques.