Propriétés du mortier de plâtre

L'influence de la teneur en éther de cellulose sur la rétention d'eau du mortier de gypse désulfuré a été évaluée par trois méthodes d'essai de rétention d'eau du mortier de gypse, et les résultats des tests ont été comparés et analysés. L'effet de la teneur en éther de cellulose sur la rétention d'eau, la résistance à la compression, la résistance à la flexion et la force d'adhérence du mortier de gypse a été étudié. Les résultats montrent que l'incorporation d'éther de cellulose réduira la résistance à la compression du mortier de gypse, améliorera considérablement la rétention d'eau et la force de liaison, mais aura peu d'effet sur la résistance à la flexion.

Mots clés :rétention d'eau; éther de cellulose; mortier de gypse

L'éther de cellulose est un matériau polymère soluble dans l'eau, qui est traité à partir de cellulose naturelle par dissolution alcaline, réaction de greffage (éthérification), lavage, séchage, broyage et autres processus. L'éther de cellulose peut être utilisé comme agent de rétention d'eau, épaississant, liant, dispersant, stabilisant, agent de suspension, émulsifiant et aide filmogène, etc. Parce que l'éther de cellulose a une bonne rétention d'eau et un bon effet épaississant sur le mortier, il peut améliorer considérablement la maniabilité. de mortier, l'éther de cellulose est donc le polymère soluble dans l'eau le plus couramment utilisé dans le mortier. L'éther de cellulose est souvent utilisé comme agent de rétention d'eau dans le mortier de gypse (désulfuration). Des années de recherche ont montré que l'agent rétenteur d'eau a une influence très importante sur la qualité de l'enduit et sur les performances de la couche anti-enduit. Une bonne rétention d'eau peut garantir que l'enduit est entièrement hydraté, garantit la résistance nécessaire, améliore les propriétés rhéologiques de l'enduit en stuc. Il est donc très important de mesurer avec précision les performances de rétention d’eau du gypse. Pour cette raison, l'auteur a comparé deux méthodes courantes d'essai de rétention d'eau dans le mortier afin de garantir l'exactitude des résultats de l'éther de cellulose sur les performances de rétention d'eau du gypse et d'évaluer les propriétés mécaniques de l'éther de cellulose sur le mortier de gypse. L'influence de , a été testée expérimentalement.

1. Testez

1.1 Matières premières

Gypse de désulfuration : Le gypse de désulfuration des gaz de combustion de la centrale électrique n° 2 de Shanghai Shidongkou est obtenu par séchage à 60 °C.°C et calcination à 180°C. Éther de cellulose : éther de méthylhydroxypropylcellulose fourni par Kima Chemical Company, d'une viscosité de 20 000 mPa·S ; le sable est du sable moyen.

1.2 Méthode d'essai

1.2.1 Méthode d'essai du taux de rétention d'eau

(1) Méthode d'aspiration sous vide (« Plastering Gypsum » GB/T28627-2012) Coupez un morceau de papier filtre qualitatif à vitesse moyenne dans le diamètre intérieur de l'entonnoir Buchner, étalez-le sur le fond de l'entonnoir Buchner et imbibez-le de eau. Placez l'entonnoir Buchner sur la bouteille filtrante aspirante, démarrez la pompe à vide, filtrez pendant 1 min, retirez l'entonnoir Buchner, essuyez l'eau résiduelle au fond avec du papier filtre et pesez (G1), avec une précision de 0,1 g. Mettez la boue de gypse avec un degré de diffusion et une consommation d'eau standard dans l'entonnoir Buchner pesé, et utilisez un grattoir en forme de T pour tourner verticalement dans l'entonnoir pour le niveler, de sorte que l'épaisseur de la boue soit maintenue dans la plage de (10±0,5)mm. Essuyez la pâte de plâtre résiduelle sur la paroi interne de l'entonnoir Buchner, pesez (G2), avec une précision de 0,1 g. L’intervalle de temps entre la fin de l’agitation et la fin de la pesée ne doit pas dépasser 5 minutes. Placez l'entonnoir Buchner pesé sur la fiole filtrante et démarrez la pompe à vide. Ajuster la pression négative à (53.33±0,67) kPa ou (400±5) mm Hg dans les 30 secondes. Filtration par aspiration pendant 20 minutes, puis retirer l'entonnoir Buchner, essuyer l'eau résiduelle dans la bouche inférieure avec du papier filtre, peser (G3), avec une précision de 0,1 g.

(2) Méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (1) (norme française) Empiler le lisier mélangé sur plusieurs couches de papier filtre. Les types de papier filtre utilisés sont : (a) 1 couche de papier filtre à filtration rapide directement en contact avec le lisier ; (b) 5 couches de papier filtre pour une filtration lente. Une assiette ronde en plastique fait office de palette et repose directement sur la table. Déduisez le poids du disque en plastique et du papier filtre pour une filtration lente (la masse est M0). Une fois le plâtre de Paris mélangé à de l'eau pour former une bouillie, il est immédiatement versé dans un cylindre (diamètre intérieur 56 mm, hauteur 55 mm) recouvert de papier filtre. Après que la boue soit en contact avec le papier filtre pendant 15 minutes, pesez à nouveau le papier filtre filtré lentement et la palette (masse M1). La rétention d'eau du plâtre est exprimée par le poids d'eau absorbée par centimètre carré de surface d'absorption du papier filtre chronique, soit : absorption d'eau du papier filtre = (M1-M0)/24,63

(3) Méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (2) (« Normes pour les méthodes de test de performance de base du mortier de construction » JGJ/T70) Peser la masse m1 de la feuille imperméable et du moule d'essai sec et la masse m2 de 15 morceaux de support -Papier filtre qualitatif rapide. Remplissez le mélange de mortier dans le moule d'essai en une seule fois, puis insérez-le et pilez-le plusieurs fois avec une spatule. Lorsque le mortier de remplissage est légèrement plus haut que le bord du moule d'essai, utilisez la spatule pour gratter l'excédent de mortier sur la surface du moule d'essai à un angle de 450 degrés, puis utilisez une spatule pour gratter le mortier à plat contre la surface du moule d'essai à un angle relativement plat. Effacer le mortier sur le bord du moule d'essai, et peser la masse totale m3 du moule d'essai, de la feuille imperméable inférieure et du mortier. Couvrir la surface du mortier avec un tamis filtrant, mettre 15 morceaux de papier filtre sur la surface du tamis filtrant, recouvrir la surface du papier filtre avec une feuille imperméable et presser la feuille imperméable avec un poids de 2 kg. Après 2 minutes d'arrêt, retirez les objets lourds et les feuilles imperméables, sortez le papier filtre (hors tamis filtrant), et pesez rapidement la masse de papier filtre m4. Calculez la teneur en humidité du mortier à partir du rapport entre le mortier et la quantité d'eau ajoutée.

1.2.2 Méthodes d'essai pour la résistance à la compression, la résistance à la flexion et la force d'adhérence

La résistance à la compression, la résistance à la flexion, le test de résistance d'adhérence et les conditions de test associées du mortier de gypse sont effectués conformément aux étapes opératoires de la norme GB/T 28627-2012 « Plastering Gypsum ».

2. Résultats des tests et analyse

2.1 Effet de l'éther de cellulose sur la rétention d'eau du mortier – comparaison de différentes méthodes d'essai

Afin de comparer les différences entre les différentes méthodes de test de rétention d’eau, trois méthodes différentes ont été testées pour la même formule de gypse.

À partir des résultats de comparaison des tests de trois méthodes différentes, on peut voir que lorsque la quantité d'agent retenant l'eau augmente de 0 à 0,1 %, le résultat du test utilisant la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (1) chute de 150,0 mg/cm.² à 8,1mg/cm² , a diminué de 94,6% ; le taux de rétention d'eau du mortier mesuré par la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (2) est passé de 95,9 % à 99,9 %, et le taux de rétention d'eau n'a augmenté que de 4 % ; le résultat du test de la méthode d'aspiration sous vide a augmenté de 69 %, 0,8 % à 96,0 %, le taux de rétention d'eau a augmenté de 37,5 %.

Il en ressort que le taux de rétention d'eau mesuré par la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (2) ne peut pas révéler la différence dans les performances et le dosage de l'agent de rétention d'eau, ce qui n'est pas propice au test et au jugement précis du taux de rétention d'eau du mortier commercial de gypse, et la méthode de filtration sous vide est due à une aspiration forcée, de sorte que la différence de données peut être ouverte de force pour refléter la différence de rétention d'eau. Dans le même temps, les résultats des tests utilisant la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (1) fluctuent considérablement en fonction de la quantité d'agent de rétention d'eau, ce qui peut mieux élargir la différence entre la quantité d'agent de rétention d'eau et la variété. Cependant, étant donné que le taux d'absorption d'eau du papier filtre mesuré par cette méthode est la quantité d'eau absorbée par le papier filtre par unité de surface, lorsque la consommation d'eau de la diffusivité standard du mortier varie en fonction du type, du dosage et de la viscosité du agent rétenteur d'eau mélangé, les résultats des tests ne peuvent pas refléter avec précision la véritable rétention d'eau du mortier. Taux.

Pour résumer, la méthode d'aspiration sous vide peut distinguer efficacement les excellentes performances de rétention d'eau du mortier et n'est pas affectée par la consommation d'eau du mortier. Bien que les résultats des tests de la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (1) soient affectés par la consommation d'eau du mortier, en raison des étapes de fonctionnement expérimentales simples, les performances de rétention d'eau du mortier peuvent être comparées selon la même formule.

Le rapport entre le matériau cimentaire composite de gypse fixe et le sable moyen est de 1:2,5. Ajustez la quantité d'eau en modifiant la quantité d'éther de cellulose. L'influence de la teneur en éther de cellulose sur le taux de rétention d'eau du mortier de plâtre a été étudiée. Les résultats des tests montrent qu’avec l’augmentation de la teneur en éther de cellulose, la rétention d’eau du mortier est considérablement améliorée ; lorsque la teneur en éther de cellulose atteint 0% de la quantité totale de mortier．À environ 10 %, la courbe d’absorption d’eau du papier filtre a tendance à être douce.

La structure de l'éther de cellulose contient des groupes hydroxyle et des liaisons éther. Les atomes de ces groupes s'associent aux molécules d'eau pour former des liaisons hydrogène, de sorte que les molécules d'eau libres deviennent de l'eau liée, jouant ainsi un bon rôle dans la rétention d'eau. Dans le mortier, pour coaguler, le gypse a besoin d'eau. S'hydrater. Une quantité raisonnable d'éther de cellulose peut maintenir l'humidité dans le mortier pendant une période suffisamment longue, afin que le processus de prise et de durcissement puisse se poursuivre. Lorsque son dosage est trop important, non seulement l’effet d’amélioration n’est pas évident, mais le coût augmentera également, un dosage raisonnable est donc très important. Compte tenu des performances et de la différence de viscosité des différents agents de rétention d'eau, la teneur en éther de cellulose est déterminée à 0,10 % de la quantité totale de mortier.

2.2 L'effet de la teneur en éther de cellulose sur les propriétés mécaniques du gypse

2.2.1 Influence sur la résistance à la compression et à la flexion

Le rapport entre le matériau cimentaire composite de gypse fixe et le sable moyen est de 1:2,5. Modifiez la quantité d'éther de cellulose et ajustez la quantité d'eau. D'après les résultats expérimentaux, on peut voir qu'avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, la résistance à la compression a une tendance significative à la baisse et la résistance à la flexion ne présente aucun changement évident.

Avec l’augmentation de la teneur en éther de cellulose, la résistance à la compression 7d du mortier diminue. La littérature [6] estime que cela est principalement dû au fait que : (1) lorsque de l'éther de cellulose est ajouté au mortier, les polymères flexibles dans les pores du mortier augmentent et ces polymères flexibles ne peuvent pas fournir un support rigide lorsque la matrice composite est comprimée. effet, de sorte que la résistance à la compression du mortier diminue (l'auteur de cet article estime que le volume de polymère d'éther de cellulose est très faible et que l'impact produit par la pression peut être ignoré) ; (2) avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, son effet de rétention d'eau s'améliore de plus en plus, de sorte qu'après la formation du bloc d'essai de mortier, la porosité dans le bloc d'essai de mortier augmente, ce qui réduit la compacité du corps durci et affaiblit la capacité du corps durci à résister aux forces extérieures, réduisant ainsi la résistance à la compression du mortier (3) Lorsque le mortier sec est mélangé avec de l'eau, les particules d'éther de cellulose sont d'abord adsorbées à la surface des particules de ciment pour former un film de latex, qui réduit l'hydratation du gypse, réduisant ainsi la résistance du mortier. Avec l’augmentation de la teneur en éther de cellulose, le taux de pliage du matériau diminue. Cependant, lorsque la quantité est trop importante, les performances du mortier seront réduites, ce qui se manifeste par le fait que le mortier est trop visqueux, facile à coller au couteau et difficile à étaler pendant la construction. Dans le même temps, étant donné que le taux de rétention d'eau doit également répondre aux conditions, la quantité d'éther de cellulose est déterminée comme étant comprise entre 0,05 % et 0,10 % de la quantité totale de mortier.

2.2.2 Effet sur la résistance à la traction

L'éther de cellulose est appelé agent de rétention d'eau et sa fonction est d'augmenter le taux de rétention d'eau. Le but est de maintenir l'humidité contenue dans le coulis de gypse, en particulier après l'application du coulis de gypse sur le mur, l'humidité ne sera pas absorbée par le matériau du mur, afin d'assurer la rétention d'humidité du coulis de gypse à l'interface. Réaction d'hydratation, afin d'assurer la force de liaison de l'interface. Maintenir le rapport entre le matériau cimentaire composite de gypse et le sable moyen à 1:2,5. Modifiez la quantité d'éther de cellulose et ajustez la quantité d'eau.

Il ressort des résultats des tests qu'avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, bien que la résistance à la compression diminue, sa résistance à la traction augmente progressivement. L'ajout d'éther de cellulose peut former un mince film polymère entre l'éther de cellulose et les particules d'hydratation. Le film polymère d'éther de cellulose se dissoudra dans l'eau, mais dans des conditions sèches, en raison de sa compacité, il a la capacité d'empêcher l'évaporation de l'humidité. Le film a un effet scellant, ce qui améliore la sécheresse du mortier. En raison de la bonne rétention d'eau de l'éther de cellulose, suffisamment d'eau est stockée à l'intérieur du mortier, assurant ainsi le plein développement du durcissement par hydratation et de la résistance, et améliorant la force de liaison du mortier. De plus, l'ajout d'éther de cellulose améliore la cohésion du mortier et confère au mortier une bonne plasticité et flexibilité, ce qui rend également le mortier bien capable de s'adapter à la déformation par retrait du substrat, améliorant ainsi la force d'adhérence du mortier. . Avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, l'adhérence du mortier de gypse au matériau de base augmente. Lorsque la force de liaison à la traction du gypse de plâtrage de la couche inférieure est >0,4 MPa, la force de liaison à la traction est qualifiée et répond à la norme « Plastering Gypsum » GB/T2827.2012. Cependant, étant donné que la teneur en éther de cellulose est de 0,10 % B pouce, la résistance ne répond pas aux exigences, de sorte que la teneur en cellulose est déterminée à 0,15 % de la quantité totale de mortier.

3. Conclusion

(1) Le taux de rétention d'eau mesuré par la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (2) ne peut pas révéler la différence dans les performances et le dosage de l'agent de rétention d'eau, ce qui n'est pas propice au test et au jugement précis du taux de rétention d'eau de mortier commercial de gypse. La méthode d'aspiration sous vide peut distinguer efficacement les excellentes performances de rétention d'eau du mortier et n'est pas affectée par la consommation d'eau du mortier. Bien que les résultats des tests de la méthode d'absorption d'eau sur papier filtre (1) soient affectés par la consommation d'eau du mortier, en raison des étapes de fonctionnement expérimentales simples, les performances de rétention d'eau du mortier peuvent être comparées selon la même formule.

(2) L'augmentation de la teneur en éther de cellulose améliore la rétention d'eau du mortier de plâtre.

(3) L'incorporation d'éther de cellulose réduit la résistance à la compression du mortier et améliore la force d'adhérence avec le support. L'éther de cellulose a peu d'effet sur la résistance à la flexion du mortier, de sorte que le rapport de pliage du mortier est réduit.