Gli eteri di cellulosa, in particolare l'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e la metilidrossietilcellulosa (MHEC), sono stati ampiamente utilizzati come additivi per materiali cementizi nelle applicazioni edili. Conosciuti per le loro proprietà di ritenzione dell'acqua, questi materiali possono migliorare la lavorabilità, la reologia e la forza di adesione dei materiali cementizi. Tuttavia, la loro influenza sull’idratazione del cemento non è sempre chiara.
L'idratazione del cemento si riferisce alla reazione chimica tra acqua e materiali cementizi per produrre prodotti di idratazione come silicato idrato di calcio (CSH) e idrossido di calcio (Ca(OH)2). Questo processo è fondamentale per lo sviluppo della resistenza meccanica e della durabilità del calcestruzzo.
L'aggiunta di eteri di cellulosa ai materiali cementizi può avere effetti sia positivi che negativi sul processo di idratazione. Da un lato, le prestazioni di ritenzione idrica dell'etere di cellulosa possono favorire l'ottenimento continuo di acqua da parte del cemento per la reazione, aumentando così la velocità e il grado di idratazione. Ciò riduce i tempi di presa, accelera lo sviluppo della resistenza e migliora le proprietà complessive del calcestruzzo.
L'etere di cellulosa può anche agire come colloide protettivo per prevenire l'aggregazione e la sedimentazione delle particelle di cemento. Ciò si traduce in una microstruttura più uniforme e stabile, che migliora ulteriormente le proprietà meccaniche e durevoli del calcestruzzo.
D'altro canto, un uso eccessivo di eteri di cellulosa può influenzare negativamente l'idratazione del cemento. Poiché l'etere di cellulosa è parzialmente idrofobo, blocca l'ingresso di acqua nel materiale gelificante, determinando un'idratazione ritardata o incompleta. Ciò si traduce in una riduzione della resistenza e della durabilità del calcestruzzo.
Se la concentrazione di etere di cellulosa è troppo elevata, occuperà lo spazio nella sospensione di cemento che dovrebbe essere riempito dalle particelle di cemento. Di conseguenza, il contenuto totale di solidi dell'impasto liquido diminuirà, con conseguente riduzione delle proprietà meccaniche. Gli eteri di cellulosa in eccesso possono anche fungere da barriera, impedendo l'interazione tra le particelle di cemento e l'acqua, rallentando ulteriormente il processo di idratazione.
È fondamentale determinare la quantità ottimale di etere di cellulosa da utilizzare per migliorare le proprietà del materiale gelificato evitando qualsiasi impatto negativo sull'idratazione. La quantità dipende da molti fattori, come il tipo di etere di cellulosa, la composizione del cemento, il rapporto acqua-cemento e le condizioni di stagionatura.
Gli eteri di cellulosa, in particolare HPMC e MHEC, possono avere un effetto positivo sull'idratazione del cemento, a seconda della loro concentrazione e della composizione specifica del materiale cementizio. La quantità di etere di cellulosa utilizzata deve essere attentamente considerata per ottenere le proprietà desiderate senza compromettere le proprietà del calcestruzzo. Con un utilizzo e un’ottimizzazione adeguati, gli eteri di cellulosa possono contribuire allo sviluppo di materiali da costruzione più durevoli, duraturi e sostenibili.
Orario di pubblicazione: 23 agosto 2023