Analyse du rôle de la poudre de latex redispersible dans le mortier

Le rôle de la poudre de latex redispersible dans le mortier
Actuellement, avec l'adoption et l'utilisation croissante de divers mortiers en poudre spéciaux, l'industrie s'intéresse de près à la poudre de latex redispersible comme additif principal, ce qui a donné naissance à différentes variantes : poudre de latex, poudre de latex multipolymère, poudre de latex résine, poudre de latex résine à base d'eau, etc.

Les propriétés microscopiques et les performances macroscopiques depoudre de latex redispersibleL'intégration de la poudre de latex redispersible dans le mortier est étudiée, et certains résultats théoriques sont analysés. Son mécanisme d'action consiste à préparer une émulsion polymère par atomisation, en y ajoutant divers additifs, puis un colloïde protecteur et un agent anti-agglomérant. Après atomisation, le polymère se présente sous forme de poudre fluide redispersible dans l'eau. La poudre de latex redispersible est répartie uniformément dans le mortier sec, préalablement brassé. Après ajout d'eau au mortier, la poudre polymère est redispersée dans la suspension fraîchement mélangée et émulsionnée à nouveau. L'hydratation du ciment, l'évaporation superficielle et l'absorption par la couche de base libèrent les pores du mortier. La consommation continue d'eau et le milieu fortement alcalin du ciment permettent aux particules de latex de sécher et de former un film continu insoluble dans l'eau au sein du mortier. Ce film continu résulte de la fusion des particules dispersées dans l'émulsion en un corps homogène. C’est la présence de ces films de latex dispersés dans le mortier modifié par polymères qui confère à ce dernier des caractéristiques que le mortier de ciment rigide ne peut posséder : grâce à l’auto-étirement du film de latex, celui-ci s’ancre au support ou au mortier à l’interface entre le mortier modifié par polymères et le support. Cet effet améliore l’adhérence du mortier à différents supports, comme par exemple l’adhérence de supports spéciaux tels que les carreaux de céramique haute densité et les panneaux de polystyrène. Cet effet au sein du mortier contribue à sa cohésion, autrement dit, sa résistance à la traction est améliorée. Plus la quantité de poudre de latex redispersible augmente, plus l’adhérence entre le mortier et le support en béton est renforcée. La présence de domaines polymères flexibles et hautement élastiques améliore considérablement l’adhérence et la flexibilité du mortier, tandis que son module d’élasticité diminue significativement, ce qui indique une amélioration de sa flexibilité. Le film de latex a été observé à l’intérieur du mortier de ciment modifié par polymères à différents âges. Le film de latex se répartit à différents endroits du mortier : à l'interface mortier-base, entre les pores, autour des parois des pores, entre les produits d'hydratation du ciment, autour des particules de ciment, autour des granulats et à l'interface granulats-mortier. Certains films de latex, dispersés dans le mortier modifié par une poudre polymère redispersible, permettent d'obtenir des propriétés inaccessibles à un mortier de ciment rigide : le film de latex peut combler les fissures de retrait à l'interface mortier-base et favoriser leur cicatrisation. Il améliore l'étanchéité du mortier et sa cohésion. La présence de domaines polymères très flexibles et élastiques améliore la flexibilité et l'élasticité du mortier, conférant cohésion et comportement dynamique à une structure rigide. Sous l'effet d'une force, la formation de microfissures est retardée jusqu'à l'atteinte de contraintes plus élevées grâce à cette flexibilité et cette élasticité accrues. Les domaines polymères entrelacés empêchent également la coalescence des microfissures en fissures pénétrantes. Par conséquent, la poudre de latex redispersible augmente la contrainte et la déformation à la rupture du matériau. L'incorporation d'un polymère dans le mortier de ciment permet d'obtenir des effets complémentaires, rendant ainsi le mortier modifié par polymère utilisable dans de nombreuses applications spécifiques. De plus, grâce aux avantages du mortier sec en matière de contrôle qualité, de mise en œuvre, de stockage et de respect de l'environnement, la poudre de latex redispersible constitue un moyen technique efficace pour la production de mortiers secs spéciaux.

En nous basant sur le mécanisme d'action de la poudre de polymère redispersible dans le mortier, nous avons mené des tests comparatifs pour vérifier les performances d'un autre matériau actuellement sur le marché, également connu sous le nom de poudre de latex, dans le mortier. 1. Matières premières et résultats des tests 1.1 Matière première Ciment : Ciment Portland ordinaire Conch Brand 42.5 Sable : Sable de rivière, teneur en silicium 86 %, finesse 50-100 mesh Éther de cellulose : Viscosité 30 000-35 000 mPa·s (Viscosomètre Brookfield, broche 6, vitesse 20) Poudre de calcium lourde : Poudre de carbonate de calcium lourde, finesse 325 mesh Poudre de latex : Poudre de latex redispersible à base de VAE, valeur Tg -7 °C, appelée ici : poudre de latex redispersible Fibre de bois : ZZC500 de la société JS Poudre de latex disponible dans le commerce : Poudre de latex disponible dans le commerce, appelée ici : poudre de latex disponible dans le commerce 97. La formule de l'essai mécanique est : Conditions d'essai standard en laboratoire : température (23±2) °C, humidité relative (50±5) %, la vitesse du vent dans la zone d'essai est inférieure à 0,2 m/s. Panneau de polystyrène expansé moulé, masse volumique apparente de 18 kg/m³, découpé en 400 × 400 × 5 mm. 2. Résultats des essais : 2.1 Résistance à la traction en fonction du temps de cure : Les éprouvettes ont été confectionnées selon la méthode d’essai de résistance à la traction des mortiers décrite dans la norme JG149-2003. Le protocole de cure est le suivant : après formation de l’échantillon, celui-ci est laissé à durcir pendant une journée dans les conditions standard du laboratoire, puis placé dans une étuve à 50 °C. La première semaine d’essais consiste à maintenir l’échantillon dans l’étuve à 50 °C jusqu’au sixième jour, puis à le retirer et à y fixer une éprouvette d’arrachement. Le septième jour, un essai de résistance à l’arrachement est réalisé. La deuxième semaine consiste à maintenir l’échantillon dans l’étuve à 50 °C jusqu’au treizième jour, puis à le retirer et à y fixer une éprouvette d’arrachement. Un essai de résistance à l’arrachement est réalisé le quatorzième jour. Et ainsi de suite pour la troisième semaine, la quatrième semaine… et ainsi de suite.

D'après les résultats, nous pouvons constater que la force depoudre de latex redispersibleL'adhérence du mortier augmente et se maintient avec le temps d'exposition à haute température, de la même manière que le film de latex que la poudre de latex redispersible forme dans le mortier. Cette théorie est cohérente : plus la durée de stockage est longue, plus le film de latex atteint une certaine densité, assurant ainsi l'adhérence du mortier à la surface de base spécifique du panneau EPS. À l'inverse, la poudre de latex 97 disponible dans le commerce voit sa résistance diminuer lorsqu'elle est stockée longtemps à haute température. Le pouvoir destructeur de la poudre de latex dispersible sur le panneau EPS reste inchangé, tandis que celui de la poudre de latex 97 disponible dans le commerce diminue progressivement.
De manière générale, les poudres de latex disponibles dans le commerce et les poudres de latex redispersibles ont des mécanismes d'action différents. Les poudres de latex redispersibles, qui forment un film dans différentes parties du mortier, agissent comme un second agent gélifiant pour améliorer les propriétés physiques de ce dernier. Leurs performances varient cependant selon le mécanisme d'action utilisé.