1 Introduction
La Chine encourage l'utilisation du mortier prêt à l'emploi depuis plus de 20 ans. Ces dernières années, les services gouvernementaux compétents ont accordé une importance particulière au développement de ce produit et ont mis en place des politiques incitatives. Actuellement, plus de 10 provinces et municipalités du pays utilisent du mortier prêt à l'emploi. Plus de 60 % de ces entreprises, soit plus de 800, sont des sociétés de production de mortier prêt à l'emploi de taille importante, avec une capacité de production annuelle de 274 millions de tonnes. En 2021, la production annuelle de mortier prêt à l'emploi s'élevait à 62,02 millions de tonnes.
Lors de la construction, le mortier perd souvent trop d'eau et n'a pas suffisamment de temps ni d'eau pour s'hydrater, ce qui entraîne une résistance insuffisante et des fissures dans la pâte de ciment après durcissement. L'éther de cellulose est un adjuvant polymère couramment utilisé dans les mortiers secs. Il possède des propriétés de rétention d'eau, d'épaississement, de retardement et d'entraînement d'air, et peut améliorer significativement les performances du mortier.
Afin de rendre le mortier conforme aux exigences de transport et de résoudre les problèmes de fissuration et de faible adhérence, l'ajout d'éther de cellulose est essentiel. Cet article présente brièvement les caractéristiques de l'éther de cellulose et son influence sur les performances des matériaux à base de ciment, dans l'espoir de contribuer à la résolution des problèmes techniques liés aux mortiers prêts à l'emploi.
2 Introduction à l'éther de cellulose
L'éther de cellulose (éther de cellulose) est fabriqué à partir de cellulose par la réaction d'éthérification d'un ou plusieurs agents d'éthérification et broyage à sec.
2.1 Classification des éthers de cellulose
Selon la structure chimique de leurs substituants éther, les éthers de cellulose se divisent en éthers anioniques, cationiques et non ioniques. Les éthers de cellulose ioniques comprennent principalement l'éther de carboxyméthylcellulose (CMC) ; les éthers de cellulose non ioniques comprennent principalement l'éther de méthylcellulose (MC), l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) et l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HC), entre autres. Les éthers non ioniques se subdivisent en éthers hydrosolubles et éthers liposolubles. Les éthers non ioniques hydrosolubles sont principalement utilisés dans les mortiers. En présence d'ions calcium, les éthers de cellulose ioniques sont instables ; ils sont donc rarement utilisés dans les mortiers secs à base de ciment, de chaux éteinte, etc. Les éthers de cellulose non ioniques hydrosolubles sont largement utilisés dans l'industrie des matériaux de construction en raison de leur stabilité en suspension et de leur capacité de rétention d'eau.
Selon les différents agents d'éthérification sélectionnés dans le processus d'éthérification, les produits d'éther de cellulose comprennent la méthylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose, l'hydroxyéthylméthylcellulose, la cyanoéthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, l'éthylcellulose, la benzylcellulose, la carboxyméthylhydroxyéthylcellulose, l'hydroxypropylméthylcellulose, la benzylcyanoéthylcellulose et la phénylcellulose.
Les éthers de cellulose utilisés dans le mortier comprennent généralement l'éther de méthylcellulose (MC), l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), l'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC) et l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEMC). Parmi eux, l'HPMC et le HEMC sont les plus largement utilisés.
2.2 Propriétés chimiques de l'éther de cellulose
Chaque éther de cellulose possède la structure de base cellulose-anhydroglucose. Lors de sa production, la fibre de cellulose est d'abord chauffée dans une solution alcaline, puis traitée avec un agent d'éthérification. Le produit fibreux de la réaction est purifié et broyé pour former une poudre homogène d'une certaine finesse.
Dans la production de MC, seul le chlorure de méthyle est utilisé comme agent d'éthérification ; outre le chlorure de méthyle, l'oxyde de propylène est également utilisé pour obtenir des substituants hydroxypropyle dans la production d'HPMC. Les différents éthers de cellulose présentent des taux de substitution méthyle et hydroxypropyle variables, ce qui influe sur la compatibilité organique et la température de gélification thermique de la solution d'éther de cellulose.
2.3 Caractéristiques de dissolution de l'éther de cellulose
Les caractéristiques de dissolution de l'éther de cellulose influencent fortement la maniabilité du mortier de ciment. L'éther de cellulose peut améliorer la cohésion et la rétention d'eau du mortier, à condition d'être complètement dissous. Les principaux facteurs influençant sa dissolution sont la durée de dissolution, la vitesse d'agitation et la finesse de la poudre.
2.4 Le rôle de l'enfoncement dans le mortier de ciment
En tant qu'additif important pour les coulis de ciment, Destroy agit sur les aspects suivants.
(1) Améliorer la maniabilité du mortier et augmenter la viscosité du mortier.
L'utilisation d'un jet de flamme permet d'éviter la séparation du mortier et d'obtenir un corps plastique uniforme. Par exemple, les cabines intégrant des matériaux comme l'HEMC ou l'HPMC sont particulièrement adaptées aux mortiers et enduits en couches minces. Les paramètres suivants peuvent influencer le processus : vitesse de cisaillement, température, concentration de fragilisation et concentration en sels dissous.
(2) Il a un effet d'entraînement d'air.
En raison des impuretés, l'introduction de groupements fonctionnels dans les particules réduit leur énergie de surface. Il est ainsi aisé d'incorporer des particules fines, stables et uniformes au mortier, grâce à l'agitation exercée sur la surface. Cette « efficacité de brassage » améliore les performances de mise en œuvre du mortier, réduit son taux d'humidité et sa conductivité thermique. Les essais ont montré qu'avec un mélange de 0,5 % d'HEMC et d'HPMC, la teneur en gaz du mortier est maximale, d'environ 55 %. Au-delà de 0,5 %, la teneur en gaz augmente progressivement.
(3) Laissez-le inchangé.
La cire permet de dissoudre, lubrifier et mélanger le mortier, facilitant ainsi le lissage de la fine couche de mortier et d'enduit. Il n'est pas nécessaire de l'humidifier au préalable. Après la construction, le matériau cimentaire bénéficie d'une hydratation continue et prolongée le long des bords, améliorant ainsi l'adhérence entre le mortier et le support.
Les effets modificateurs des éthers de cellulose sur les matériaux cimentaires frais comprennent principalement l'épaississement, la rétention d'eau, l'entraînement d'air et le retard de prise. Avec l'utilisation croissante des éthers de cellulose dans les matériaux cimentaires, l'interaction entre ces éthers et la suspension de ciment devient un sujet de recherche de plus en plus important.
Date de publication : 16 décembre 2021