Dans les mortiers secs, l'éther de cellulose est un additif essentiel qui améliore significativement les performances des mortiers humides et influe sur leur aptitude à la mise en œuvre. L'éther de méthylcellulose assure la rétention d'eau, l'épaississement et l'amélioration des performances du mortier. Une bonne rétention d'eau garantit l'absence de ponçage, de poudrage et de perte de résistance dus à un manque d'eau et à une hydratation incomplète du ciment. L'effet épaississant accroît considérablement la résistance structurelle du mortier humide, et l'ajout d'éther de méthylcellulose améliore significativement sa viscosité à l'état humide, assurant une bonne adhérence à divers supports. Ceci améliore les performances du mortier humide sur les murs et réduit les pertes. Par ailleurs, le rôle de la cellulose varie selon les produits : dans les colles à carrelage, elle augmente le temps d'ouverture et de prise ; dans les mortiers projetés mécaniquement, elle améliore la résistance structurelle du mortier humide ; dans les enduits autonivelants, elle contribue à prévenir les tassements, la ségrégation et la stratification.
La production d'éther de cellulose repose principalement sur l'utilisation de fibres naturelles transformées par dissolution alcaline, greffage (éthérification), lavage, séchage, broyage et autres procédés. Les principales matières premières issues de ces fibres naturelles sont les fibres de coton, de cèdre, de hêtre, etc. Leur degré de polymérisation variable influe sur la viscosité finale des produits. Actuellement, les principaux fabricants de cellulose utilisent la fibre de coton (un sous-produit de la nitrocellulose) comme matière première principale. Les éthers de cellulose se divisent en deux catégories : ioniques et non ioniques. Les éthers ioniques comprennent principalement le sel de carboxyméthylcellulose, tandis que les éthers non ioniques incluent principalement la méthylcellulose, la méthylhydroxyéthylcellulose (propylcellulose) et l'hydroxyéthylcellulose. Dans les mortiers en poudre, la cellulose ionique (sel de carboxyméthylcellulose) étant instable en présence d'ions calcium, elle est rarement utilisée comme liant dans les produits en poudre tels que le ciment à la chaux éteinte.
La rétention d'eau de la cellulose est également liée à la température. Celle de l'éther de méthylcellulose diminue avec l'augmentation de la température. Par exemple, en été, sous l'effet du soleil, l'enduit de façade accélère souvent le durcissement du ciment et du mortier. Ce durcissement, associé à une diminution de la rétention d'eau, a un impact significatif sur les performances de la construction et sa résistance à la fissuration. Dans ce cas, il est crucial de limiter l'influence de la température, faute de quoi la cellulose ne répondra pas aux exigences d'utilisation. Des traitements sont alors appliqués à la cellulose, comme l'augmentation du degré d'éthérification, afin de maintenir une meilleure rétention d'eau même à haute température.
Rétention d'eau de la cellulose : Les principaux facteurs affectant la rétention d'eau du mortier comprennent la quantité de cellulose ajoutée, la viscosité de la cellulose, la finesse de la cellulose et la température de l'environnement d'utilisation.
Viscosité de la cellulose : De manière générale, plus la viscosité est élevée, meilleure est la rétention d’eau. Cependant, une viscosité élevée est liée à un poids moléculaire important de la cellulose, ce qui diminue sa solubilité et nuit à la mise en œuvre et à la résistance du mortier. Si l’effet épaississant d’une viscosité élevée est plus marqué, il n’est pas directement proportionnel à la viscosité du mortier. Plus la viscosité est élevée, plus le mortier humide est visqueux. Lors de la mise en œuvre, il adhère à la spatule et au support, mais cela n’améliore que très peu sa résistance structurelle et sa résistance à l’affaissement est peu perceptible.
La finesse de la cellulose influe sur la solubilité de l'éther de cellulose. Une cellulose grossière est généralement granulaire et se disperse facilement dans l'eau sans agglomération, mais sa dissolution est très lente. Elle ne convient pas aux mortiers secs. Certaines celluloses produites localement sont floconneuses, difficiles à disperser et à dissoudre dans l'eau, et sujettes à l'agglomération. Seule une poudre suffisamment fine permet d'éviter l'agglomération de l'éther de méthylcellulose lors de l'ajout d'eau et du mélange. Cependant, un éther de cellulose trop épais est non seulement coûteux, mais il réduit également la résistance locale du mortier. Lors de la mise en œuvre d'un tel mortier sec sur une grande surface, la vitesse de prise locale est considérablement réduite, et des fissures dues aux différences de temps de prise apparaissent. En raison du temps de malaxage court, les mortiers utilisés pour la construction mécanique requièrent une finesse plus élevée.
Date de publication : 13 février 2023