Le mortier en poudre sèche est un mortier polymère préfabriqué à base de poudre sèche. Il est composé principalement de ciment et de gypse. Selon les exigences fonctionnelles du bâtiment, des granulats et des adjuvants en poudre sèche sont ajoutés dans des proportions spécifiques. Ce mortier se mélange facilement et se transporte sur le chantier en sacs ou en vrac. Il est prêt à l'emploi après ajout d'eau.
Les produits de mortier en poudre sèche les plus courants comprennent les adhésifs pour carrelage en poudre sèche, les revêtements muraux en poudre sèche, les mortiers muraux en poudre sèche, les bétons en poudre sèche, etc.
Le mortier en poudre sèche comporte généralement au moins trois composants : un liant, des granulats et des additifs pour mortier.
Composition des matières premières du mortier à poudre sèche :
1. Matériau de liaison pour mortier
(1) Adhésif inorganique :
Les adhésifs inorganiques comprennent le ciment Portland ordinaire, le ciment à haute teneur en alumine, le ciment spécial, le gypse, l'anhydrite, etc.
(2) Adhésifs organiques :
L'adhésif organique désigne principalement la poudre de latex redispersible, un polymère pulvérulent obtenu par atomisation (et sélection d'additifs appropriés) d'une émulsion polymère. La poudre de polymère sèche et l'eau forment une émulsion. Celle-ci peut être déshydratée, permettant ainsi aux particules de polymère de former une structure polymère au sein du mortier de ciment, un processus similaire à celui de l'émulsion polymère, et contribuant à modifier les propriétés du mortier.
Selon différentes proportions, la modification du mortier en poudre sèche avec de la poudre polymère redispersible peut améliorer la force d'adhérence avec divers substrats, et améliorer la flexibilité, la déformabilité, la résistance à la flexion et la résistance à l'usure du mortier, sa ténacité, sa cohésion et sa densité ainsi que sa capacité de rétention d'eau et sa mise en œuvre.
La poudre de latex redispersible pour mortier à mélange sec comprend principalement les types suivants : ① copolymère styrène-butadiène ; ② copolymère styrène-acide acrylique ; ③ copolymère d'acétate de vinyle ; ④ homopolymère de polyacrylate ; ⑤ copolymère d'acétate de styrène ; ⑥ copolymère d'acétate de vinyle-éthylène.
2. Agrégat :
Les granulats se divisent en granulats grossiers et granulats fins. Ils constituent l'un des principaux matériaux de base du béton. Ils servent essentiellement de squelette et limitent les variations de volume dues au retrait et au gonflement du liant lors de la prise et du durcissement. Ils sont également utilisés comme charge économique pour le liant. On distingue les granulats naturels et les granulats artificiels. Les premiers comprennent le gravier, les cailloux, la pierre ponce, le sable naturel, etc. ; les seconds, les cendres, le laitier, la céramsite, la perlite expansée, etc.
3. Additifs pour mortier
(1) Éther de cellulose :
Dans le mortier sec, la quantité ajoutée d'éther de cellulose est très faible (généralement de 0,02 % à 0,7 %), mais elle peut améliorer considérablement les performances du mortier humide, et c'est un additif principal qui affecte les performances de construction du mortier.
Dans les mortiers en poudre sèche, la cellulose ionique étant instable en présence d'ions calcium, elle est rarement utilisée dans les produits en poudre sèche dont le liant est le ciment, la chaux éteinte, etc. L'hydroxyéthylcellulose est également employée dans certains mortiers en poudre sèche, mais en très faible proportion.
Les éthers de cellulose utilisés dans les mortiers à poudre sèche sont principalement l'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC) et l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), désignés par l'abréviation MC.
Caractéristiques du mortier de ciment : L’adhérence et la mise en œuvre sont deux facteurs qui s’influencent mutuellement ; la rétention d’eau, afin d’éviter une évaporation rapide, permet de réduire considérablement l’épaisseur de la couche de mortier.
(2) fibre anti-fissuration
L'incorporation de fibres dans le mortier comme matériau de renforcement anti-fissuration n'est pas une invention moderne. Dans l'Antiquité, nos ancêtres utilisaient des fibres naturelles pour renforcer certains liants inorganiques : ils mélangeaient des fibres végétales et du mortier de chaux pour construire des temples et des halls, utilisaient de la soie de chanvre et de la boue pour façonner des statues de Bouddha, de la paille de blé et de la boue jaune pour bâtir des maisons, des poils humains et animaux pour réparer les foyers, et des fibres de pâte à papier, de la chaux et du gypse pour peindre les murs et fabriquer divers produits en plâtre. L'ajout de fibres aux matériaux de base du ciment pour obtenir des composites cimentaires renforcés de fibres est un phénomène récent.
Les produits, composants ou bâtiments en ciment présentent inévitablement de nombreuses microfissures dues aux modifications de leur microstructure et de leur volume lors du durcissement du ciment. Ces microfissures se dilatent sous l'effet du retrait au séchage, des variations de température et des charges extérieures. Soumises à une force extérieure, les fibres limitent et freinent la propagation de ces microfissures. Entrecroisées et isotropes, elles absorbent et dissipent les contraintes, empêchant ainsi l'amorçage des fissures et contribuant à leur blocage.
L'ajout de fibres permet au mortier sec mélangé d'acquérir des propriétés de haute qualité, de haute performance, de haute résistance, de résistance aux fissures, d'imperméabilité, de résistance à l'éclatement, de résistance aux chocs, de résistance au gel-dégel, de résistance à l'usure, de résistance au vieillissement et autres.
(3) Agent réducteur d'eau
Un réducteur d'eau est un adjuvant pour béton permettant de diminuer la quantité d'eau de gâchage tout en conservant un affaissement sensiblement inchangé. La plupart sont des tensioactifs anioniques, tels que le lignosulfonate, le naphtalènesulfonate et le polymère formaldéhyde. Ajouté au mélange de béton, il permet de disperser les particules de ciment, d'améliorer sa maniabilité, de réduire la consommation d'eau par unité de masse et d'accroître sa fluidité ; il peut également réduire la consommation de ciment par unité de masse et permettre ainsi des économies de ciment.
Selon leur capacité à réduire et à renforcer l'humidité, les agents réducteurs d'eau se divisent en agents réducteurs d'eau ordinaires (également appelés plastifiants, leur taux de réduction d'eau est d'au moins 8 %, comme le lignosulfonate), agents réducteurs d'eau à haute efficacité (également appelés superplastifiants, leur taux de réduction d'eau est d'au moins 14 %, comme le naphtalène, la mélamine, le sulfamate, les plastifiants aliphatiques, etc.) et agents réducteurs d'eau haute performance (taux de réduction d'eau d'au moins 25 %, comme les superplastifiants à base d'acide polycarboxylique). Ils se divisent également en agents à prise rapide, agents à prise standard et agents à prise retardée.
Selon leur composition chimique, on les classe généralement en : superplastifiants à base de lignosulfonate, de naphtalène, de mélamine, de sulfamate et d’acide gras. On distingue également les agents hydratants et les superplastifiants à base de polycarboxylate.
L'utilisation d'un agent réducteur d'eau dans un mortier en poudre sèche présente les aspects suivants : autonivelant pour ciment, autonivelant pour gypse, mortier pour plâtrage, mortier imperméable, mastic, etc.
Le choix de l'agent réducteur d'eau doit être effectué en fonction des différentes matières premières et des différentes propriétés du mortier.
(4) Éther d'amidon
L'éther d'amidon est principalement utilisé dans les mortiers de construction. Il peut influencer la consistance des mortiers à base de gypse, de ciment et de chaux, et modifier leurs propriétés de mise en œuvre et leur résistance à l'affaissement. Les éthers d'amidon sont généralement utilisés en association avec des éthers de cellulose non modifiés et modifiés. Ils conviennent aux milieux neutres et alcalins et sont compatibles avec la plupart des additifs présents dans les produits à base de gypse et de ciment (tels que les tensioactifs, la cellulose microcristalline, l'amidon, l'acétate de polyvinyle et autres polymères hydrosolubles).
Les caractéristiques de l'éther d'amidon résident principalement dans : l'amélioration de la résistance à l'affaissement ; l'amélioration de la construction ; l'amélioration du rendement du mortier, principalement utilisé pour : le mortier fait à la main ou projeté à la machine à base de ciment et de gypse, le calfeutrage et l'adhésif ; l'adhésif pour carrelage ; le mortier de maçonnerie.
Remarque : Le dosage habituel d'éther d'amidon dans un mortier est de 0,01 à 0,1 %.
(5) Autres additifs :
L'agent entraîneur d'air introduit un grand nombre de microbulles uniformément réparties lors du malaxage du mortier, ce qui réduit la tension superficielle de l'eau de gâchage et favorise ainsi une meilleure dispersion, limitant le ressuage et la ségrégation du mélange mortier-béton. Les additifs, principalement des matières grasses, du sulfonate de sodium et du sulfate de sodium, sont dosés à 0,005-0,02 %.
Les retardateurs sont principalement utilisés dans les mortiers et enduits de joints à base de gypse. Il s'agit principalement de sels d'acides de fruits, généralement ajoutés en une quantité de 0,05 % à 0,25 %.
Les agents hydrophobes (repoussants) empêchent l'eau de pénétrer dans le mortier, tout en laissant ce dernier perméable à la vapeur d'eau. On utilise principalement des poudres polymères hydrophobes redispersibles.
Antimousse, pour aider à libérer les bulles d'air entraînées et générées lors du mélange et de la construction du mortier, améliorer la résistance à la compression, améliorer l'état de surface, dosage 0,02-0,5%.
Date de publication : 9 février 2023