Abstrait:Cet article étudie l'influence et le comportement de l'éther de cellulose sur les principales propriétés des adhésifs pour carrelage au moyen d'expériences orthogonales. Les principaux aspects de son optimisation présentent un intérêt certain pour l'ajustement de certaines propriétés de ces adhésifs.
Aujourd'hui, la production, la transformation et la consommation d'éther de cellulose dans mon pays occupent une position de leader mondial. Le développement et l'utilisation accrus de l'éther de cellulose sont essentiels à la création de nouveaux matériaux de construction. Grâce aux progrès constants des colles à carrelage et à l'optimisation continue de leurs performances, le choix des types de mortiers disponibles sur le marché des nouveaux matériaux de construction s'est considérablement élargi. Cependant, l'optimisation des performances des colles à carrelage constitue désormais le principal axe de développement de ce marché.
1. Tester les matières premières
Ciment : Le ciment Portland ordinaire PO 42,5 produit par Changchun Yatai a été utilisé dans cette expérience.
Du sable de quartz de granulométrie 50-100 mesh a été utilisé dans ce test ; il a été produit à Dalin, en Mongolie-Intérieure.
Poudre de latex redispersible : la SWF-04 a été utilisée dans ce test, produite par Shanxi Sanwei.
Fibre de bois : La fibre utilisée dans ce test est produite par Changchun Huihuang Building Materials.
Éther de cellulose : Ce test utilise de l'éther de méthylcellulose d'une viscosité de 40 000, produit par Shandong Ruitai.
2. Méthode d'essai et analyse des résultats
La méthode d'essai de résistance à la traction est conforme à la norme JC/T547-2005. L'éprouvette mesure 40 mm x 40 mm x 160 mm. Après formage, on laisse reposer 1 jour avant de retirer le coffrage. Après un durcissement de 27 jours dans une enceinte à humidité constante, la tête d'emboutissage est collée au bloc d'essai à l'aide de résine époxy, puis l'ensemble est placé dans une enceinte à température et humidité constantes (23 ± 2 °C et 50 ± 5 % d'humidité relative). Avant l'essai, l'éprouvette est inspectée afin de détecter d'éventuelles fissures. Le dispositif de fixation est installé sur la machine d'essai de traction électronique universelle en veillant à ce que la liaison entre le dispositif et la machine ne soit pas déformée. L'éprouvette est soumise à une traction à une vitesse de (250 ± 50) N/s, et les données d'essai sont enregistrées. La quantité de ciment utilisée dans ce test est de 400 g, le poids total des autres matériaux est de 600 g, le rapport eau/liant est fixé à 0,42, et un plan orthogonal (3 facteurs, 3 niveaux) est adopté, et les facteurs sont la teneur en éther de cellulose, la teneur en poudre de caoutchouc et le rapport ciment/sable, selon l'expérience de recherche précédente pour déterminer le dosage spécifique de chaque facteur.
2.1 Résultats et analyse des tests
En général, les adhésifs pour carrelage perdent de leur résistance à la traction après immersion dans l'eau.
Les résultats des tests orthogonaux montrent qu'augmenter la quantité d'éther de cellulose et de poudre de caoutchouc améliore, dans une certaine mesure, la résistance à la traction de l'adhésif pour carrelage, tandis que réduire le rapport mortier/sable la diminue. Cependant, le deuxième résultat de ces tests ne permet pas d'appréhender pleinement l'influence de ces trois facteurs sur la résistance à la traction de l'adhésif après immersion dans l'eau et après 20 minutes de séchage. Par conséquent, l'analyse de la diminution relative de la résistance à la traction après immersion dans l'eau permet de mieux refléter l'influence de ces trois facteurs. Cette diminution relative est calculée en fonction de la résistance à la traction initiale et de la résistance à la traction après immersion dans l'eau. Le rapport entre la différence de résistance et la résistance à la traction initiale a ensuite été calculé.
L'analyse des données d'essai montre qu'en augmentant la teneur en éther de cellulose et en poudre de caoutchouc, la résistance à la traction après immersion dans l'eau peut être légèrement améliorée. La résistance à 0,3 % est supérieure de 16,0 % à celle à 0,1 %, et l'amélioration est plus marquée lorsque la quantité de poudre de caoutchouc augmente ; à 3 %, la résistance augmente de 46,5 %. En revanche, en réduisant le rapport mortier/sable, la résistance à la traction après immersion dans l'eau diminue fortement, de 61,2 %. On constate clairement sur la figure 1 que lorsque la quantité de poudre de caoutchouc passe de 3 % à 5 %, la diminution relative de la résistance augmente de 23,4 % ; et lorsque la quantité d'éther de cellulose passe de 0,1 % à 0,3 %, la diminution relative de la résistance augmente de 7,6 %. Alors que la valeur relative de la diminution de la résistance d'adhérence a augmenté de 12,7 % lorsque le rapport mortier/sable était de 1:2 par rapport à 1:1, la comparaison avec la figure montre clairement que, parmi les trois facteurs, la quantité de poudre de caoutchouc et le rapport mortier/sable ont l'influence la plus marquée sur la résistance à la traction en immersion dans l'eau.
Selon la norme JC/T 547-2005, le temps de séchage de la colle à carrelage est supérieur ou égal à 20 minutes. L'augmentation de la teneur en éther de cellulose permet d'accroître progressivement la résistance à la traction après 20 minutes d'aération. Pour des teneurs en éther de cellulose de 0,2 % et 0,3 %, comparativement à 0,1 %, la résistance à la traction augmente respectivement de 48,1 % et 59,6 %. De même, l'augmentation de la quantité de poudre de caoutchouc permet d'accroître progressivement la résistance à la traction après 20 minutes d'aération. Pour des teneurs en poudre de caoutchouc de 4 % et 5 %, comparativement à 3 %, la résistance à la traction augmente respectivement de 19,0 % et 41,4 %. En réduisant le rapport mortier/sable, la résistance à la traction après 20 minutes de séchage à l'air libre diminue progressivement. Pour un rapport mortier/sable de 1:2, comparé à un rapport de 1:1, la résistance à la traction est réduite de 47,4 %. L'analyse de cette réduction relative de la résistance à la traction permet de mettre en évidence l'influence de différents facteurs. Après 20 minutes de séchage, l'impact du rapport mortier/sable sur la résistance à la traction est moins significatif, tandis que l'effet de la teneur en éther de cellulose devient plus marqué. Plus la teneur en éther de cellulose augmente, plus la diminution relative de la résistance est faible et la courbe tend à s'aplanir. On constate ainsi que l'éther de cellulose améliore significativement la résistance de l'adhésif pour carrelage après 20 minutes de séchage.
2.2 Détermination de la formule
Les expériences décrites ci-dessus ont permis d'obtenir un résumé des résultats du plan d'expériences orthogonal.
Un groupe de combinaisons A3 B1 C2 aux excellentes performances peut être sélectionné à partir du résumé des résultats de conception de l'expérience orthogonale, c'est-à-dire que la teneur en éther de cellulose et en poudre de caoutchouc est respectivement de 0,3 % et 3 %, et le rapport du mortier au sable est de 1:1,5.
3. Conclusion
(1) L'augmentation de la quantité d'éther de cellulose et de poudre de caoutchouc peut augmenter la résistance à la traction de l'adhésif pour carreaux dans une certaine mesure, tandis que la réduction du rapport mortier/sable diminue la résistance à la traction, et l'effet du rapport mortier/sable sur la résistance à la traction de l'adhésif pour carreaux de céramique après immersion dans l'eau est plus significatif que l'effet de la quantité d'éther de cellulose sur celui-ci ;
(2) La quantité d'éther de cellulose a la plus grande influence sur la résistance à la traction de l'adhésif à carrelage après 20 minutes de séchage, ce qui indique qu'en ajustant la quantité d'éther de cellulose, l'adhésif à carrelage peut être nettement amélioré après 20 minutes de séchage. Après résistance à la traction ;
(3) Lorsque la quantité de poudre de caoutchouc est de 3 %, celle d'éther de cellulose de 0,3 % et le rapport mortier/sable de 1:1,5, les performances de l'adhésif à carrelage sont optimales, ce qui représente la meilleure combinaison de ce test.
Date de publication : 23 février 2023