Quel est le rôle de l'agent de rétention d'eau mélangé à la poudre de gypse ?
Réponse : On utilise du plâtre de plâtrage, du plâtre lié, du plâtre de calfeutrage, du mastic de plâtre et d'autres matériaux de construction en poudre. Afin de faciliter la mise en œuvre, des retardateurs de prise sont ajoutés lors de la fabrication du plâtre pour prolonger son temps de prise. Ces retardateurs inhibent l'hydratation du gypse hémihydraté. Ce type de plâtre doit rester en contact avec le mur pendant 1 à 2 heures avant de se condenser. Or, la plupart des murs absorbent l'eau, notamment les murs en briques, les murs en béton cellulaire, les panneaux isolants poreux et autres matériaux de construction légers. Il est donc nécessaire de retenir l'eau dans le plâtre pour éviter qu'elle ne se transfère au mur. Un manque d'eau lors du durcissement et une hydratation insuffisante peuvent entraîner un décollement et un écaillage du joint entre le plâtre et le mur. L'ajout d'un agent de rétention d'eau vise à maintenir l'humidité contenue dans la barbotine de gypse, à assurer l'hydratation de cette dernière à l'interface et, par conséquent, à garantir la résistance de l'adhérence. Les agents de rétention d'eau couramment utilisés sont les éthers de cellulose, tels que la méthylcellulose (MC), l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) et l'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC). On peut également utiliser, pour améliorer la rétention d'eau, l'alcool polyvinylique, l'alginate de sodium, l'amidon modifié, la terre de diatomées et les poudres de terres rares.
Quel que soit le type d'agent de rétention d'eau capable de ralentir l'hydratation du gypse à des degrés divers, à quantité constante, cet agent retarde généralement la prise de 15 à 30 minutes. Par conséquent, la quantité de retardateur peut être réduite en conséquence.
Quel est le dosage approprié d'agent de rétention d'eau dans la poudre de gypse ?
Réponse : Les agents de rétention d'eau sont fréquemment utilisés dans les matériaux de construction en poudre tels que le plâtre de plâtrage, le plâtre de liaison, le plâtre de calfeutrage et le mastic de plâtre. Ce type de plâtre étant mélangé à un retardateur qui inhibe l'hydratation du gypse hémihydraté, il est nécessaire de procéder à un traitement de rétention d'eau de la barbotine afin d'éviter le transfert d'une partie de l'eau vers le mur. Ce transfert entraînerait un manque d'eau et une hydratation incomplète lors du durcissement de la barbotine. L'ajout d'un agent de rétention d'eau permet de maintenir l'humidité contenue dans la barbotine, de garantir la réaction d'hydratation à l'interface et, ainsi, d'assurer une bonne adhérence.
Son dosage est généralement de 0,1 % à 0,2 % (en tenant compte du gypse), lorsque la barbotine de gypse est utilisée sur des murs à forte absorption d'eau (tels que le béton cellulaire, les panneaux d'isolation en perlite, les blocs de gypse, les murs en briques, etc.), et lors de la préparation de gypse de liaison, de gypse de calfeutrage, de gypse de plâtrage de surface ou d'enduit mince de surface, la quantité d'agent de rétention d'eau doit être plus importante (généralement de 0,2 % à 0,5 %).
Les agents de rétention d'eau tels que la méthylcellulose (MC) et l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) sont solubles à froid, mais forment des grumeaux lors de leur dissolution directe dans l'eau. Il est donc nécessaire de les mélanger préalablement à de la poudre de gypse pour les disperser. On prépare ensuite une poudre sèche, on ajoute de l'eau, on mélange, on laisse reposer 5 minutes, puis on mélange à nouveau ; le résultat est optimal. Il existe par ailleurs des éthers de cellulose solubles directement dans l'eau, mais leur efficacité sur la fabrication de mortiers en poudre sèche reste limitée.
Comment l'agent imperméabilisant assure-t-il l'étanchéité du corps durci au gypse ?
Réponse : Différents types d’agents d’étanchéité exercent leur fonction d’étanchéité dans le plâtre durci selon différents modes d’action. On peut les résumer en quatre grandes catégories :
(1) Réduire la solubilité du plâtre durci, augmenter le coefficient de ramollissement et convertir partiellement le sulfate de calcium dihydraté, très soluble dans le plâtre durci, en sel de calcium peu soluble. Par exemple, on ajoute un acide gras synthétique saponifié contenant du C7-C9, ainsi que des quantités appropriées de chaux vive et de borate d'ammonium.
(2) Créer une couche de film imperméable pour bloquer les pores capillaires fins du corps durci. Par exemple, en mélangeant une émulsion de paraffine, une émulsion d'asphalte, une émulsion de colophane et une émulsion composite paraffine-colophane, une émulsion composite d'asphalte améliorée, etc.
(3) Modifier l'énergie de surface du corps durci afin que les molécules d'eau soient à l'état cohésif et ne puissent pas pénétrer dans les canaux capillaires. Par exemple, on incorpore divers hydrofuges à base de silicone, notamment différentes huiles de silicone émulsionnées.
(4) Divers agents d'étanchéité à base de silicone peuvent être utilisés, par application d'un revêtement externe ou par trempage afin d'empêcher l'eau de pénétrer dans les canaux capillaires du corps durci. Les silicones à base de solvant sont préférables aux silicones à base d'eau, mais elles diminuent la perméabilité aux gaz du corps durci en plâtre.
Bien que différents agents d'étanchéité puissent être utilisés de différentes manières pour améliorer l'étanchéité des matériaux de construction en gypse, le gypse reste un matériau gélifiant durcissant à l'air, qui ne convient pas aux environnements extérieurs ou humides à long terme, et ne convient qu'aux environnements présentant des conditions humides et sèches alternées.
En quoi consiste la modification du plâtre de construction par un agent d'étanchéité ?
Réponse : Les agents d’imperméabilisation à base de gypse agissent principalement de deux manières : d’une part, en augmentant le coefficient de ramollissement par réduction de la solubilité ; d’autre part, en diminuant le taux d’absorption d’eau des matériaux à base de gypse. Cette réduction peut être obtenue de deux manières. Premièrement, en augmentant la compacité du gypse durci, c’est-à-dire en réduisant sa porosité et ses fissures structurelles, afin d’améliorer son imperméabilité. Deuxièmement, en augmentant l’énergie de surface du gypse durci, c’est-à-dire en formant un film hydrophobe à la surface des pores, afin de réduire son absorption d’eau.
Les agents imperméabilisants réduisent la porosité en bloquant les pores fins du plâtre et en augmentant sa compacité. De nombreux adjuvants permettent de réduire la porosité, tels que les émulsions de paraffine, d'asphalte, de colophane et les émulsions composites paraffine-asphalte. Ces agents imperméabilisants sont efficaces pour réduire la porosité du plâtre lorsqu'ils sont correctement dosés, mais ils peuvent également avoir des effets néfastes sur les produits finis en plâtre.
L'hydrofuge le plus courant agissant sur l'énergie de surface est le silicone. Il pénètre dans chaque pore, modifie l'énergie de surface sur une certaine distance et, par conséquent, l'angle de contact avec l'eau. Les molécules d'eau se condensent alors en gouttelettes, bloquant ainsi l'infiltration et assurant l'étanchéité tout en préservant la perméabilité à l'air du plâtre. Parmi les principaux agents hydrofuges, on trouve le méthylsiliconate de sodium, la résine de silicone et l'huile de silicone émulsionnée. Toutefois, cet agent hydrofuge nécessite des pores de diamètre limité et ne résiste pas à l'infiltration d'eau sous pression. Il ne résout donc pas durablement les problèmes d'étanchéité et de protection contre l'humidité des produits en plâtre.
Des chercheurs chinois utilisent une méthode combinant matériaux organiques et inorganiques. À partir d'un agent imperméabilisant organique en émulsion, obtenu par co-émulsification d'alcool polyvinylique et d'acide stéarique, et auquel on ajoute de la pierre d'alun et un condensat d'aldéhyde de naphtalènesulfonate, un nouveau type d'agent imperméabilisant composite à base de gypse est élaboré. Cet agent imperméabilisant composite peut être directement mélangé à du gypse et à de l'eau, participe à la cristallisation du gypse et permet d'obtenir une meilleure imperméabilisation.
Quel est l'effet inhibiteur d'un agent imperméabilisant à base de silane sur l'efflorescence dans le mortier de gypse ?
Réponse : (1) L’ajout d’un agent imperméabilisant à base de silane peut réduire significativement l’efflorescence du mortier de gypse. L’inhibition de l’efflorescence augmente avec la concentration de silane ajoutée, dans une certaine limite. L’effet inhibiteur optimal est obtenu avec une concentration de 0,4 % de silane, et cet effet se stabilise au-delà de cette concentration.
(2) L'ajout de silane forme non seulement une couche hydrophobe à la surface du mortier pour empêcher l'intrusion d'eau extérieure, mais réduit également la migration de la lessive interne pour former des efflorescences, ce qui améliore considérablement l'effet inhibiteur des efflorescences.
(3) Bien que l'ajout de silane inhibe considérablement l'efflorescence, il n'a aucun effet néfaste sur les propriétés mécaniques du mortier de gypse issu de sous-produits industriels et n'affecte pas la formation de la structure interne et la capacité portante finale des matériaux de construction à base de gypse issu de sous-produits industriels.
Date de publication : 22 novembre 2022