Abstrait:L'influence de différentes teneurs en éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur les propriétés d'un mortier de plâtrage sec ordinaire a été étudiée. Les résultats ont montré qu'avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, la consistance et la densité diminuaient, de même que le temps de prise. L'allongement et les résistances à la compression à 7 et 28 jours diminuaient également, mais les performances globales du mortier sec étaient améliorées.
0.Préface
En 2007, six ministères et commissions du pays ont publié l'« Avis relatif à l'interdiction du mélange de mortier sur chantier dans certaines villes pour une durée déterminée ». À ce jour, 127 villes à travers le pays ont mis en œuvre cette interdiction, ce qui a permis un développement sans précédent du mortier sec. Avec l'essor du mortier sec sur les marchés de la construction nationaux et internationaux, divers adjuvants pour mortier sec ont fait leur apparition dans ce secteur émergent. Cependant, certaines entreprises de production et de vente d'adjuvants exagèrent délibérément l'efficacité de leurs produits, induisant en erreur le secteur du mortier sec et nuisant à son développement sain et harmonieux. Actuellement, à l'instar des adjuvants pour béton, les adjuvants pour mortier sec sont principalement utilisés en combinaison, et relativement peu utilisés seuls. En particulier, certains mortiers secs fonctionnels contiennent des dizaines de types d'adjuvants. Cependant, pour les mortiers secs ordinaires, il n'est pas nécessaire de se focaliser sur le nombre d'adjuvants, mais plutôt sur leur praticabilité et leur facilité d'utilisation, afin d'éviter un usage excessif qui engendrerait du gaspillage et nuirait à la qualité de l'ouvrage. Dans les mortiers secs ordinaires, l'éther de cellulose joue un rôle essentiel dans la rétention d'eau, l'épaississement et l'amélioration des performances de mise en œuvre. Une bonne rétention d'eau garantit que le mortier sec ne subira pas de phénomène de salissure, de poudrage ni de perte de résistance dus à un manque d'eau ou à une hydratation incomplète du ciment ; son effet épaississant renforce considérablement la résistance structurelle du mortier humide. Cet article présente une étude systématique de l'application de l'éther de cellulose dans les mortiers secs ordinaires, offrant ainsi des pistes pour une utilisation raisonnée des adjuvants dans ce type de mortier.
1. Matières premières et méthodes utilisées dans l'essai
1.1 Matières premières pour l'essai
Le ciment était du ciment P. 042.5, les cendres volantes sont des cendres de classe II provenant d'une centrale électrique de Taiyuan, les granulats fins sont du sable de rivière séché d'une taille de 5 mm ou plus tamisé, le module de finesse est de 2,6 et l'éther de cellulose est de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose disponible dans le commerce (viscosité 12000 MPa·s).
1.2 Méthode d'essai
La préparation des échantillons et les essais de performance ont été réalisés conformément à la méthode d'essai de performance de base JCJ/T 70-2009 des mortiers de construction.
2. Plan de test
2.1 Formule du test
Dans ce test, la quantité de chaque matière première d'une tonne de mortier de plâtrage sec est utilisée comme formule de base pour le test, et l'eau correspond à la consommation d'eau d'une tonne de mortier sec.
2.2 Plan spécifique
En utilisant cette formule, la quantité d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose ajoutée à chaque tonne de mortier de plâtrage sec est de : 0,0 kg/t, 0,1 kg/t, 0,2 kg/t, 0,3 kg/t, 0,4 kg/t, 0,6 kg/t, afin d'étudier les effets de différents dosages d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur la rétention d'eau, la consistance, la densité apparente, le temps de prise et la résistance à la compression d'un mortier de plâtrage sec ordinaire, et ainsi guider l'utilisation correcte des adjuvants pour mortier de plâtrage sec. Ceci permet de tirer pleinement parti des avantages d'un procédé de production simple, d'une mise en œuvre aisée, du respect de l'environnement et des économies d'énergie liés au mélange à sec.
3. Résultats et analyse des tests
3.1 Résultats des tests
Effets de différents dosages d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur la rétention d'eau, la consistance, la densité apparente, le temps de prise et la résistance à la compression d'un mortier de plâtrage ordinaire mélangé à sec.
3.2 Analyse des résultats
L'effet de différents dosages d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose sur la rétention d'eau, la consistance, la densité apparente, le temps de prise et la résistance à la compression d'un mortier de plâtrage sec ordinaire est mis en évidence. Avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, le taux de rétention d'eau du mortier humide augmente progressivement, passant de 86,2 % sans éther d'hydroxypropylméthylcellulose à 0,6 % avec son ajout. Ce taux atteint 96,3 %, ce qui démontre l'excellente capacité de rétention d'eau de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose. La consistance diminue progressivement sous l'effet de la rétention d'eau (la consommation d'eau par tonne de mortier restant constante durant l'expérience). La densité apparente diminue également, indiquant que l'effet de rétention d'eau de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose augmente le volume du mortier humide et réduit sa densité. Le temps de prise s'allonge progressivement avec l'augmentation de la teneur en éther d'hydroxypropylméthylcellulose. Lorsque cette teneur atteint 0,4 %, il dépasse même la valeur spécifiée de 8 h par la norme, ce qui indique que l'utilisation appropriée de cet éther a un effet régulateur positif sur le temps d'utilisation du mortier frais. La résistance à la compression à 7 et 28 jours diminue (la réduction étant d'autant plus marquée que le dosage est élevé). Ceci est lié à l'augmentation du volume du mortier et à la diminution de sa densité apparente. L'ajout d'éther d'hydroxypropylméthylcellulose permet la formation de microcavités au sein du mortier durci pendant sa prise et son durcissement. Ces micropores améliorent la durabilité du mortier.
4. Précautions d'emploi de l'éther de cellulose dans un mortier ordinaire mélangé à sec
1) Sélection des éthers de cellulose. De manière générale, plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est sa rétention d'eau. Cependant, une viscosité élevée diminue sa solubilité, ce qui nuit à la résistance et aux performances de mise en œuvre du mortier. La finesse de l'éther de cellulose est relativement faible dans les mortiers secs. On dit que plus il est fin, plus il se dissout facilement. À dosage égal, plus la finesse est grande, meilleure est la rétention d'eau.
2) Choix du dosage d'éther de cellulose. Les résultats des essais et l'analyse de l'influence de la teneur en éther de cellulose sur les performances du mortier de plâtrage sec montrent que plus la teneur est élevée, meilleures sont les performances. Le dosage approprié doit prendre en compte le coût de production, la qualité du produit, les performances de mise en œuvre et les contraintes environnementales du chantier. Dans un mortier sec ordinaire, le dosage d'hydroxypropylméthyléther de cellulose est de préférence compris entre 0,1 kg/t et 0,3 kg/t. Un dosage insuffisant entraîne une rétention d'eau insuffisante et des problèmes de qualité. Dans un mortier de plâtrage spécial résistant aux fissures, le dosage d'hydroxypropylméthyléther de cellulose est d'environ 3 kg/t.
3) Application de l'éther de cellulose dans les mortiers secs ordinaires. Lors de la préparation d'un mortier sec ordinaire, il est possible d'ajouter une quantité appropriée d'adjuvant, de préférence un agent de rétention d'eau et épaississant, afin de créer un effet de superposition composite avec l'éther de cellulose, de réduire les coûts de production et d'économiser les ressources. Utilisé seul, l'éther de cellulose ne permet pas d'obtenir une adhérence suffisante ; il est alors possible d'ajouter une quantité appropriée de poudre de latex redispersible. Cependant, en raison de la faible quantité d'adjuvant utilisée seule, la qualité du mortier sec obtenu est sujette à des erreurs de dosage importantes.
5. Conclusions et suggestions
1) Dans un mortier de plâtrage sec ordinaire, l'augmentation de la teneur en éther d'hydroxypropylméthylcellulose entraîne une rétention d'eau pouvant atteindre 96,3 %, une diminution de la consistance et de la densité, ainsi qu'un allongement du temps de prise. La résistance à la compression à 28 jours diminue, mais les performances globales du mortier sec s'améliorent pour une teneur modérée en éther d'hydroxypropylméthylcellulose.
2) Lors de la préparation d'un mortier sec ordinaire, il convient de sélectionner un éther de cellulose présentant une viscosité et une finesse appropriées, et de déterminer son dosage avec précision par des essais. En raison de la faible quantité d'adjuvant, l'erreur de mesure est importante lorsqu'il est utilisé seul. Il est recommandé de le mélanger d'abord avec le liant, puis d'augmenter progressivement la quantité ajoutée afin de garantir la qualité du mortier sec obtenu.
3) Le mortier sec est un secteur émergent en Chine. Lors de l'utilisation d'adjuvants pour mortier, il est essentiel de privilégier la qualité à la quantité, de réduire les coûts de production, d'encourager la valorisation des déchets industriels et de réaliser ainsi de véritables économies d'énergie et une réduction de la consommation.
Date de publication : 22 février 2023