Dès que le matériau à base de ciment additionné de poudre de latex entre en contact avec l'eau, la réaction d'hydratation débute. La solution d'hydroxyde de calcium atteint rapidement la saturation, des cristaux précipitent et, simultanément, des cristaux d'ettringite et des gels d'hydrate de silicate de calcium se forment. Les particules solides se déposent sur le gel et les particules de ciment non hydratées. À mesure que la réaction d'hydratation progresse, la concentration des produits d'hydratation augmente et les particules de polymère s'accumulent progressivement dans les pores capillaires, formant une couche dense à la surface du gel et sur les particules de ciment non hydratées.
Les particules de polymère agrégées remplissent progressivement les pores, sans toutefois atteindre leur surface interne. À mesure que l'eau diminue par hydratation ou séchage, les particules de polymère étroitement compactées à la surface du gel et dans les pores fusionnent en un film continu, formant un mélange interpénétré avec la pâte de ciment hydratée et améliorant ainsi l'adhérence entre les produits d'hydratation et les granulats. La formation d'une couche protectrice à l'interface par les produits d'hydratation contenant des polymères peut influencer la croissance de l'ettringite et des gros cristaux d'hydroxyde de calcium. De plus, la condensation des polymères en films dans les pores de la zone de transition interfaciale densifie cette zone. Les groupes actifs de certaines molécules de polymère induisent également des réactions de réticulation avec les ions Ca²⁺ et Al³⁺ présents dans les produits d'hydratation du ciment, formant des ponts spécifiques. Ces ponts améliorent la structure physique des matériaux cimentaires durcis, réduisent les contraintes internes et limitent la formation de microfissures. Au fur et à mesure du développement de la structure du gel de ciment, l'eau est consommée et les particules de polymère sont progressivement confinées dans les pores. À mesure que le ciment s'hydrate davantage, l'humidité dans les pores capillaires diminue et les particules de polymère s'agrègent à la surface du mélange gel de produit d'hydratation du ciment/particules de ciment non hydratées et de l'agrégat, formant ainsi une couche continue et compacte avec de grands pores remplis de particules de polymère collantes ou auto-adhésives.
Le rôle de la poudre de latex redispersible dans le mortier est déterminé par deux processus : l’hydratation du ciment et la formation d’un film polymère. La formation du système composite d’hydratation du ciment et de formation d’un film polymère se déroule en quatre étapes :
(1) Une fois que la poudre de latex redispersible est mélangée au mortier de ciment, elle est dispersée uniformément dans le système ;
(2) Les particules de polymère sont déposées sur la surface du mélange gel de produit d'hydratation du ciment/particules de ciment non hydratées ;
(3) Les particules de polymère forment une couche empilée continue et compacte ;
(4) Au cours du processus d'hydratation du ciment, les particules de polymère étroitement compactées s'agrègent en un film continu, liant les produits d'hydratation ensemble pour former une structure de réseau complète.
L'émulsion dispersée de poudre de latex redispersible forme, après séchage, un film continu insoluble dans l'eau (réseau polymère). Ce réseau polymère à faible module d'élasticité améliore les performances du ciment. Parallèlement, certains groupes polaires de la molécule de polymère réagissent chimiquement avec les produits d'hydratation du ciment pour former des ponts spécifiques, améliorant ainsi la structure physique de ces produits et réduisant la fissuration. L'ajout de poudre de latex redispersible ralentit la vitesse d'hydratation initiale du ciment, permettant au film polymère d'enrober partiellement ou totalement les particules de ciment. Le ciment peut ainsi être hydraté de manière optimale et ses propriétés s'en trouvent améliorées.
La poudre de latex redispersible joue un rôle important comme additif dans les mortiers de construction. Son incorporation permet de préparer divers produits tels que colles à carrelage, mortiers d'isolation thermique, mortiers autonivelants, enduits, mortiers de plâtrage, mortiers décoratifs, agents de jointoiement, mortiers de réparation et produits d'étanchéité. Le champ d'application et les performances des mortiers de construction sont à prendre en compte. Toutefois, des problèmes de compatibilité peuvent survenir entre la poudre de latex redispersible et le ciment, ainsi qu'entre les différents adjuvants ; il convient donc d'y prêter une attention particulière pour chaque application.
Date de publication : 14 mars 2023