Éter de celulose
Éter de celulose é um termo geral para uma série de produtos obtidos pela reação da celulose alcalina com um agente eterificante sob certas condições. A celulose alcalina é substituída por diferentes agentes eterificantes para se obterem diferentes éteres de celulose. De acordo com as propriedades de ionização dos substituintes, os éteres de celulose podem ser divididos em duas categorias: iônicos (como a carboximetilcelulose) e não iônicos (como a metilcelulose). De acordo com o tipo de substituinte, o éter de celulose pode ser dividido em monoéter (como a metilcelulose) e éter misto (como a hidroxipropilmetilcelulose). De acordo com a solubilidade, pode ser dividido em solúvel em água (como a hidroxietilcelulose) e solúvel em solventes orgânicos (como a etilcelulose), etc. A argamassa seca é composta principalmente de celulose solúvel em água, e a celulose solúvel em água é dividida em tipo instantâneo e tipo com tratamento superficial de dissolução retardada.
O mecanismo de ação do éter de celulose na argamassa é o seguinte:
(1) Após o éter de celulose na argamassa ser dissolvido em água, a distribuição eficaz e uniforme do material cimentício no sistema é garantida devido à atividade de superfície, e o éter de celulose, como um coloide protetor, “envolve” as partículas sólidas e uma camada de película lubrificante é formada em sua superfície externa, o que torna o sistema de argamassa mais estável e também melhora a fluidez da argamassa durante o processo de mistura e a suavidade da construção.
(2) Devido à sua própria estrutura molecular, a solução de éter de celulose faz com que a água na argamassa não se perca facilmente e a liberte gradualmente ao longo de um longo período de tempo, conferindo à argamassa boa retenção de água e trabalhabilidade.
1. Metilcelulose (MC)
Após o algodão refinado ser tratado com álcali, o éter de celulose é produzido por meio de uma série de reações com cloreto de metano como agente eterificante. Geralmente, o grau de substituição é de 1,6 a 2,0, e a solubilidade também varia de acordo com o grau de substituição. Pertence à classe dos éteres de celulose não iônicos.
(1) A metilcelulose é solúvel em água fria e torna-se difícil de dissolver em água quente. Sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH 3 a 12. Possui boa compatibilidade com amido, goma guar, etc., e com muitos surfactantes. Quando a temperatura atinge a temperatura de gelificação, ocorre a gelificação.
(2) A retenção de água da metilcelulose depende da quantidade adicionada, da viscosidade, da finura das partículas e da taxa de dissolução. Geralmente, se a quantidade adicionada for grande, a finura for pequena e a viscosidade for alta, a taxa de retenção de água será alta. Dentre esses fatores, a quantidade adicionada tem o maior impacto na taxa de retenção de água, e o nível de viscosidade não é diretamente proporcional ao nível de retenção de água. A taxa de dissolução depende principalmente do grau de modificação da superfície das partículas de celulose e da finura das partículas. Dentre os éteres de celulose mencionados, a metilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose apresentam as maiores taxas de retenção de água.
(3) As alterações de temperatura afetam seriamente a taxa de retenção de água da metilcelulose. Geralmente, quanto maior a temperatura, pior a retenção de água. Se a temperatura da argamassa exceder 40 °C, a retenção de água da metilcelulose será significativamente reduzida, afetando seriamente a construção da argamassa.
(4) A metilcelulose tem um efeito significativo na construção e aderência da argamassa. A “aderência” aqui se refere à força adesiva sentida entre a ferramenta aplicadora do trabalhador e o substrato da parede, ou seja, a resistência ao cisalhamento da argamassa. Se a adesividade for alta, a resistência ao cisalhamento da argamassa será grande e a força exigida dos trabalhadores durante o uso também será grande, resultando em um desempenho construtivo ruim da argamassa. A adesão da metilcelulose em produtos de éter celulósico é moderada.
2. Hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)
A hidroxipropilmetilcelulose é uma variedade de celulose cuja produção e consumo têm aumentado rapidamente nos últimos anos. Trata-se de um éter misto de celulose não iônico, obtido a partir do algodão refinado após alcalinização, utilizando óxido de propileno e cloreto de metila como agentes de eterificação, por meio de uma série de reações. O grau de substituição geralmente varia de 1,2 a 2,0. Suas propriedades são diferentes devido às diferentes proporções de grupos metoxila e hidroxipropil.
(1) A hidroxipropilmetilcelulose é facilmente solúvel em água fria e apresenta dificuldades de dissolução em água quente. No entanto, sua temperatura de gelificação em água quente é significativamente maior do que a da metilcelulose. A solubilidade em água fria também é bastante superior à da metilcelulose.
(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulose está relacionada ao seu peso molecular, sendo que quanto maior o peso molecular, maior a viscosidade. A temperatura também afeta sua viscosidade, pois com o aumento da temperatura, a viscosidade diminui. No entanto, sua alta viscosidade apresenta menor efeito da temperatura do que a metilcelulose. Sua solução é estável quando armazenada à temperatura ambiente.
(3) A retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose depende da quantidade adicionada, da viscosidade, etc., e sua taxa de retenção de água sob a mesma quantidade adicionada é maior do que a da metilcelulose.
(4) A hidroxipropilmetilcelulose é estável em meio ácido e alcalino, e sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH 2 a 12. A soda cáustica e a água de cal têm pouco efeito sobre seu desempenho, mas os álcalis podem acelerar sua dissolução e aumentar sua viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulose é estável em sais comuns, mas quando a concentração da solução salina é alta, a viscosidade da solução de hidroxipropilmetilcelulose tende a aumentar.
(5) A hidroxipropilmetilcelulose pode ser misturada com compostos poliméricos solúveis em água para formar uma solução uniforme e de maior viscosidade. Como álcool polivinílico, éter de amido, goma vegetal, etc.
(6) A hidroxipropilmetilcelulose tem melhor resistência enzimática do que a metilcelulose, e sua solução é menos propensa a ser degradada por enzimas do que a metilcelulose.
(7) A adesão da hidroxipropilmetilcelulose à construção de argamassa é maior do que a da metilcelulose.
3. Hidroxietilcelulose (HEC)
É produzido a partir de algodão refinado tratado com álcali e reagido com óxido de etileno como agente eterificante na presença de acetona. O grau de substituição é geralmente de 1,5 a 2,0. Possui forte hidrofilicidade e absorve umidade com facilidade.
(1) A hidroxietilcelulose é solúvel em água fria, mas é difícil de dissolver em água quente. Sua solução é estável em alta temperatura sem gelificar. Pode ser usada por um longo tempo em alta temperatura em argamassa, mas sua retenção de água é menor que a da metilcelulose.
(2) A hidroxietilcelulose é estável a ácidos e álcalis em geral. Os álcalis podem acelerar sua dissolução e aumentar ligeiramente sua viscosidade. Sua dispersibilidade em água é ligeiramente pior do que a da metilcelulose e da hidroxipropilmetilcelulose.
(3) A hidroxietilcelulose tem bom desempenho anti-escorrimento para argamassa, mas tem um tempo de retardamento mais longo para cimento.
(4) O desempenho da hidroxietilcelulose produzida por algumas empresas nacionais é obviamente inferior ao da metilcelulose devido ao seu elevado teor de água e elevado teor de cinzas.
4. Carboximetilcelulose (CMC)
O éter de celulose iônico é produzido a partir de fibras naturais (algodão, etc.) após tratamento alcalino, utilizando monocloroacetato de sódio como agente de eterificação, e submetido a uma série de reações. O grau de substituição geralmente varia de 0,4 a 1,4, e seu desempenho é fortemente influenciado por esse grau.
(1) A carboximetilcelulose é mais higroscópica e conterá mais água quando armazenada em condições gerais.
(2) A solução aquosa de carboximetilcelulose não produzirá gel e a viscosidade diminuirá com o aumento da temperatura. Quando a temperatura excede 50°C, a viscosidade é irreversível.
(3) Sua estabilidade é bastante afetada pelo pH. Geralmente, pode ser usado em argamassa à base de gesso, mas não em argamassa à base de cimento. Quando altamente alcalino, perde viscosidade.
(4) Sua retenção de água é muito menor do que a da metilcelulose. Ela tem um efeito retardador na argamassa à base de gesso e reduz sua resistência. No entanto, o preço da carboximetilcelulose é significativamente menor do que o da metilcelulose.
Pó de borracha polimérica redispersível
O pó de borracha redispersível é processado por secagem por pulverização de uma emulsão polimérica especial. No processo de processamento, coloides protetores, agentes antiaglomerantes, etc., tornam-se aditivos indispensáveis. O pó de borracha seco consiste em partículas esféricas de 80 a 100 mm aglomeradas. Essas partículas são solúveis em água e formam uma dispersão estável ligeiramente maior que as partículas da emulsão original. Essa dispersão forma um filme após a desidratação e secagem. Esse filme é tão irreversível quanto a formação de um filme de emulsão comum e não se redispersa quando entra em contato com água.
O pó de borracha redispersível pode ser dividido em: copolímero de estireno-butadieno, copolímero de carbonato terciário de etileno, copolímero de acetato de etileno-ácido acético, etc., e, com base nisso, silicone, laurato de vinila, etc., são enxertados para melhorar o desempenho. Diferentes medidas de modificação conferem ao pó de borracha redispersível diferentes propriedades, como resistência à água, resistência a álcalis, resistência às intempéries e flexibilidade. Contém laurato de vinila e silicone, o que confere ao pó de borracha boa hidrofobicidade. Carbonato terciário de vinila altamente ramificado com baixo valor de Tg e boa flexibilidade.
Quando esses tipos de pós de borracha são aplicados à argamassa, todos eles têm um efeito retardador no tempo de pega do cimento, mas esse efeito é menor do que o da aplicação direta de emulsões similares. Em comparação, a emulsão de estireno-butadieno apresenta o maior efeito retardador, enquanto a de etileno-acetato de vinila apresenta o menor. Se a dosagem for muito pequena, o efeito de melhoria no desempenho da argamassa não será significativo.
Fibras de polipropileno
A fibra de polipropileno é feita de polipropileno como matéria-prima e uma quantidade adequada de modificadores. O diâmetro da fibra é geralmente de cerca de 40 micrômetros, a resistência à tração é de 300 a 400 MPa, o módulo de elasticidade é ≥ 3500 MPa e o alongamento na ruptura é de 15 a 18%. Suas características de desempenho são:
(1) As fibras de polipropileno são distribuídas uniformemente em direções aleatórias tridimensionais na argamassa, formando um sistema de reforço em rede. Se 1 kg de fibra de polipropileno for adicionado a cada tonelada de argamassa, mais de 30 milhões de fibras monofilamentares podem ser obtidas.
(2) A adição de fibra de polipropileno à argamassa pode reduzir eficazmente as fissuras de retração da argamassa no estado plástico. Sejam estas fissuras visíveis ou não. E pode reduzir significativamente a exsudação superficial e o assentamento dos agregados da argamassa fresca.
(3) Para o corpo endurecido da argamassa, a fibra de polipropileno pode reduzir significativamente o número de fissuras de deformação. Ou seja, quando o corpo endurecido da argamassa produz tensão devido à deformação, ela pode resistir e transmitir a tensão. Quando o corpo endurecido da argamassa fissura, ela pode passivar a concentração de tensão na ponta da fissura e restringir a propagação da fissura.
(4) A dispersão eficiente de fibras de polipropileno na produção de argamassa será um problema difícil. Equipamentos de mistura, tipo e dosagem de fibra, proporção da argamassa e seus parâmetros de processo serão todos fatores importantes que afetam a dispersão.
agente de incorporação de ar
Um agente incorporador de ar é um tipo de surfactante que forma bolhas de ar estáveis em concreto ou argamassa fresca por meio de processos físicos. Os principais incluem: resina e seus polímeros térmicos, surfactantes não iônicos, alquilbenzenossulfonatos, lignossulfonatos, ácidos carboxílicos e seus sais, etc.
Os agentes incorporadores de ar são frequentemente usados no preparo de argamassas para reboco e alvenaria. A adição desses agentes provoca algumas alterações no desempenho da argamassa.
(1) Devido à introdução de bolhas de ar, a facilidade e a construção da argamassa recém-misturada podem ser aumentadas e a exsudação pode ser reduzida.
(2) O uso isolado do agente incorporador de ar reduzirá a resistência e a elasticidade do molde na argamassa. Se o agente incorporador de ar e o agente redutor de água forem usados em conjunto, e a proporção for adequada, o valor da resistência não diminuirá.
(3) Pode melhorar significativamente a resistência ao gelo da argamassa endurecida, melhorar a impermeabilidade da argamassa e melhorar a resistência à erosão da argamassa endurecida.
(4) O agente incorporador de ar aumentará o teor de ar da argamassa, o que aumentará a retração da argamassa, e o valor da retração pode ser adequadamente reduzido pela adição de um agente redutor de água.
Como a quantidade de agente incorporador de ar adicionada é muito pequena, geralmente representando apenas algumas décimas milésimas da quantidade total de materiais cimentícios, é fundamental garantir sua dosagem e mistura precisas durante a produção da argamassa; fatores como o método e o tempo de mistura afetam significativamente a quantidade de ar incorporado. Portanto, nas condições atuais de produção e construção no Brasil, a adição de agentes incorporadores de ar à argamassa requer bastante experimentação.
agente de força inicial
Utilizados para melhorar a resistência inicial do concreto e da argamassa, os agentes de resistência inicial à base de sulfato são comumente empregados, incluindo principalmente sulfato de sódio, tiossulfato de sódio, sulfato de alumínio e sulfato de alumínio e potássio.
Geralmente, o sulfato de sódio anidro é amplamente utilizado, e sua dosagem é baixa, proporcionando bom efeito de resistência inicial. No entanto, se a dosagem for muito alta, causará expansão e fissuras posteriormente, além de retorno alcalino, o que afetará a aparência e o efeito da camada de revestimento superficial.
O formiato de cálcio também é um bom agente anticongelante. Possui bom efeito de endurecimento inicial, menos efeitos colaterais, boa compatibilidade com outros aditivos e muitas propriedades superiores aos agentes anticongelantes à base de sulfato, porém o preço é mais elevado.
anticongelante
Se a argamassa for utilizada em temperaturas negativas e não forem tomadas medidas anticongelantes, ocorrerão danos causados pelo gelo e a resistência da massa endurecida será comprometida. O anticongelante previne danos por congelamento de duas maneiras: impedindo o congelamento e melhorando a resistência inicial da argamassa.
Entre os agentes anticongelantes comumente usados, o nitrito de cálcio e o nitrito de sódio apresentam os melhores efeitos anticongelantes. Como o nitrito de cálcio não contém íons de potássio e sódio, ele pode reduzir a ocorrência de agregados alcalinos quando usado no concreto, mas sua trabalhabilidade é ligeiramente inferior quando usado em argamassa, enquanto o nitrito de sódio apresenta melhor trabalhabilidade. O anticongelante é usado em combinação com um agente de resistência inicial e um aditivo redutor de água para obter resultados satisfatórios. Quando a argamassa seca com anticongelante é usada em temperaturas negativas ultrabaixas, a temperatura da mistura deve ser elevada adequadamente, por exemplo, adicionando água morna à mistura.
Se a quantidade de anticongelante for muito alta, reduzirá a resistência da argamassa na fase posterior, e a superfície da argamassa endurecida apresentará problemas como o retorno de álcalis, o que afetará a aparência e o efeito da camada de decoração da superfície.
Data da publicação: 16/01/2023