1 Introdução
O éter de celulose (MC) é amplamente utilizado na indústria de materiais de construção e em grandes quantidades. Pode ser usado como retardador, agente de retenção de água, espessante e adesivo. Em argamassas secas comuns, argamassas para isolamento térmico de paredes externas, argamassas autonivelantes, adesivos para azulejos, massa corrida de alto desempenho, massa corrida resistente a fissuras para paredes internas e externas, argamassa seca impermeabilizante, gesso, selantes e outros materiais, o éter de celulose desempenha um papel importante. O éter de celulose tem uma influência significativa na retenção de água, na demanda de água, na coesão, no retardamento e na construção do sistema de argamassa.
Existem muitos tipos e especificações diferentes de éteres de celulose. Os éteres de celulose mais comumente usados na área de materiais de construção incluem HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC, etc., que são utilizados em diferentes sistemas de argamassa de acordo com suas respectivas características. Alguns pesquisadores já estudaram a influência de diferentes tipos e quantidades de éter de celulose em sistemas de argamassa de cimento. Este artigo se concentra nesses fundamentos e explica como escolher diferentes variedades e especificações de éteres de celulose para diferentes produtos de argamassa.
2. Características funcionais do éter de celulose na argamassa de cimento
Como um importante aditivo em argamassa de pó seco, o éter de celulose desempenha diversas funções. A função mais importante do éter de celulose na argamassa de cimento é reter água e conferir espessamento. Além disso, devido à sua interação com o sistema cimentício, ele também pode atuar como auxiliar na incorporação de ar, retardando a pega e melhorando a resistência à tração.
A principal característica do éter de celulose em argamassa é a retenção de água. O éter de celulose é utilizado como um aditivo importante em praticamente todos os produtos de argamassa, principalmente devido à sua capacidade de reter água. De modo geral, a retenção de água do éter de celulose está relacionada à sua viscosidade, à quantidade adicionada e ao tamanho das partículas.
O éter de celulose é utilizado como espessante, e seu efeito espessante está relacionado ao grau de eterificação, tamanho das partículas, viscosidade e grau de modificação do éter de celulose. De modo geral, quanto maior o grau de eterificação e a viscosidade do éter de celulose, e quanto menores as partículas, mais evidente será o efeito espessante. Ajustando-se as características acima mencionadas do MC (éter de celulose modificado), a argamassa pode atingir o desempenho antiaderente adequado e a viscosidade ideal.
No éter de celulose, a introdução do grupo alquila reduz a energia superficial da solução aquosa que o contém, fazendo com que o éter de celulose tenha um efeito incorporador de ar na argamassa de cimento. A introdução de bolhas de ar adequadas na argamassa melhora o desempenho construtivo da mesma devido ao "efeito esférico" das bolhas de ar. Ao mesmo tempo, a introdução de bolhas de ar aumenta a taxa de rendimento da argamassa. Naturalmente, a quantidade de ar incorporado precisa ser controlada. O excesso de ar incorporado terá um impacto negativo na resistência da argamassa, pois pode introduzir bolhas de ar prejudiciais.
2.1 O éter celulósico retarda o processo de hidratação do cimento, diminuindo assim a velocidade de pega e endurecimento, e prolongando o tempo de abertura da argamassa. No entanto, esse efeito não é benéfico para argamassas em regiões mais frias. Ao escolher o éter celulósico, deve-se selecionar o produto adequado de acordo com a situação específica. O efeito retardador do éter celulósico aumenta principalmente com o grau de eterificação, o grau de modificação e a viscosidade.
Além disso, o éter de celulose, como uma substância polimérica de cadeia longa, pode melhorar o desempenho de ligação com o substrato após ser adicionado ao sistema de cimento, desde que o teor de umidade da pasta seja mantido integralmente.
2.2 As propriedades do éter de celulose em argamassa incluem principalmente: retenção de água, espessamento, prolongamento do tempo de pega, incorporação de ar e melhoria da resistência à tração, etc. Em consonância com essas propriedades, refletem-se as características da própria argamassa de mistura (MC), como: viscosidade, estabilidade, teor de ingredientes ativos (quantidade adicionada), grau de substituição por eterificação e sua uniformidade, grau de modificação, teor de substâncias nocivas, etc. Portanto, ao escolher a MC, deve-se selecionar o éter de celulose com características próprias que proporcionem o desempenho adequado, de acordo com os requisitos específicos do produto de argamassa desejado.
3 Características do éter de celulose
De modo geral, as instruções do produto fornecidas pelos fabricantes de éter de celulose incluem os seguintes indicadores: aparência, viscosidade, grau de substituição do grupo, finura, teor de substância ativa (pureza), teor de umidade, áreas recomendadas e dosagem, etc. Esses indicadores de desempenho podem refletir parte da função do éter de celulose, mas ao comparar e selecionar éter de celulose, outros aspectos, como sua composição química, grau de modificação, grau de eterificação, teor de NaCl e valor DS, também devem ser examinados.
3.1 Viscosidade do éter de celulose
A viscosidade do éter de celulose afeta sua retenção de água, espessamento, retardamento e outros aspectos. Portanto, é um indicador importante para examinar e selecionar o éter de celulose.
Antes de discutir a viscosidade do éter de celulose, é importante observar que existem quatro métodos comumente usados para testá-la: Brookfield, Hakke, Höppler e viscosímetro rotacional. Os equipamentos, a concentração da solução e o ambiente de teste utilizados por cada um desses métodos são diferentes, portanto, os resultados da mesma solução de éter de celulose testados por cada um deles também serão bastante distintos. Mesmo para a mesma solução, utilizando o mesmo método, mas sob diferentes condições ambientais, a viscosidade pode variar.
Os resultados também variam. Portanto, ao explicar a viscosidade de um éter de celulose, é necessário indicar qual método foi utilizado para o teste, a concentração da solução, o rotor, a velocidade de rotação, a temperatura e a umidade do teste, bem como outras condições ambientais. Esse valor de viscosidade é valioso. Não faz sentido simplesmente dizer "qual é a viscosidade de um determinado MC".
3.2 Estabilidade do produto Éter de Celulose
Sabe-se que os éteres de celulose são suscetíveis ao ataque de fungos celulósicos. Quando o fungo corrói o éter de celulose, ele ataca primeiro a unidade de glicose não eterificada presente na molécula. Como se trata de um composto linear, uma vez destruída a unidade de glicose, toda a cadeia molecular é quebrada, e a viscosidade do produto cai drasticamente. Após a eterificação da unidade de glicose, o fungo não consegue corroer a cadeia molecular com a mesma facilidade. Portanto, quanto maior o grau de substituição por eterificação (valor DS) do éter de celulose, maior será sua estabilidade.
3.3 Conteúdo do ingrediente ativo do éter de celulose
Quanto maior o teor de ingredientes ativos no éter de celulose, melhor a relação custo-benefício do produto, permitindo alcançar melhores resultados com a mesma dosagem. O ingrediente ativo no éter de celulose é a molécula de éter de celulose, uma substância orgânica. Portanto, ao analisar o teor de substância ativa no éter de celulose, este pode ser indiretamente refletido pelo valor das cinzas após a calcinação.
3,4 Teor de NaCl no éter de celulose
O NaCl é um subproduto inevitável na produção de éter de celulose, que geralmente precisa ser removido por meio de múltiplas lavagens, e quanto mais lavagens, menor a quantidade de NaCl remanescente. O NaCl é um conhecido agente corrosivo para barras de aço e telas metálicas. Portanto, embora o tratamento de efluentes para lavagem com NaCl possa aumentar o custo, ao escolher produtos MC, devemos priorizar aqueles com menor teor de NaCl.
4 Princípios para a escolha do éter de celulose para diferentes produtos de argamassa
Ao selecionar éter celulósico para argamassas, primeiramente, de acordo com a descrição do manual do produto, avalie seus indicadores de desempenho (como viscosidade, grau de substituição por eterificação, teor de substância ativa, teor de NaCl, etc.). Características funcionais e princípios de seleção.
4.1 Sistema de gesso fino
Tomando como exemplo a argamassa de reboco para sistemas de reboco fino, como esta entra em contato direto com o ambiente externo, sua superfície perde água rapidamente, exigindo, portanto, uma alta taxa de retenção de água. Principalmente durante a construção no verão, é necessário que a argamassa retenha melhor a umidade em altas temperaturas. Assim, é preciso selecionar uma argamassa de revestimento (MC) com alta taxa de retenção de água, o que pode ser avaliado considerando três aspectos: viscosidade, granulometria e quantidade de aditivo. De modo geral, em condições semelhantes, deve-se optar por uma MC com maior viscosidade, mas considerando os requisitos de trabalhabilidade, a viscosidade não deve ser excessiva. Portanto, a MC selecionada deve apresentar alta taxa de retenção de água e baixa viscosidade. Dentre os produtos de MC, o MH60001P6, entre outros, pode ser recomendado para sistemas de reboco adesivo de reboco fino.
4.2 Argamassa de reboco à base de cimento
A argamassa para reboco exige boa uniformidade, o que facilita a aplicação uniforme. Ao mesmo tempo, requer boa resistência ao escorrimento, alta capacidade de bombeamento, fluidez e trabalhabilidade. Portanto, seleciona-se um aditivo de cimento com baixa viscosidade, dispersão mais rápida e desenvolvimento de consistência mais ágil (partículas menores) para a argamassa.
Na aplicação de argamassa colante para azulejos, para garantir segurança e alta eficiência, é fundamental que a argamassa tenha um tempo de trabalho prolongado e melhor desempenho antiderrapante, além de uma boa aderência entre o substrato e o azulejo. Portanto, as argamassas colantes para azulejos têm requisitos relativamente altos em relação ao MC (hidróxido de cálcio). No entanto, o MC geralmente apresenta um teor relativamente alto nessas argamassas. Ao escolher o MC, para atender à exigência de um tempo de trabalho prolongado, o próprio MC precisa ter uma alta taxa de retenção de água, o que requer viscosidade, quantidade de adição e granulometria adequadas. Para garantir um bom desempenho antiderrapante, o MC deve ter um bom efeito espessante, conferindo à argamassa forte resistência ao escoamento vertical. O efeito espessante também apresenta requisitos específicos em relação à viscosidade, grau de eterificação e granulometria.
4.4 Argamassa autonivelante para nivelamento do solo
A argamassa autonivelante exige um desempenho de nivelamento mais elevado, sendo, portanto, adequada a escolha de produtos à base de éter celulósico de baixa viscosidade. Como o autonivelamento requer que a argamassa, após mistura homogênea, se distribua automaticamente sobre o solo, são necessárias fluidez e bombeabilidade, o que exige uma alta relação água/material. Para evitar a exsudação, é necessário um teor de umidade (MC) para controlar a retenção de água na superfície e conferir viscosidade, prevenindo a sedimentação.
4.5 Argamassa para alvenaria
Como a argamassa de alvenaria entra em contato direto com a superfície da alvenaria, geralmente se trata de uma construção em camadas espessas. A argamassa precisa ter alta trabalhabilidade e retenção de água, além de garantir a aderência com a alvenaria, melhorar a trabalhabilidade e aumentar a eficiência. Portanto, o MC selecionado deve contribuir para que a argamassa apresente as características mencionadas, e a viscosidade do éter celulósico não deve ser muito alta.
4.6 Pasta isolante
Como a argamassa isolante térmica é aplicada principalmente à mão, é necessário que o material de revestimento (MR) selecionado proporcione à argamassa boa trabalhabilidade e excelente retenção de água. O MR também deve apresentar características de alta viscosidade e alta incorporação de ar.
5 Conclusão
As funções do éter de celulose na argamassa de cimento são retenção de água, espessamento, incorporação de ar, retardamento e melhoria da resistência à tração, etc.
Data da publicação: 30 de janeiro de 2023