Em argamassas pré-misturadas, uma pequena quantidade de éter celulósico pode melhorar significativamente o desempenho da argamassa úmida, o que demonstra que o éter celulósico é um aditivo fundamental que influencia o desempenho construtivo da argamassa.
A seleção de diferentes variedades, viscosidades, tamanhos de partículas e graus de viscosidade, bem como a adição de éteres de celulose, também influenciam o desempenho da argamassa de pó seco. Atualmente, muitas argamassas de alvenaria e reboco apresentam baixa retenção de água, separando-se da pasta aquosa após alguns minutos de repouso. Por isso, a adição de éter de celulose à argamassa de cimento é crucial.
Vamos analisar mais de perto o papel do éter de celulose na argamassa de cimento!
1. Éter de celulose – retenção de água
A retenção de água é uma característica importante do éter de metilcelulose, sendo também uma propriedade à qual muitos fabricantes nacionais de argamassa seca, especialmente aqueles em regiões do sul com altas temperaturas, dão atenção. Na produção de materiais de construção, principalmente argamassa seca em pó, o éter de celulose desempenha um papel insubstituível, sendo um componente indispensável e importante na produção de argamassas especiais (argamassa modificada).
A viscosidade, a dosagem, a temperatura ambiente e a estrutura molecular do éter de celulose influenciam significativamente seu desempenho de retenção de água. Sob as mesmas condições, quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a retenção de água; quanto maior a dosagem, melhor a retenção de água. Geralmente, uma pequena quantidade de éter de celulose pode melhorar consideravelmente a retenção de água da argamassa. Quando a dosagem atinge um certo nível, o grau de retenção de água aumenta e a taxa de retenção diminui. Com o aumento da temperatura ambiente, a retenção de água do éter de celulose geralmente diminui, mas alguns éteres de celulose modificados também apresentam melhor retenção de água em altas temperaturas. Fibras com menor grau de substituição, como o éter vegano, apresentam melhor desempenho de retenção de água.
O grupo hidroxila na molécula de éter de celulose e o átomo de oxigênio na ligação éter se associam à molécula de água para formar uma ligação de hidrogênio, transformando a água livre em água ligada, desempenhando assim um papel importante na retenção de água; a interdifusão entre a molécula de água e a cadeia molecular do éter de celulose permite que as moléculas de água entrem no interior da cadeia macromolecular do éter de celulose e fiquem sujeitas a fortes forças de ligação, formando assim água livre, água emaranhada e melhorando a retenção de água da pasta de cimento; o éter de celulose melhora as propriedades reológicas da pasta de cimento fresca, a estrutura da rede porosa e a pressão osmótica, ou as propriedades de formação de filme do éter de celulose, dificultando a difusão da água.
2. Éter de celulose – espessamento e tixotropia
O éter de celulose confere à argamassa úmida excelente viscosidade, o que pode aumentar significativamente a aderência entre a argamassa úmida e a camada de base, além de melhorar a resistência ao escorrimento da argamassa. É amplamente utilizado em argamassas de reboco, argamassas de assentamento de tijolos e sistemas de isolamento de paredes externas. O efeito espessante do éter de celulose também pode aumentar a resistência à dispersão e a homogeneidade dos materiais recém-misturados, prevenindo a delaminação, a segregação e a exsudação do material, podendo ser utilizado em concreto com fibras, concreto subaquático e concreto autoadensável.
O efeito espessante do éter de celulose em materiais à base de cimento provém da viscosidade da solução de éter de celulose. Sob as mesmas condições, quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a viscosidade do material à base de cimento modificado. No entanto, se a viscosidade for muito alta, afetará a fluidez e a trabalhabilidade do material (como, por exemplo, a aderência de uma espátula). Argamassa autonivelante e concreto autoadensável, que exigem alta fluidez, requerem baixa viscosidade do éter de celulose. Além disso, o efeito espessante do éter de celulose aumentará a demanda de água dos materiais à base de cimento e, consequentemente, o rendimento da argamassa.
A solução aquosa de éter de celulose de alta viscosidade apresenta alta tixotropia, que também é uma característica importante do éter de celulose. Soluções aquosas de metilcelulose geralmente apresentam fluidez pseudoplástica e não tixotrópica abaixo da temperatura de gelificação, mas exibem fluidez newtoniana em baixas taxas de cisalhamento. A pseudoplasticidade aumenta com a massa molecular ou a concentração do éter de celulose, independentemente do tipo e do grau de substituição. Portanto, éteres de celulose com a mesma classe de viscosidade, sejam eles MC, HPMC ou HEMC, sempre apresentarão as mesmas propriedades reológicas, desde que a concentração e a temperatura sejam mantidas constantes. Géis estruturais são formados quando a temperatura é elevada, e fluxos altamente tixotrópicos ocorrem.
Éteres de celulose de alta concentração e baixa viscosidade apresentam tixotropia mesmo abaixo da temperatura de gelificação. Essa propriedade é de grande benefício para o ajuste do nivelamento e da fluidez na construção de argamassas. É importante esclarecer que quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a retenção de água, mas, ao mesmo tempo, maior a massa molecular relativa do éter de celulose e, consequentemente, menor sua solubilidade, o que impacta negativamente a concentração da argamassa e o desempenho da construção.
3. Efeito de arraste de ar pelo éter de celulose
O éter de celulose possui um efeito notável de incorporação de ar em materiais à base de cimento fresco. Ele apresenta grupos hidrofílicos (grupos hidroxila, grupos éter) e hidrofóbicos (grupos metil, anéis de glicose), sendo um surfactante com atividade superficial, o que lhe confere o efeito de incorporação de ar. Esse efeito produz um efeito de "aglomeração", que melhora o desempenho do material recém-misturado, aumentando a plasticidade e a suavidade da argamassa durante a aplicação, o que facilita o espalhamento. Além disso, aumenta o rendimento da argamassa e reduz o custo de produção. Por outro lado, o éter de celulose também aumenta a porosidade do material endurecido e reduz suas propriedades mecânicas, como resistência e módulo de elasticidade.
Como surfactante, o éter de celulose também possui efeito umectante ou lubrificante sobre as partículas de cimento, o que aumenta a fluidez de materiais à base de cimento juntamente com seu efeito de incorporação de ar, mas seu efeito espessante reduz a fluidez. O efeito na fluidez é uma combinação dos efeitos plastificante e espessante. De modo geral, quando o teor de éter de celulose é muito baixo, sua principal função é a plastificação ou a redução da quantidade de água necessária; quando o teor é alto, o efeito espessante do éter de celulose aumenta rapidamente e seu efeito de incorporação de ar tende à saturação. Assim, manifesta-se como um efeito espessante ou um aumento na demanda de água.
4. Éter de celulose – efeito retardador
O éter de celulose prolonga o tempo de pega da pasta de cimento ou da argamassa e retarda a cinética de hidratação do cimento, o que é benéfico para melhorar o tempo de trabalhabilidade dos materiais recém-misturados, a consistência da argamassa e a perda de abatimento do concreto ao longo do tempo, mas também pode causar atrasos no andamento da obra.
Data da publicação: 02/06/2023