O éter de celulose possui excelente retenção de água, o que impede a evaporação prematura da umidade da argamassa úmida ou sua absorção pela camada de base, garantindo a hidratação completa do cimento e, consequentemente, as propriedades mecânicas da argamassa. Isso é especialmente benéfico para argamassas de camada fina e camadas de base absorventes de água, ou para argamassas aplicadas em condições de alta temperatura e seca. O efeito de retenção de água do éter de celulose pode modificar o processo construtivo tradicional e melhorar o andamento da obra. Por exemplo, o reboco pode ser realizado sobre substratos absorventes de água sem a necessidade de pré-umedecimento.
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 e, assim, desempenhando 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 penetrem no interior da cadeia macromolecular do éter de celulose, onde ficam sujeitas a fortes forças de ligação, formando água ligada e água entrelaçada, o que melhora a retenção de água na pasta de cimento. O éter de celulose melhora a pasta de cimento fresca. As propriedades reológicas, a estrutura de rede porosa e a pressão osmótica, ou as propriedades formadoras de filme do éter de celulose, dificultam a difusão da água.
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 viscosidade da solução de éter de celulose depende dos seguintes fatores: massa molecular do éter de celulose, concentração, temperatura, taxa de cisalhamento e método de ensaio. Sob as mesmas condições, quanto maior a massa molecular do éter de celulose, maior a viscosidade da solução; quanto maior a concentração, maior a viscosidade da solução. Ao utilizá-la, deve-se ter cuidado para evitar dosagem excessiva que possa afetar o desempenho da argamassa e do concreto. A viscosidade da solução de éter de celulose diminui com o aumento da temperatura, e quanto maior a concentração, maior a influência da temperatura. A solução de éter de celulose é geralmente um fluido pseudoplástico com a propriedade de adelgaçamento por cisalhamento; quanto maior a taxa de cisalhamento durante o ensaio, menor a viscosidade. Portanto, a coesão da argamassa diminui sob a ação de forças externas, o que é benéfico para a aplicação da argamassa, permitindo que ela apresente boa trabalhabilidade e coesão simultaneamente. Isso ocorre porque a solução de éter de celulose não é newtoniana. Para fluidos, quando os métodos experimentais, instrumentos, equipamentos ou ambientes de teste usados para medir a viscosidade são diferentes, os resultados dos testes da mesma solução de éter de celulose serão bastante diferentes.
As moléculas de éter de celulose podem fixar algumas moléculas de água do material fresco na periferia da cadeia molecular, aumentando assim a viscosidade da solução. As cadeias moleculares do éter de celulose estão entrelaçadas para formar uma estrutura de rede tridimensional, o que também confere à sua solução aquosa uma boa viscosidade.
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 propriedades de fluxo newtoniano 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 do substituinte. 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 exibem tixotropia mesmo abaixo da temperatura de gelificação. Essa propriedade é de grande benefício para o ajuste de nivelamento e escorrimento na construção de argamassa. É importante esclarecer que quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a retenção de água. No entanto, quanto maior a viscosidade, maior o peso molecular relativo do éter de celulose e, consequentemente, menor sua solubilidade, o que impacta negativamente a concentração da argamassa e o desempenho da construção. Quanto maior a viscosidade, mais evidente o efeito espessante na argamassa, mas essa relação não é totalmente proporcional. Existem éteres de celulose modificados com viscosidades médias e baixas, porém, que apresentam melhor desempenho no aumento da resistência estrutural da argamassa úmida. Com o aumento da viscosidade, a retenção de água do éter de celulose melhora.
Data da publicação: 28/02/2023