Que efeito tem o éter de celulose em materiais à base de cimento?

1. Calor de hidratação

De acordo com a curva de liberação do calor de hidratação ao longo do tempo, o processo de hidratação do cimento é geralmente dividido em cinco estágios, a saber: período de hidratação inicial (0~15 min), período de indução (15 min~4 h), período de aceleração e pega (4 h~8 h), período de desaceleração e endurecimento (8 h~24 h) e período de cura (1 d~28 d).

Os resultados dos testes mostram que, no estágio inicial de indução (ou seja, no período inicial de hidratação), quando a quantidade de HEMC é de 0,1% em comparação com a pasta de cimento pura, ocorre um pico exotérmico na pasta, que se antecipa e aumenta significativamente. Quando a quantidade deHEMCQuando o teor de HEMC aumenta acima de 0,3%, o primeiro pico exotérmico da pasta é retardado e o valor do pico diminui gradualmente com o aumento do teor de HEMC; o HEMC retarda visivelmente o período de indução e o período de aceleração da pasta de cimento, e quanto maior o teor, maior o período de indução, mais atrasado o período de aceleração e menor o pico exotérmico; a variação do teor de éter de celulose não tem efeito significativo na duração do período de desaceleração e do período de estabilidade da pasta de cimento, como mostrado na Figura 3(a). Observa-se que o éter de celulose também pode reduzir o calor de hidratação da pasta de cimento em até 72 horas, mas quando o período de hidratação é superior a 36 horas, a variação do teor de éter de celulose tem pouco efeito sobre o calor de hidratação da pasta de cimento, como mostrado na Figura 3(b).

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Figura 3. Tendência de variação da taxa de liberação de calor de hidratação da pasta de cimento com diferentes teores de éter de celulose (HEMC).

2. Mpropriedades mecânicas:

Ao estudar dois tipos de éteres de celulose com viscosidades de 60.000 Pa·s e 100.000 Pa·s, constatou-se que a resistência à compressão da argamassa modificada com éter de metilcelulose diminuiu gradualmente com o aumento do seu teor. A resistência à compressão da argamassa modificada com éter de hidroxipropilmetilcelulose de viscosidade 100.000 Pa·s aumenta inicialmente e depois diminui com o aumento do seu teor (como mostrado na Figura 4). Isso demonstra que a incorporação de éter de metilcelulose reduz significativamente a resistência à compressão da argamassa de cimento. Quanto maior a quantidade, menor será a resistência; quanto menor a viscosidade, maior o impacto na perda de resistência à compressão da argamassa. Quando a dosagem de éter de hidroxipropilmetilcelulose é inferior a 0,1%, a resistência à compressão da argamassa pode ser adequadamente aumentada. Quando a dosagem for superior a 0,1%, a resistência à compressão da argamassa diminuirá com o aumento da dosagem, portanto, a dosagem deve ser controlada em 0,1%.

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Figura 4: Resistência à compressão em 3d, 7d e 28d da argamassa de cimento modificada MC1, MC2 e MC3.

(Éter de metilcelulose, viscosidade 60000Pa·S, doravante denominado MC1; éter de metilcelulose, viscosidade 100000Pa·S, denominado MC2; éter de hidroxipropilmetilcelulose, viscosidade 100000Pa·S, denominado MC3).

3. Cmuito tempo:

Ao medir o tempo de pega do éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) com viscosidade de 100.000 Pa·s em diferentes dosagens de pasta de cimento, constatou-se que, com o aumento da dosagem de HPMC, os tempos de pega inicial e final da argamassa de cimento foram prolongados. Quando a concentração é de 1%, o tempo de pega inicial atinge 510 minutos e o tempo de pega final atinge 850 minutos. Comparado com a amostra em branco, o tempo de pega inicial aumentou em 210 minutos e o tempo de pega final em 470 minutos (conforme mostrado na Figura 5). Independentemente da viscosidade do HPMC (50.000 Pa·s, 100.000 Pa·s ou 200.000 Pa·s), observou-se que o retardamento da pega do cimento ocorre com o aumento da viscosidade, em comparação com os três éteres de celulose. Isso ocorre porque o éter de celulose é adsorvido na superfície das partículas de cimento, impedindo o contato da água com essas partículas e, consequentemente, retardando a hidratação do cimento. Quanto maior a viscosidade do éter de celulose, mais espessa a camada de adsorção na superfície das partículas de cimento e mais significativo o efeito retardador.

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Figura 5. Efeito do teor de éter de celulose no tempo de pega da argamassa.

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Figura 6. Efeito de diferentes viscosidades de HPMC no tempo de pega da pasta de cimento.

(MC-5(50000Pa·s), MC-10(100000Pa·s) e MC-20(200000Pa·s))

O éter de metilcelulose e o éter de hidroxipropilmetilcelulose prolongam significativamente o tempo de pega da pasta de cimento, garantindo tempo e água suficientes para a reação de hidratação e solucionando o problema da baixa resistência e do aparecimento de fissuras na fase tardia de endurecimento.

4. Retenção de água:

O efeito do teor de éter celulósico na retenção de água foi estudado. Constatou-se que, com o aumento do teor de éter celulósico, a taxa de retenção de água da argamassa aumenta e, quando o teor de éter celulósico é superior a 0,6%, a taxa de retenção de água tende a se estabilizar. No entanto, ao comparar três tipos de éter celulósico (HPMC com viscosidade de 50.000 Pa·s (MC-5), 100.000 Pa·s (MC-10) e 200.000 Pa·s (MC-20)), a influência da viscosidade na retenção de água é diferente. A relação entre a taxa de retenção de água e o MC-5 é a seguinte:

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Data da publicação: 28/04/2024