Le nom chinois de l'HPMC est hydroxypropylméthylcellulose. Non ionique, il est souvent utilisé comme agent de rétention d'eau dans les mortiers secs. C'est le matériau de rétention d'eau le plus couramment utilisé dans les mortiers.
Le procédé de production de l'HPMC repose principalement sur un éther polysaccharidique obtenu par alcalinisation et éthérification de fibres de coton (domestiques). Il est dépourvu de charge, ne réagit pas avec les ions chargés du matériau gélifiant et offre des performances stables. Son prix, inférieur à celui des autres éthers de cellulose, le rend largement utilisé dans les mortiers à sec.
Fonction de l'hydroxypropylméthylcellulose : Elle peut épaissir le mortier fraîchement mélangé pour avoir une certaine viscosité humide et empêcher la ségrégation. (Épaississement) La rétention d'eau est également la caractéristique la plus importante, qui aide à maintenir la quantité d'eau libre dans le mortier, de sorte qu'une fois le mortier construit, le matériau cimentaire a plus de temps pour s'hydrater. (Rétention d'eau) Il a des propriétés entraîneur d'air, qui peuvent introduire des bulles d'air uniformes et fines pour améliorer la construction du mortier.
Plus la viscosité de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose est élevée, meilleure est sa capacité de rétention d'eau. La viscosité est un paramètre important des performances de l'HPMC. Actuellement, les fabricants d'HPMC utilisent différentes méthodes et instruments pour mesurer sa viscosité. Les principales méthodes sont HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde et Brookfield.
Pour un même produit, les résultats de viscosité mesurés par différentes méthodes sont très différents, certains présentant même des différences du simple au double. Par conséquent, la comparaison de la viscosité doit être effectuée avec les mêmes méthodes d'essai, notamment la température, le rotor, etc. Concernant la granulométrie, plus les particules sont fines, meilleure est la rétention d'eau. Au contact de l'eau, les grosses particules d'éther de cellulose se dissolvent immédiatement et forment un gel qui enveloppe le matériau et empêche les molécules d'eau de continuer à s'infiltrer. Il arrive que la dispersion et la dissolution ne soient pas uniformes, même après une longue agitation, ce qui entraîne la formation d'une solution trouble et floculante ou d'agglomération. Cela affecte considérablement la rétention d'eau de l'éther de cellulose, et la solubilité est un facteur déterminant dans le choix de l'éther de cellulose.
La finesse est également un indice de performance important de l'éther de méthylcellulose. Le MC utilisé pour le mortier en poudre sèche doit être pulvérulent, à faible teneur en eau, et sa finesse exige également que 20 à 60 % de la granulométrie soit inférieure à 63 µm. La finesse affecte la solubilité de l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose. Le MC grossier est généralement granuleux et se dissout facilement dans l'eau sans agglomération, mais sa vitesse de dissolution est très lente, ce qui le rend inadapté à une utilisation dans le mortier en poudre sèche.
Dans les mortiers en poudre sèche, le MC est dispersé parmi les matériaux cimentaires tels que les granulats, les charges fines et le ciment. Seule une poudre suffisamment fine permet d'éviter l'agglomération de l'éther de méthylcellulose lors du mélange avec l'eau. Lorsque le MC est ajouté à l'eau pour dissoudre les agglomérats, sa dispersion et sa dissolution sont très difficiles. Une finesse grossière du MC est non seulement source de gaspillage, mais réduit également la résistance locale du mortier. Lorsqu'un tel mortier en poudre sèche est appliqué sur une grande surface, sa vitesse de durcissement locale est considérablement réduite et des fissures apparaissent en raison des temps de durcissement différents. Pour les mortiers projetés à structure mécanique, l'exigence de finesse est plus élevée en raison du temps de mélange plus court. En général, plus la viscosité est élevée, meilleure est la rétention d'eau. Cependant, plus la viscosité et la masse moléculaire du MC sont élevées, plus sa solubilité diminue, ce qui a un impact négatif sur la résistance et les performances de construction du mortier.
Plus la viscosité est élevée, plus l'effet épaississant du mortier est évident, mais pas directement proportionnel. Plus la viscosité est élevée, plus le mortier humide sera visqueux, ce qui se traduira par une forte adhérence au support et un collage au grattoir pendant la construction. Cependant, cela n'améliore pas la résistance structurelle du mortier humide lui-même. En effet, pendant la construction, la résistance à l'affaissement n'est pas évidente. En revanche, certains éthers de méthylcellulose modifiés de viscosité moyenne à faible présentent d'excellentes performances pour améliorer la résistance structurelle du mortier humide.
La rétention d'eau du HPMC est également liée à la température d'utilisation, tandis que celle de l'éther de méthylcellulose diminue avec l'augmentation de la température. Cependant, dans la pratique, le mortier en poudre sèche est souvent appliqué sur des supports chauds à des températures élevées (supérieures à 40 degrés) dans de nombreux environnements, comme l'enduit de murs extérieurs au soleil en été, ce qui accélère souvent le durcissement du ciment et du mortier en poudre sèche. La diminution du taux de rétention d'eau entraîne une altération évidente de l'ouvrabilité et de la résistance aux fissures. Il est donc particulièrement important de réduire l'influence des facteurs de température dans ces conditions.
À cet égard, les additifs à base d'éther de méthylhydroxyéthylcellulose sont actuellement considérés comme à la pointe du développement technologique. Malgré l'augmentation de la quantité de méthylhydroxyéthylcellulose (formule d'été), la maniabilité et la résistance aux fissures ne répondent toujours pas aux besoins d'utilisation. Grâce à un traitement spécifique du MC, tel qu'une augmentation du degré d'éthérification, l'effet de rétention d'eau peut être maintenu à température élevée, ce qui améliore les performances dans des conditions difficiles.
Le dosage de HPMC ne doit pas être trop élevé, car cela augmenterait la demande en eau du mortier, favoriserait son adhérence à la truelle et prolongerait le temps de prise, ce qui affecterait sa constructibilité. Différents mortiers utilisent du HPMC de viscosités différentes ; il ne faut donc pas utiliser de HPMC à haute viscosité à la légère. Par conséquent, malgré leur efficacité, les produits à base d'hydroxypropylméthylcellulose sont plébiscités lorsqu'ils sont utilisés correctement. Le choix du bon HPMC est la responsabilité première du personnel de laboratoire de l'entreprise. Actuellement, de nombreux revendeurs peu scrupuleux fabriquent du HPMC de mauvaise qualité. Lors du choix d'une cellulose, le laboratoire doit mener des expériences rigoureuses afin de garantir la stabilité du mortier, sans rechercher le bon marché et engendrer des pertes inutiles.
Date de publication : 4 mai 2023