Dans le mortier prêt à l'emploi, la quantité d'addition d'éther de cellulose est très faible, mais elle peut considérablement améliorer les performances du mortier humide, et c'est un additif principal qui affecte les performances de construction du mortier. Sélection raisonnable d'éthers de cellulose de différentes variétés, différentes viscosités, différentes tailles de particules, différents degrés de viscosité et des quantités supplémentaires auront un impact positif sur l'amélioration des performances du mortier en poudre sèche. À l'heure actuelle, de nombreux mortiers de maçonnerie et de plâtrage ont de mauvaises performances de rétention d'eau, et la suspension d'eau se séparera après quelques minutes de position. La rétention de l'eau est une performance importante de l'éther de méthyl-cellulose, et c'est aussi une performance à laquelle de nombreux fabricants de mortier à sec domestiques, en particulier ceux des régions du sud à haute température, font attention. Les facteurs affectant l'effet de rétention d'eau du mortier de mélange sec comprennent la quantité de MC ajoutée, la viscosité du MC, la finesse des particules et la température de l'environnement d'utilisation.
1. Concept
Éther de celluloseest un polymère synthétique en cellulose naturelle par modification chimique. L'éther de cellulose est un dérivé de la cellulose naturelle. La production d'éther de cellulose est différente des polymères synthétiques. Son matériau le plus basique est la cellulose, un composé en polymère naturel. En raison de la particularité de la structure naturelle de la cellulose, la cellulose elle-même n'a pas la capacité de réagir avec les agents d'éthérification. Cependant, après le traitement de l'agent de gonflement, les fortes liaisons hydrogène entre les chaînes moléculaires et les chaînes sont détruites, et la libération active du groupe hydroxyle devient une cellulose alcaline réactive. Obtenir de l'éther de cellulose.
Les propriétés des éthers de cellulose dépendent du type, du nombre et de la distribution des substituants. La classification des éthers de cellulose est également basée sur le type de substituants, le degré d'éthérification, la solubilité et les propriétés d'application connexes. Selon le type de substituants sur la chaîne moléculaire, il peut être divisé en éther mono-éther et mixte. Le MC que nous utilisons habituellement est mono-éther et le HPMC est de l'éther mixte. L'éther de méthyl-cellulose MC est le produit après le groupe hydroxyle sur l'unité de glucose de la cellulose naturelle qui est remplacé par la méthoxy. Il s'agit d'un produit obtenu en substituant une partie du groupe hydroxyle sur l'unité avec un groupe de méthoxy et une autre partie avec un groupe hydroxypropyle. La formule structurelle est [C6H7O2 (OH) 3-mn (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] x Hydroxyethyl méthyl-cellulose éther HEMC, ce sont les principales variétés largement utilisées et vendues sur le marché.
En termes de solubilité, il peut être divisé en ionique et non ionique. Les éthers de cellulose non ioniques solubles dans l'eau sont principalement composés de deux séries d'éthers alkyle et d'éthers hydroxyalkyle. Le CMC ionique est principalement utilisé dans les détergents synthétiques, l'impression textile et la teinture, l'exploration alimentaire et pétrolière. MC non ionique, HPMC, HEMC, etc. sont principalement utilisés dans les matériaux de construction, les revêtements en latex, les médicaments, les produits chimiques quotidiens, etc. utilisés comme épaississant, agent de retenue en eau, stabilisateur, dispersant et agent de formation de film.
2. Rétention d'eau de l'éther de cellulose
Rétention d'eau de l'éther de cellulose: Dans la production de matériaux de construction, en particulier le mortier de poudre sec, l'éther de cellulose joue un rôle irremplaçable, en particulier dans la production de mortier spécial (mortier modifié), c'est un composant indispensable et important.
Le rôle important de l'éther de cellulose soluble dans l'eau dans le mortier a principalement trois aspects, l'un est une excellente capacité de rétention d'eau, l'autre est l'influence sur la cohérence et la thixotropie du mortier, et la troisième est l'interaction avec le ciment. L'effet de rétention d'eau de l'éther de cellulose dépend de l'absorption d'eau de la couche de base, de la composition du mortier, de l'épaisseur de la couche de mortier, de la demande en eau du mortier et du temps de réglage du matériau de réglage. La rétention d'eau de l'éther de cellulose elle-même provient de la solubilité et de la déshydratation de l'éther de cellulose elle-même. Comme nous le savons tous, bien que la chaîne moléculaire de cellulose contient un grand nombre de groupes OH hautement hydratables, il n'est pas soluble dans l'eau, car la structure de la cellulose a un degré élevé de cristallinité.
La capacité d'hydratation des groupes hydroxyle n'est pas suffisante pour couvrir les fortes liaisons hydrogène et les forces de van der Waals entre les molécules. Par conséquent, il gonfle seulement mais ne se dissout pas dans l'eau. Lorsqu'un substituant est introduit dans la chaîne moléculaire, non seulement le substituant détruit la chaîne d'hydrogène, mais aussi la liaison hydrogène interchaine est détruite en raison du coin du substituant entre les chaînes adjacentes. Plus le substituant est grand, plus la distance entre les molécules est grande. Plus la distance est grande. Plus l'effet de détruire les liaisons hydrogène, l'éther de cellulose devient soluble dans l'eau après que le réseau de cellulose se développe et que la solution entre, formant une solution à haute viscosité. Lorsque la température augmente, l'hydratation du polymère s'affaiblit et l'eau entre les chaînes est chassée. Lorsque l'effet de déshydratation est suffisant, les molécules commencent à s'agréger, formant un gel de structure de réseau tridimensionnel et replié.
Les facteurs affectant la rétention d'eau du mortier comprennent la viscosité de l'éther de cellulose, la quantité ajoutée, la finesse des particules et la température d'utilisation.
Plus la viscosité de l'éther de cellulose est grande, meilleure est la performance de rétention d'eau. La viscosité est un paramètre important de la performance MC. À l'heure actuelle, différents fabricants de MC utilisent différentes méthodes et instruments pour mesurer la viscosité de MC. Les principales méthodes sont Haake Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde et Brookfield, etc. Pour le même produit, les résultats de la viscosité mesurés par différentes méthodes sont très différents, et certains ont même doublé les différences. Par conséquent, lors de la comparaison de la viscosité, il doit être effectué entre les mêmes méthodes de test, y compris la température, le rotor, etc.
D'une manière générale, plus la viscosité est élevée, meilleure est l'effet de rétention d'eau. Cependant, plus la viscosité est élevée et plus le poids moléculaire du MC est élevé, plus la diminution correspondante de sa solubilité aura un impact négatif sur la force et les performances de construction du mortier. Plus la viscosité est élevée, plus l'effet d'épaississement est évident sur le mortier, mais il n'est pas directement proportionnel. Plus la viscosité est élevée, plus le mortier humide sera visqueux, c'est-à-dire pendant la construction, il se manifeste comme collant sur le grattoir et une forte adhérence au substrat. Mais il n'est pas utile d'augmenter la force structurelle du mortier humide lui-même. Pendant la construction, les performances anti-amateur ne sont pas évidentes. Au contraire, une certaine viscosité moyenne et faible mais les éthers méthyl-cellulose modifiés ont d'excellentes performances pour améliorer la force structurelle du mortier humide.
Plus la quantité d'éther de cellulose ajoutée au mortier est grande, meilleure est la performance de rétention d'eau, et plus la viscosité est élevée, meilleures sont les performances de rétention d'eau.
Pour la taille des particules, plus la particule est fine, meilleure est la rétention d'eau. Une fois que les grandes particules d'éther de cellulose entrent en contact avec l'eau, la surface se dissolve immédiatement et forme un gel pour envelopper le matériau pour empêcher les molécules d'eau de continuer à s'infiltrer. Parfois, il ne peut pas être uniformément dispersé et dissous même après l'agitation à long terme, formant une solution ou une agglomération floculent nuageuse. Il affecte considérablement la rétention d'eau de son éther de cellulose, et la solubilité est l'un des facteurs de choix de l'éther de cellulose.
La finesse est également un indice de performance important de l'éther méthyl-cellulose. Le MC utilisé pour le mortier en poudre sec est nécessaire pour être de la poudre, avec une faible teneur en eau, et la finesse nécessite également 20% ~ 60% de la taille des particules pour être inférieure à 63UM. La finesse affecte la solubilité de l'éther méthyl-cellulose. MC grossier est généralement granulaire, et il est facile de se dissoudre dans l'eau sans agglomération, mais le taux de dissolution est très lent, il ne convient donc pas à une utilisation dans le mortier en poudre sèche. Dans le mortier en poudre sec, le MC est dispersé entre les agrégats, les charges fines et le ciment et d'autres matériaux de ciment. Seule la poudre assez fine peut éviter l'agglomération de l'éther de méthyl-cellulose lors du mélange avec de l'eau. Lorsque le MC est ajouté avec de l'eau pour dissoudre les agglomérats, il est très difficile de se disperser et de se dissoudre.
Le MC grossier est non seulement un gaspillage, mais réduit également la force locale du mortier. Lorsqu'un tel mortier en poudre sec est appliqué dans une grande zone, la vitesse de durcissement du mortier de poudre sèche local sera considérablement réduite et les fissures apparaîtront en raison de différents temps de durcissement. Pour le mortier pulvérisé avec une construction mécanique, l'exigence de finesse est plus élevée en raison du temps de mélange plus court.
La finesse de MC a également un certain impact sur sa rétention d'eau. D'une manière générale, pour les éthers méthyl-cellulose avec la même viscosité mais la finesse différente, en même temps, plus il est fine, plus l'effet de rétention d'eau est fin.
La rétention d'eau de MC est également liée à la température utilisée et la rétention d'eau de l'éther méthyl-cellulose diminue avec l'augmentation de la température. Cependant, dans les applications de matériaux réelles, le mortier en poudre sec est souvent appliqué à des substrats chauds à des températures élevées (supérieures à 40 degrés) dans de nombreux environnements, tels que le plâtrage extérieur du mastic de murs sous le soleil en été, ce qui accélère souvent le durcissement du ciment et le durcissement de mortier en poudre sèche. Le déclin du taux de rétention d'eau conduit à la sensation évidente que la résistance à la fois et à la résistance aux fissures est affectée, et il est particulièrement essentiel de réduire l'influence des facteurs de température dans cette condition.
Bien que les additifs de l'éther de méthyl hydroxyéthyl-cellulose soient actuellement considérés comme à l'avant-garde du développement technologique, leur dépendance à la température entraînera toujours un affaiblissement des performances du mortier en poudre sèche. Bien que la quantité de méthyl hydroxyéthyl-cellulose soit augmentée (formule estivale), l'ouvabilité et la résistance aux fissures ne peuvent toujours pas répondre aux besoins d'utilisation. Grâce à un traitement spécial sur MC, comme augmenter le degré d'éthérification, etc., l'effet de rétention de l'eau peut être maintenu à une température plus élevée, afin qu'il puisse fournir de meilleures performances dans des conditions difficiles.
3. Épaississement et thixotropie de l'éther de cellulose
Épaississement et thixotropie de l'éther de cellulose: la deuxième fonction de l'éther de cellulose - l'effet d'épaissage dépend de: le degré de polymérisation de l'éther de cellulose, la concentration en solution, le taux de cisaillement, la température et d'autres conditions. La propriété gélifiante de la solution est unique à l'alkyl cellulose et à ses dérivés modifiés. Les propriétés de gélification sont liées au degré de substitution, à la concentration en solution et aux additifs. Pour les dérivés modifiés par l'hydroxyalkyle, les propriétés du gel sont également liées au degré de modification de l'hydroxyalkyle. Une solution de 10% à 15% peut être préparée pour MC à faible viscosité et HPMC, une solution de 5% à 10% peut être préparée pour MC et HPMC à viscosité moyenne, et une solution de 2% à 3% ne peut être préparée et hpmc. Habituellement, la classification de la viscosité de l'éther de cellulose est également gradée d'une solution de 1% à 2%.
L'éther de cellulose à poids moléculaire élevé a une efficacité d'épaississement élevée. Les polymères avec différents poids moléculaires ont des viscosités différentes dans la même solution de concentration. Degré élevé. La viscosité cible ne peut être obtenue qu'en ajoutant une grande quantité d'éther de cellulose à faible poids moléculaire. Sa viscosité a peu de dépendance à l'égard du taux de cisaillement, et la viscosité élevée atteint la viscosité cible, nécessitant moins d'addition, et la viscosité dépend de l'efficacité d'épaississement. Par conséquent, pour atteindre une certaine cohérence, une certaine quantité d'éther de cellulose (concentration de la solution) et la viscosité de la solution doivent être garanties. La température du gel de la solution diminue également linéairement avec l'augmentation de la concentration de la solution et les gels à température ambiante après avoir atteint une certaine concentration. La concentration gélifiante de HPMC est relativement élevée à température ambiante.
La cohérence peut également être ajustée en choisissant la taille des particules et en choisissant des éthers de cellulose avec différents degrés de modification. La soi-disant modification est d'introduire un certain degré de substitution des groupes hydroxyalkyle sur la structure squelette de MC. En modifiant les valeurs de substitution relative des deux substituants, c'est-à-dire les valeurs de substitution relative DS et MS des groupes méthoxy et hydroxyalkyle que nous disons souvent. Diverses exigences de performance de l'éther de cellulose peuvent être obtenues en modifiant les valeurs de substitution relatives des deux substituants.
La relation entre la cohérence et la modification: l'ajout d'éther de cellulose affecte la consommation d'eau de mortier, modifiant le rapport d'eau d'eau et le ciment est l'effet d'épaississement, plus la dose est élevée, plus la consommation d'eau est élevée.
Les éthers de cellulose utilisés dans les matériaux de construction en poudre doivent se dissoudre rapidement dans l'eau froide et fournir une consistance appropriée pour le système. S'il est donné un certain taux de cisaillement, il devient toujours un bloc floculeux et colloïdal, qui est un produit de qualité inférieure ou de mauvaise qualité.
Il existe également une bonne relation linéaire entre la cohérence de la pâte de ciment et le dosage de l'éther de cellulose. L'éther de cellulose peut augmenter considérablement la viscosité du mortier. Plus la dose est grande, plus l'effet est évident. La solution aqueuse de l'éther de cellulose à haute viscosité a une thixotropie élevée, qui est également une caractéristique majeure de l'éther de cellulose. Les solutions aqueuses de polymères MC ont généralement une fluidité pseudoplasique et non thixotrope en dessous de leur température de gel, mais les propriétés d'écoulement newtoniennes à de faibles taux de cisaillement. La pseudoplasticité augmente avec le poids moléculaire ou la concentration d'éther de cellulose, quel que soit le type de substituant et le degré de substitution. Par conséquent, les éthers de cellulose du même grade de viscosité, peu importe MC, HPMC, HEMC, présenteront toujours les mêmes propriétés rhéologiques tant que la concentration et la température sont maintenues constantes.
Des gels structurels se forment lorsque la température est augmentée et que des flux hautement thixotropes se produisent. Des éthers de cellulose à forte concentration et à faible viscosité montrent une thixotropie même en dessous de la température du gel. Cette propriété est très avantageuse à l'ajustement du nivellement et de l'affaissement dans la construction du mortier de construction. Il faut expliquer ici que plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, plus la rétention d'eau est élevée, mais plus la viscosité est élevée, plus le poids moléculaire relatif de l'éther de cellulose est élevé, et plus la diminution de sa solubilité, qui a un impact négatif sur la concentration de mortier et les performances de construction. Plus la viscosité est élevée, plus l'effet d'épaississement est évident sur le mortier, mais il n'est pas complètement proportionnel. Une certaine viscosité moyenne et faible, mais l'éther de cellulose modifiée a de meilleures performances dans l'amélioration de la force structurelle du mortier humide. Avec l'augmentation de la viscosité, la rétention d'eau de l'éther de cellulose s'améliore.
4. Retard de l'éther de cellulose
Retard de l'éther de cellulose: La troisième fonction de l'éther de cellulose consiste à retarder le processus d'hydratation du ciment. L'éther de cellulose endows le mortier avec diverses propriétés bénéfiques et réduit également la chaleur d'hydratation précoce du ciment et retarde le processus dynamique d'hydratation du ciment. Ceci est défavorable pour l'utilisation du mortier dans les régions froides. Cet effet de retard est causé par l'adsorption des molécules de l'éther de cellulose sur les produits d'hydratation tels que CSH et Ca (OH) 2. En raison de l'augmentation de la viscosité de la solution de pores, l'éther de cellulose réduit la mobilité des ions dans la solution, retardant ainsi le processus d'hydratation.
Plus la concentration d'éther de cellulose dans le matériau du gel minéral est élevée, plus l'effet du retard d'hydratation est prononcé. L'éther de la cellulose retarde non seulement le réglage, mais retarde également le processus de durcissement du système de mortier de ciment. L'effet de retard de l'éther de cellulose dépend non seulement de sa concentration dans le système de gel minéral, mais aussi de la structure chimique. Plus le degré de méthylation de HEMC est élevé, meilleur est l'effet retardateur de l'éther de cellulose. Le rapport de la substitution hydrophile à la substitution augmentant de l'eau, l'effet de retard est plus fort. Cependant, la viscosité de l'éther de cellulose a peu d'effet sur la cinétique d'hydratation du ciment.
Avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, le temps de mise en place du mortier augmente considérablement. Il existe une bonne corrélation non linéaire entre le temps de réglage initial du mortier et la teneur en éther de cellulose, et une bonne corrélation linéaire entre le temps de réglage final et le contenu de l'éther de cellulose. Nous pouvons contrôler le temps opérationnel du mortier en modifiant la quantité d'éther de cellulose.
Pour résumer, dans un mortier prêt à l'emploi,éther de cellulosejoue un rôle dans la rétention de l'eau, l'épaississement, le retard de la puissance d'hydratation du ciment et l'amélioration des performances de construction. Une bonne capacité de rétention d'eau rend l'hydratation du ciment plus complète, peut améliorer la viscosité humide du mortier humide, augmenter la résistance à la liaison du mortier et ajuster le temps. L'ajout de l'éther de cellulose au mortier de pulvérisation mécanique peut améliorer les performances de pulvérisation ou de pompage et la résistance structurelle du mortier. Par conséquent, l'éther de cellulose est largement utilisé comme additif important dans le mortier prêt à l'emploi.
Heure du poste: avr-28-2024