L'éther de cellulose possède une excellente capacité de rétention d'eau, ce qui empêche l'humidité du mortier humide de s'évaporer prématurément ou d'être absorbée par la couche de base. Il assure également une hydratation complète du ciment, garantissant ainsi les propriétés mécaniques du mortier. Ce qui est particulièrement avantageux pour les mortiers en couches minces et les couches de base absorbantes, ou pour les mortiers réalisés dans des conditions de température et de sécheresse élevées. L'effet de rétention d'eau de l'éther de cellulose peut révolutionner les procédés de construction traditionnels et accélérer l'avancement des travaux. Par exemple, les travaux de plâtrage peuvent être réalisés sur des supports absorbants sans pré-humidification.
La viscosité, le dosage, la température ambiante et la structure moléculaire de l'éther de cellulose influencent considérablement sa capacité de rétention d'eau. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est sa capacité de rétention d'eau ; plus le dosage est élevé, meilleure est sa capacité de rétention d'eau. En général, une petite quantité d'éther de cellulose peut améliorer considérablement la rétention d'eau du mortier. Lorsque le dosage atteint un certain niveau, le taux de rétention d'eau diminue ; lorsque la température ambiante augmente, la rétention d'eau de l'éther de cellulose diminue généralement. Cependant, certains éthers de cellulose modifiés présentent également une meilleure capacité de rétention d'eau à haute température ; les fibres à faible degré de substitution présentent une meilleure capacité de rétention d'eau.
Le groupe hydroxyle sur la molécule d'éther de cellulose et l'atome d'oxygène sur la liaison éther s'associeront à la molécule d'eau pour former une liaison hydrogène, transformant l'eau libre en eau liée, jouant ainsi un bon rôle dans la rétention d'eau ; la molécule d'eau et la chaîne moléculaire d'éther de cellulose L'interdiffusion permet aux molécules d'eau de pénétrer à l'intérieur de la chaîne macromoléculaire d'éther de cellulose et est soumise à de fortes forces de liaison, formant ainsi de l'eau liée et de l'eau enchevêtrée, ce qui améliore la rétention d'eau du coulis de ciment ; l'éther de cellulose améliore le coulis de ciment frais. Les propriétés rhéologiques, la structure du réseau poreux et la pression osmotique ou les propriétés filmogènes de l'éther de cellulose entravent la diffusion de l'eau.
L'éther de cellulose confère au mortier frais une excellente viscosité, ce qui augmente considérablement l'adhérence entre le mortier frais et la couche de base, et améliore les performances anti-affaissement du mortier. Il est largement utilisé dans les mortiers de plâtre, les mortiers de collage de briques et les systèmes d'isolation des murs extérieurs. Son effet épaississant améliore également la capacité anti-dispersion et l'homogénéité des matériaux fraîchement mélangés, prévient le délaminage, la ségrégation et le ressuage. Il peut être utilisé dans le béton fibré, le béton sous-marin et le béton autoplaçant.
L'effet épaississant de l'éther de cellulose sur les matériaux à base de ciment provient de la viscosité de la solution d'éther de cellulose. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est la viscosité du matériau à base de ciment modifié. En revanche, une viscosité trop élevée affectera la fluidité et l'opérabilité du matériau (par exemple, l'adhérence d'un couteau à enduire). Les mortiers autonivelants et les bétons autoplaçants, qui nécessitent une fluidité élevée, requièrent une faible viscosité de l'éther de cellulose. De plus, l'effet épaississant de l'éther de cellulose augmentera la demande en eau des matériaux à base de ciment et le rendement du mortier.
La viscosité d'une solution d'éther de cellulose dépend des facteurs suivants : masse moléculaire, concentration, température, taux de cisaillement et méthode d'essai. Dans les mêmes conditions, plus la masse moléculaire de l'éther de cellulose est élevée, plus la viscosité de la solution est élevée ; plus la concentration est élevée, plus la viscosité de la solution est élevée. Lors de son utilisation, il convient d'éviter un dosage excessif qui pourrait affecter les performances du mortier et du béton. La viscosité de la solution d'éther de cellulose diminue avec la température, et plus la concentration est élevée, plus l'influence de la température est importante. La solution d'éther de cellulose est généralement un fluide pseudoplastique ayant la propriété de fluidifier par cisaillement. Plus le taux de cisaillement est élevé pendant l'essai, plus la viscosité diminue. Par conséquent, la cohésion du mortier diminue sous l'action d'une force externe, ce qui favorise la maniabilité et la cohésion du mortier. parce que la solution d'éther de cellulose n'est pas newtonienne Pour les fluides, lorsque les méthodes expérimentales, les instruments et l'équipement ou les environnements de test utilisés pour tester la viscosité sont différents, les résultats des tests de la même solution d'éther de cellulose seront très différents.
Les molécules d'éther de cellulose peuvent fixer certaines molécules d'eau de la matière fraîche à la périphérie de la chaîne moléculaire, augmentant ainsi la viscosité de la solution. Les chaînes moléculaires de l'éther de cellulose sont entrelacées pour former un réseau tridimensionnel, ce qui confère également à la solution aqueuse une bonne viscosité.
Une solution aqueuse d'éther de cellulose à haute viscosité présente une thixotropie élevée, une caractéristique majeure de l'éther de cellulose. Les solutions aqueuses de méthylcellulose présentent généralement une fluidité pseudoplastique et non thixotrope en dessous de leur température de gel, mais présentent des propriétés d'écoulement newtoniennes à faibles taux de cisaillement. La pseudoplasticité augmente avec la masse moléculaire ou la concentration de l'éther de cellulose, quels que soient le type de substituant et le degré de substitution. Par conséquent, les éthers de cellulose de même grade de viscosité, qu'ils soient mc, HPmc ou HEmc, présentent toujours les mêmes propriétés rhéologiques tant que la concentration et la température sont maintenues constantes. Des gels structuraux se forment lorsque la température augmente, ce qui entraîne des écoulements hautement thixotropes. Les éthers de cellulose à forte concentration et à faible viscosité présentent une thixotropie même en dessous de la température de gel. Cette propriété est très utile pour ajuster le nivellement et l'affaissement dans la construction de mortiers de construction. Il convient de préciser ici que plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est sa rétention d'eau. En revanche, plus la viscosité est élevée, plus le poids moléculaire relatif de l'éther de cellulose augmente, ce qui diminue sa solubilité, ce qui a un impact négatif sur la concentration du mortier et ses performances de construction. Plus la viscosité est élevée, plus l'effet épaississant du mortier est marqué, mais il n'est pas totalement proportionnel. L'éther de cellulose modifié présente des viscosités moyennes et faibles, mais il améliore davantage la résistance structurelle du mortier humide. L'augmentation de la viscosité améliore la rétention d'eau de l'éther de cellulose.
Date de publication : 28 février 2023