1 Introdução
O éter de celulose (MC) é amplamente utilizado na indústria de materiais de construção, sendo utilizado em grandes quantidades. Pode ser utilizado como retardante, agente de retenção de água, espessante e adesivo. Os éteres de celulose desempenham um papel importante em argamassas comuns misturadas a seco, argamassas para isolamento de paredes externas, argamassas autonivelantes, adesivos para azulejos, massas de construção de alto desempenho, massas resistentes a fissuras para paredes internas e externas, argamassas impermeáveis misturadas a seco, gesso, agentes de calafetagem e outros materiais. O éter de celulose tem um impacto significativo na retenção de água, na demanda de água, na coesão, na lentidão e na construção do sistema de argamassa.
Existem muitos tipos e especificações diferentes de éteres de celulose. Os éteres de celulose comumente utilizados na área de materiais de construção incluem HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC, etc., que são utilizados em diferentes sistemas de argamassa de acordo com suas respectivas características. Alguns pesquisadores têm pesquisado a influência de diferentes tipos e quantidades de éter de celulose em sistemas de argamassa de cimento. Este artigo se concentra nesse fundamento e explica como escolher diferentes variedades e especificações de éteres de celulose em diferentes produtos de argamassa.
2 Características funcionais do éter de celulose em argamassa de cimento
Como um aditivo importante em argamassas de pó seco, o éter de celulose desempenha diversas funções na argamassa. A função mais importante do éter de celulose em argamassas de cimento é reter água e espessar. Além disso, devido à sua interação com o sistema cimentício, ele também pode desempenhar um papel auxiliar na incorporação de ar, retardando a pega e melhorando a resistência à tração.
A principal função do éter de celulose na argamassa é a retenção de água. O éter de celulose é utilizado como aditivo importante em quase todos os produtos de argamassa, principalmente devido à sua capacidade de retenção de água. De modo geral, a retenção de água do éter de celulose está relacionada à sua viscosidade, quantidade de adição e tamanho de partícula.
O éter de celulose é utilizado como espessante, e seu efeito espessante está relacionado ao grau de eterificação, tamanho de partícula, viscosidade e grau de modificação do éter de celulose. De modo geral, quanto maior o grau de eterificação e a viscosidade do éter de celulose, menores as partículas e mais evidente o efeito espessante. Ajustando as características do MC acima, a argamassa pode atingir o desempenho antiescorrimento adequado e a melhor viscosidade.
No éter de celulose, a introdução do grupo alquila reduz a energia de superfície da solução aquosa contendo o éter de celulose, de modo que o éter de celulose exerce um efeito de incorporação de ar na argamassa de cimento. A introdução de bolhas de ar adequadas na argamassa melhora o desempenho da argamassa devido ao "efeito bola" das bolhas de ar. Ao mesmo tempo, a introdução de bolhas de ar aumenta a taxa de produção da argamassa. Obviamente, a quantidade de incorporação de ar precisa ser controlada. A incorporação excessiva de ar terá um impacto negativo na resistência da argamassa, pois bolhas de ar prejudiciais podem ser introduzidas.
2.1 O éter de celulose retarda o processo de hidratação do cimento, retardando assim o processo de pega e endurecimento do cimento e, consequentemente, prolongando o tempo de abertura da argamassa, mas esse efeito não é benéfico para argamassas em regiões mais frias. Ao escolher o éter de celulose, o produto apropriado deve ser selecionado de acordo com a situação específica. O efeito retardador do éter de celulose é principalmente prolongado com o aumento do seu grau de eterificação, grau de modificação e viscosidade.
Além disso, o éter de celulose, como uma substância polimérica de cadeia longa, pode melhorar o desempenho de ligação com o substrato após ser adicionado ao sistema de cimento, sob a premissa de manter totalmente o teor de umidade da pasta.
2.2 As propriedades do éter de celulose na argamassa incluem principalmente: retenção de água, espessamento, prolongamento do tempo de pega, incorporação de ar e melhoria da resistência da ligação à tração, etc. Correspondendo às propriedades acima, isso se reflete nas características do próprio MC, a saber: viscosidade, estabilidade, teor de ingredientes ativos (quantidade de adição), grau de substituição da eterificação e sua uniformidade, grau de modificação, teor de substâncias nocivas, etc. Portanto, ao escolher o MC, o éter de celulose com suas próprias características que podem fornecer desempenho adequado deve ser selecionado de acordo com os requisitos específicos do produto de argamassa específico para um determinado desempenho.
3 Características do éter de celulose
De modo geral, as instruções do produto fornecidas pelos fabricantes de éter de celulose incluirão os seguintes indicadores: aparência, viscosidade, grau de substituição de grupo, finura, teor de substância ativa (pureza), teor de umidade, áreas e dosagem recomendadas, etc. Esses indicadores de desempenho podem refletir parte da função do éter de celulose, mas ao comparar e selecionar o éter de celulose, outros aspectos, como sua composição química, grau de modificação, grau de eterificação, teor de NaCl e valor de DS também devem ser examinados.
3.1 Viscosidade do éter de celulose
A viscosidade do éter de celulose afeta sua retenção de água, espessamento, retardamento e outros aspectos. Portanto, é um indicador importante para o exame e a seleção do éter de celulose.
Antes de discutir a viscosidade do éter de celulose, deve-se observar que existem quatro métodos comumente utilizados para testar a viscosidade do éter de celulose: Brookfield, Hakke, Höppler e viscosímetro rotacional. O equipamento, a concentração da solução e o ambiente de teste utilizados pelos quatro métodos são diferentes, portanto, os resultados da mesma solução de MC testada pelos quatro métodos também são muito diferentes. Mesmo para a mesma solução, utilizando o mesmo método e testando sob diferentes condições ambientais, a viscosidade
Os resultados também variam. Portanto, ao explicar a viscosidade de um éter de celulose, é necessário indicar qual método é utilizado para o teste, a concentração da solução, o rotor, a velocidade de rotação, a temperatura e a umidade do teste e outras condições ambientais. Este valor de viscosidade é valioso. Não faz sentido simplesmente dizer "qual é a viscosidade de um determinado MC".
3.2 Estabilidade do produto do éter de celulose
Éteres de celulose são conhecidos por serem suscetíveis ao ataque de fungos celulósicos. Quando o fungo corrói o éter de celulose, ele ataca primeiro a unidade de glicose não eterificada no éter de celulose. Como um composto linear, uma vez destruída a unidade de glicose, toda a cadeia molecular é quebrada e a viscosidade do produto cai drasticamente. Após a eterificação da unidade de glicose, o fungo não corroe facilmente a cadeia molecular. Portanto, quanto maior o grau de substituição por eterificação (valor de DS) do éter de celulose, maior será sua estabilidade.
3.3 Conteúdo de ingrediente ativo do éter de celulose
Quanto maior o teor de ingredientes ativos no éter de celulose, maior a relação custo-benefício do produto, permitindo obter melhores resultados com a mesma dosagem. O ingrediente ativo do éter de celulose é a molécula de éter de celulose, que é uma substância orgânica. Portanto, ao examinar o teor de substâncias ativas do éter de celulose, ele pode ser refletido indiretamente pelo valor de cinzas após a calcinação.
3.4 Teor de NaCl no éter de celulose
O NaCl é um subproduto inevitável na produção de éter de celulose, que geralmente precisa ser removido por meio de múltiplas lavagens. Quanto mais lavagens, menor a quantidade de NaCl restante. O NaCl é um conhecido perigo para a corrosão de barras e telas de aço. Portanto, embora o tratamento de esgoto com lavagem frequente de NaCl possa aumentar o custo, ao escolher produtos de celulose de alto desempenho, devemos nos esforçar ao máximo para escolher produtos com menor teor de NaCl.
4 Princípios para a escolha do éter de celulose para diferentes produtos de argamassa
Ao selecionar éter de celulose para produtos de argamassa, em primeiro lugar, de acordo com a descrição do manual do produto, selecione seus próprios indicadores de desempenho (como viscosidade, grau de substituição de eterificação, conteúdo de substância efetiva, conteúdo de NaCl, etc.) Características funcionais e princípios de seleção
4.1 Sistema de gesso fino
Tomando como exemplo a argamassa de reboco de um sistema de reboco fino, como a argamassa de reboco entra em contato direto com o ambiente externo, a superfície perde água rapidamente, sendo necessária uma maior taxa de retenção de água. Especialmente durante a construção no verão, é necessário que a argamassa retenha melhor a umidade em altas temperaturas. É necessário selecionar argamassa de cimento com alta taxa de retenção de água, que pode ser considerada de forma abrangente por meio de três aspectos: viscosidade, tamanho de partícula e quantidade de adição. De modo geral, sob as mesmas condições, escolha argamassa de cimento com maior viscosidade e, considerando os requisitos de trabalhabilidade, a viscosidade não deve ser muito alta. Portanto, a argamassa de cimento selecionada deve ter alta taxa de retenção de água e baixa viscosidade. Entre os produtos de argamassa de cimento, MH60001P6 etc. podem ser recomendados para sistemas de reboco adesivo de reboco fino.
4.2 Argamassa de reboco à base de cimento
A argamassa de reboco requer boa uniformidade e é mais fácil de aplicar uniformemente durante o reboco. Ao mesmo tempo, requer bom desempenho anti-escorrimento, alta capacidade de bombeamento, fluidez e trabalhabilidade. Portanto, o MC com menor viscosidade, dispersão e desenvolvimento de consistência mais rápidos (partículas menores) na argamassa de cimento é o escolhido.
Na construção de adesivos para azulejos, para garantir segurança e alta eficiência, é especialmente necessário que a argamassa tenha um tempo de abertura mais longo e melhor desempenho antiderrapante, e ao mesmo tempo requer uma boa ligação entre o substrato e o azulejo. Portanto, os adesivos para azulejos têm requisitos relativamente altos de MC. No entanto, o MC geralmente tem um teor relativamente alto em adesivos para azulejos. Ao escolher o MC, para atender ao requisito de maior tempo de abertura, o próprio MC precisa ter uma maior taxa de retenção de água, e a taxa de retenção de água requer viscosidade, quantidade de adição e tamanho de partícula adequados. Para atender ao bom desempenho antiderrapante, o MC tem um bom efeito espessante, de modo que a argamassa tem forte resistência ao fluxo vertical, e o desempenho espessante tem certos requisitos de viscosidade, grau de eterificação e tamanho de partícula.
4.4 Argamassa autonivelante para pisos
A argamassa autonivelante exige maiores requisitos de nivelamento, por isso é adequado escolher produtos à base de éter de celulose de baixa viscosidade. Como o autonivelamento exige que a argamassa, misturada uniformemente, possa ser nivelada automaticamente no solo, são necessárias fluidez e bombeabilidade, portanto, a proporção água/material é alta. Para evitar o sangramento, o MC é necessário para controlar a retenção de água na superfície e fornecer viscosidade para evitar a sedimentação.
4.5 Argamassa de alvenaria
Como a argamassa de alvenaria entra em contato direto com a superfície da alvenaria, geralmente é uma construção de camada espessa. A argamassa precisa ter alta trabalhabilidade e retenção de água, além de garantir a força de ligação com a alvenaria, melhorar a trabalhabilidade e aumentar a eficiência. Portanto, o composto de cimento selecionado deve ser capaz de auxiliar a argamassa a melhorar o desempenho acima, e a viscosidade do éter de celulose não deve ser muito alta.
4.6 Lama isolante
Como a argamassa isolante térmica é aplicada principalmente à mão, é necessário que o cimento-cimento selecionado proporcione à argamassa boa trabalhabilidade, boa trabalhabilidade e excelente retenção de água. O cimento-cimento também deve apresentar características de alta viscosidade e alta incorporação de ar.
5 Conclusão
As funções do éter de celulose na argamassa de cimento são retenção de água, espessamento, incorporação de ar, retardo e melhoria da resistência da ligação à tração, etc.
Horário de publicação: 30 de janeiro de 2023