Retenção de água, espessamento e tixotropia do éter de celulose

O éter de celulose possui excelente retenção de água, o que pode evitar que a umidade da argamassa úmida evapore prematuramente ou seja absorvida pela camada de base, garantindo a hidratação completa do cimento, garantindo assim as propriedades mecânicas da argamassa, o que é especialmente benéfico para argamassas de camada fina e camadas de base absorventes de água, ou argamassas construídas em altas temperaturas e condições secas. O efeito de retenção de água do éter de celulose pode mudar o processo de construção tradicional e melhorar o andamento da obra. Por exemplo, a construção com reboco pode ser realizada em substratos absorventes de água sem pré-umedecimento.

A viscosidade, a dosagem, a temperatura ambiente e a estrutura molecular do éter de celulose têm grande influência em seu desempenho de retenção de água. Sob as mesmas condições, quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a retenção de água; quanto maior a dosagem, melhor a retenção de água. Geralmente, uma pequena quantidade de éter de celulose pode melhorar significativamente a retenção de água da argamassa. Quando a dosagem atinge um certo grau de retenção de água, a tendência da taxa de retenção de água diminui; quando a temperatura ambiente aumenta, a retenção de água do éter de celulose geralmente diminui, mas alguns éteres de celulose modificados também apresentam melhor retenção de água em condições de alta temperatura; fibras com menor grau de substituição. O éter vegano tem melhor desempenho de retenção de água.

O grupo hidroxila na molécula de éter de celulose e o átomo de oxigênio na ligação éter se associam à molécula de água para formar uma ligação de hidrogênio, transformando a água livre em água ligada, desempenhando assim um bom papel na retenção de água; a molécula de água e a cadeia molecular do éter de celulose. A interdifusão permite que as moléculas de água penetrem na cadeia macromolecular do éter de celulose e sejam submetidas a fortes forças de ligação, formando água ligada e água emaranhada, o que melhora a retenção de água da pasta de cimento; o éter de celulose melhora a pasta de cimento fresca. As propriedades reológicas, a estrutura da rede porosa e a pressão osmótica ou as propriedades de formação de filme do éter de celulose dificultam a difusão da água.

O éter de celulose confere à argamassa úmida excelente viscosidade, o que pode aumentar significativamente a capacidade de ligação entre a argamassa úmida e a camada de base, além de melhorar o desempenho anti-escorrimento da argamassa. É amplamente utilizado em argamassas de reboco, argamassas de ligação de tijolos e sistemas de isolamento de paredes externas. O efeito espessante do éter de celulose também pode aumentar a capacidade antidispersiva e a homogeneidade de materiais recém-misturados, evitando delaminação, segregação e exsudação do material, e pode ser usado em concreto fibroso, concreto submerso e concreto autoadensável.

O efeito espessante do éter de celulose em materiais à base de cimento advém da viscosidade da solução de éter de celulose. Nas mesmas condições, quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a viscosidade do material à base de cimento modificado. No entanto, se a viscosidade for muito alta, afetará a fluidez e a operabilidade do material (como a aderência de uma faca de reboco). Argamassa autonivelante e concreto autoadensável, que exigem alta fluidez, requerem baixa viscosidade do éter de celulose. Além disso, o efeito espessante do éter de celulose aumentará a demanda de água dos materiais à base de cimento e aumentará o rendimento da argamassa.

A viscosidade da solução de éter de celulose depende dos seguintes fatores: peso molecular do éter de celulose, concentração, temperatura, taxa de cisalhamento e método de teste. Sob as mesmas condições, quanto maior o peso molecular do éter de celulose, maior a viscosidade da solução; quanto maior a concentração, maior a viscosidade da solução. Ao usá-lo, deve-se tomar cuidado para evitar dosagem excessiva e afetar o desempenho da argamassa e do concreto; éter de celulose A viscosidade da solução de éter diminuirá com o aumento da temperatura e, quanto maior a concentração, maior a influência da temperatura; a solução de éter de celulose é geralmente um fluido pseudoplástico com a propriedade de afinamento por cisalhamento, quanto maior a taxa de cisalhamento durante o teste, menor a viscosidade, portanto, a coesão da argamassa diminuirá sob a ação da força externa, o que é benéfico para a construção de raspagem da argamassa, para que a argamassa possa ter boa trabalhabilidade e coesão ao mesmo tempo; porque a solução de éter de celulose não é newtoniana. Para fluidos, quando os métodos experimentais, instrumentos e equipamentos ou ambientes de teste usados ​​para testar a viscosidade são diferentes, os resultados do teste da mesma solução de éter de celulose serão bastante diferentes.

As moléculas de éter de celulose podem fixar algumas moléculas de água do material fresco na periferia da cadeia molecular, aumentando assim a viscosidade da solução. As cadeias moleculares do éter de celulose são entrelaçadas para formar uma estrutura de rede tridimensional, o que também confere à solução aquosa boa viscosidade.

A solução aquosa de éter de celulose de alta viscosidade apresenta alta tixotropia, que também é uma característica importante do éter de celulose. Soluções aquosas de metilcelulose geralmente apresentam fluidez pseudoplástica e não tixotrópica abaixo da temperatura do gel, mas apresentam propriedades de fluxo newtonianas em baixas taxas de cisalhamento. A pseudoplasticidade aumenta com o peso molecular ou a concentração do éter de celulose, independentemente do tipo de substituinte e do grau de substituição. Portanto, éteres de celulose com o mesmo grau de viscosidade, independentemente de mc, HPmc ou HEmc, sempre apresentarão as mesmas propriedades reológicas, desde que a concentração e a temperatura sejam mantidas constantes. Géis estruturais são formados quando a temperatura é elevada, e ocorrem fluxos altamente tixotrópicos. Éteres de celulose de alta concentração e baixa viscosidade apresentam tixotropia mesmo abaixo da temperatura do gel. Essa propriedade é de grande benefício para o ajuste de nivelamento e escorrimento na construção de argamassas. É necessário explicar aqui que quanto maior a viscosidade do éter de celulose, melhor a retenção de água, mas quanto maior a viscosidade, maior o peso molecular relativo do éter de celulose e a correspondente diminuição de sua solubilidade, o que tem um impacto negativo na concentração da argamassa e no desempenho da construção. Quanto maior a viscosidade, mais evidente o efeito espessante na argamassa, mas não é totalmente proporcional. Alguns apresentam viscosidade média e baixa, mas o éter de celulose modificado apresenta melhor desempenho na melhoria da resistência estrutural da argamassa úmida. Com o aumento da viscosidade, a retenção de água do éter de celulose melhora.


Data de publicação: 28 de fevereiro de 2023