Application de l'éther de cellulose dans les matériaux à base de ciment

1 Introduction
La Chine promeut les mortiers prêts à l’emploi depuis plus de 20 ans. Ces dernières années en particulier, les départements gouvernementaux nationaux concernés ont attaché de l'importance au développement de mortiers prêts à l'emploi et ont publié des politiques encourageantes. À l’heure actuelle, plus de 10 provinces et municipalités du pays utilisent du mortier prêt à l’emploi. Plus de 60 %, il existe plus de 800 entreprises de mortier prêt à l'emploi au-dessus de l'échelle ordinaire, avec une capacité nominale annuelle de 274 millions de tonnes. En 2021, la production annuelle de mortier prêt à l'emploi ordinaire était de 62,02 millions de tonnes.

Pendant le processus de construction, le mortier perd souvent trop d'eau et n'a pas assez de temps et d'eau pour s'hydrater, ce qui entraîne une résistance insuffisante et une fissuration de la pâte de ciment après durcissement. L'éther de cellulose est un adjuvant polymère courant dans le mortier sec. Il a les fonctions de rétention d'eau, d'épaississement, de retardement et d'entraînement de l'air, et peut améliorer considérablement les performances du mortier.

Afin que le mortier réponde aux exigences de transport et résolve les problèmes de fissuration et de faible force de liaison, il est très important d'ajouter de l'éther de cellulose au mortier. Cet article présente brièvement les caractéristiques de l'éther de cellulose et son influence sur les performances des matériaux à base de ciment, dans l'espoir d'aider à résoudre les problèmes techniques liés aux mortiers prêts à l'emploi.

 

2 Introduction à l'éther de cellulose
L'éther de cellulose (Cellulose Ether) est fabriqué à partir de cellulose par réaction d'éthérification d'un ou plusieurs agents d'éthérification et broyage à sec.

2.1 Classification des éthers de cellulose
Selon la structure chimique des substituants éthers, les éthers de cellulose peuvent être divisés en éthers anioniques, cationiques et non ioniques. Les éthers ioniques de cellulose comprennent principalement l'éther de carboxyméthylcellulose (CMC) ; les éthers de cellulose non ioniques comprennent principalement l'éther de méthylcellulose (MC), l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) et l'éther de fibre d'hydroxyéthyle (HC), etc. Les éthers non ioniques sont divisés en éthers solubles dans l’eau et en éthers solubles dans l’huile. Les éthers non ioniques solubles dans l’eau sont principalement utilisés dans les produits à base de mortier. En présence d'ions calcium, les éthers ioniques de cellulose sont instables, ils sont donc rarement utilisés dans les produits de mortier sec qui utilisent du ciment, de la chaux éteinte, etc. comme matériaux de cimentation. Les éthers de cellulose non ioniques hydrosolubles sont largement utilisés dans l’industrie des matériaux de construction en raison de leur stabilité en suspension et de leur effet de rétention d’eau.
Selon les différents agents d'éthérification sélectionnés dans le processus d'éthérification, les produits d'éther de cellulose comprennent la méthylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose, l'hydroxyéthylméthylcellulose, la cyanoéthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, l'éthylcellulose, la benzylcellulose, la carboxyméthylhydroxyéthylcellulose, l'hydroxypropylméthylcellulose, la benzylcyanoéthylcellulose et phénylcellulose.

Les éthers de cellulose utilisés dans le mortier comprennent généralement l'éther de méthylcellulose (MC), l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), l'éther d'hydroxyéthylméthylcellulose (HEMC) et l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEMC). Parmi eux, HPMC et HEMC sont les plus largement utilisés.

2.2 Les propriétés chimiques de l'éther de cellulose
Chaque éther de cellulose a la structure de base de la structure cellulose-anhydroglucose. Lors du processus de production d'éther de cellulose, la fibre de cellulose est d'abord chauffée dans une solution alcaline puis traitée avec un agent éthérifiant. Le produit fibreux de la réaction est purifié et broyé pour former une poudre uniforme d'une certaine finesse.

Dans la production de MC, seul le chlorure de méthyle est utilisé comme agent éthérifiant ; en plus du chlorure de méthyle, l'oxyde de propylène est également utilisé pour obtenir des substituants hydroxypropyles dans la production de HPMC. Différents éthers de cellulose ont différents taux de substitution méthyle et hydroxypropyle, qui affectent la compatibilité organique et la température de gel thermique de la solution d'éther de cellulose.

2.3 Les caractéristiques de dissolution de l'éther de cellulose

Les caractéristiques de dissolution de l'éther de cellulose ont une grande influence sur l'ouvrabilité du mortier de ciment. L'éther de cellulose peut être utilisé pour améliorer la cohésion et la rétention d'eau du mortier de ciment, mais cela dépend de la dissolution complète de l'éther de cellulose dans l'eau. Les principaux facteurs affectant la dissolution de l'éther de cellulose sont le temps de dissolution, la vitesse d'agitation et la finesse de la poudre.

2.4 Le rôle de l'enfoncement dans le mortier de ciment

En tant qu'additif important du coulis de ciment, Destroy a son effet dans les aspects suivants.
(1) Améliorer la maniabilité du mortier et augmenter la viscosité du mortier.
L'incorporation d'un jet de flamme peut empêcher le mortier de se séparer et obtenir un corps plastique uniforme et homogène. Par exemple, les cabines intégrant HEMC, HPMC, etc. sont pratiques pour le mortier et le plâtre en couche mince. , Taux de cisaillement, température, concentration d'effondrement et concentration de sel dissous.
(2) Il a un effet entraîneur d’air.
En raison des impuretés, l'introduction de groupes dans les particules réduit l'énergie de surface des particules et il est facile d'introduire des particules stables, uniformes et fines dans le mortier mélangé à la surface d'agitation au cours du processus. « L'efficacité de la balle » améliore les performances de construction du mortier, réduit l'humidité du mortier et réduit la conductivité thermique du mortier. Des tests ont montré que lorsque la quantité de mélange de HEMC et HPMC est de 0,5 %, la teneur en gaz du mortier est la plus élevée, environ 55 % ; lorsque la quantité de mélange est supérieure à 0,5 %, la teneur du mortier évolue progressivement vers une tendance à la teneur en gaz à mesure que la quantité augmente.
(3) Gardez-le inchangé.

La cire peut dissoudre, lubrifier et incorporer le mortier, et faciliter le lissage de la fine couche de mortier et de poudre d'enduit. Il n'est pas nécessaire de le mouiller au préalable. Après la construction, le matériau cimentaire peut également subir une longue période d'hydratation continue le long de la côte pour améliorer l'adhésion entre le mortier et le support.

Les effets de modification de l'éther de cellulose sur les matériaux frais à base de ciment comprennent principalement l'épaississement, la rétention d'eau, l'entraînement d'air et le retardement. Avec l’utilisation généralisée des éthers de cellulose dans les matériaux à base de ciment, l’interaction entre les éthers de cellulose et le coulis de ciment devient progressivement un point chaud de la recherche.


Heure de publication : 16 décembre 2021