Les éthers de cellulose sont un type de composés polymères organiques modifiés chimiquement à partir de cellulose naturelle. Ils sont couramment utilisés dans les matériaux de construction, en particulier dans les matériaux à base de ciment. L'influence de l'éther de cellulose sur le processus d'hydratation de ciment se reflète principalement dans les aspects suivants: la dispersion des particules de ciment, la rétention d'eau, l'effet épaississant et l'influence sur la morphologie et le développement de la résistance des produits d'hydratation de ciment.
1. Introduction à l'hydratation du ciment
Le processus d'hydratation du ciment est une série de réactions physiques et chimiques complexes entre le ciment et l'eau. Ces réactions font que la pâte de ciment durcit progressivement une structure solide, produisant finalement des produits d'hydratation tels que l'hydrate de silicate de calcium (CSH) et l'hydroxyde de calcium (CH). Au cours de ce processus, la vitesse de réaction d'hydratation du ciment, la fluidité et la rétention d'eau de la suspension et la formation de produits d'hydratation affectent directement la résistance et la durabilité du béton final.
2. Le mécanisme d'action des éthers de cellulose
L'éther de cellulose joue un rôle de régulation physique et chimique significatif dans le processus d'hydratation du ciment. L'éther de cellulose affecte principalement le processus d'hydratation du ciment de deux manières: l'une consiste à affecter la distribution et l'évaporation de l'eau dans la suspension du ciment; L'autre est en affectant la dispersion et la coagulation des particules de ciment.
Contrôle de l'humidité et rétention d'eau
Les éthers de la cellulose peuvent considérablement améliorer la rétention d'eau des matériaux à base de ciment. En raison de sa forte hydrophilie, l'éther de cellulose peut former une solution colloïdale stable dans l'eau, qui peut absorber et conserver l'humidité. Cette capacité de retenue de l'eau est importante pour réduire les fissures causées par une perte d'eau rapide dans le béton au cours de l'hydratation précoce. En particulier dans les environnements secs ou les conditions de construction à haute température, l'éther de cellulose peut effectivement empêcher l'eau de s'évaporer trop rapidement et s'assurer que la quantité d'eau dans la suspension de ciment est suffisante pour soutenir la réaction d'hydratation normale.
Rhéologie et épaississement
Les éthers de la cellulose peuvent également améliorer la rhéologie des boues de ciment. Après avoir ajouté de l'éther de cellulose, la cohérence de la suspension de ciment augmentera considérablement. Ce phénomène est principalement attribué à la longue structure de chaîne formée par des molécules éther de cellulose dans l'eau. Cette molécule à longue chaîne peut restreindre le mouvement des particules de ciment, augmentant ainsi la viscosité et la cohérence de la suspension. Cette propriété est particulièrement importante dans les applications telles que le plâtrage et les adhésifs de carreaux, car il empêche le mortier de ciment de couler trop rapidement tout en offrant de meilleures performances de construction.
Retarder l'hydratation et le temps de réglage
L'éther de cellulose peut retarder la réaction d'hydratation du ciment et augmenter le réglage initial et le temps de réglage final de la suspension de ciment. Cet effet se produit parce que les molécules de l'éther de cellulose sont adsorbées à la surface des particules de ciment, formant une barrière qui empêche le contact direct entre l'eau et les particules de ciment, ralentissant ainsi la réaction d'hydratation. En retardant le temps de fixation, les éthers de cellulose peuvent améliorer l'opérabilité de la construction, ce qui donne aux travailleurs de la construction plus de temps pour apporter des ajustements et des corrections.
3. Effet sur la forme de produits d'hydratation de ciment
La présence d'éthers de cellulose affecte également la microstructure des produits d'hydratation de ciment. Des études ont montré que la morphologie du gel d'hydrate de silicate de calcium (CSH) changera après avoir ajouté de l'éther de cellulose. Les molécules de l'éther de cellulose peuvent affecter la structure cristalline de CSH, ce qui la rend plus lâche. Cette structure lâche peut réduire la résistance précoce dans une certaine mesure, mais elle contribue également à améliorer la ténacité du matériau.
Les éthers de la cellulose peuvent également réduire la formation d'éttriminte pendant le processus d'hydratation. Étant donné que l'éther de cellulose retarde la vitesse de réaction d'hydratation, la vitesse de formation d'éttriminte dans le ciment est réduite, réduisant ainsi la contrainte interne causée par l'expansion du volume pendant le processus de durcissement.
4. Effet sur le développement de la force
Les éthers de cellulose ont également un impact significatif sur le développement de la résistance des matériaux à base de ciment. Étant donné que les éthers de cellulose retardent le taux d'hydratation du ciment, le développement précoce des pâtes de ciment est généralement plus lent. Cependant, au fur et à mesure que la réaction d'hydratation se poursuit, l'effet de régulation de la morphologie du produit de la rétention et de l'hydratation de l'éther de la cellulose peut émerger progressivement, ce qui contribuera à améliorer la résistance au stade ultérieur.
Il convient de noter que la quantité supplémentaire et le type d'éther de cellulose ont un double impact sur la résistance. Une quantité appropriée d'éther de cellulose peut améliorer les performances de construction et augmenter la résistance ultérieure, mais une utilisation excessive peut entraîner une diminution de la résistance précoce des matériaux à base de ciment et affecter les propriétés mécaniques finales. Par conséquent, dans les applications pratiques, le type et le dosage de l'éther de cellulose doivent être optimisés et conçus en fonction des exigences d'ingénierie spécifiques.
L'éther de cellulose affecte le processus d'hydratation et les propriétés des matériaux du ciment en améliorant la rétention d'eau des matériaux à base de ciment, en réglant le taux d'hydratation et en affectant la forme des produits d'hydratation. Bien que les éthers de cellulose puissent entraîner une perte de force précoce, ils peuvent améliorer la durabilité et la ténacité du béton à long terme. L'ajout d'éther de cellulose peut également améliorer considérablement les performances de construction, en particulier dans les scénarios d'application qui nécessitent de longs temps de travail et des exigences élevées de rétention en eau. Il a des avantages irremplaçables. Dans les applications d'ingénierie réelles, une sélection raisonnable du type et du dosage de l'éther de cellulose peut équilibrer la résistance, les performances de construction et les exigences de durabilité du matériau.
Heure du poste: sept-27-2024