Mécanisme de rétention d'eau du HPMC dans le mortier de ciment

Dans cet article, l'effet de HPMC (éther d'hydroxypropylméthylcellulose) sur la rétention d'eau (WR) et la composition du mortier de ciment a été étudiée. La relation entre la viscosité plastique et la rétention d'eau du mortier de ciment a été révélée. Les résultats ont montré que l'HPMC formait un film colloïdal avec une structure de réseau 3D dans l'eau, ce qui modifiait la capacité de l'eau à migrer. Le colloïde HPMC s'est adsorbé à la surface des particules de ciment et de sable et a joué un rôle de pont en raison de l'influence de la structure du réseau spatial du film mince. Les fines particules formaient une distribution en forme de grille et les produits d'hydratation formaient une structure fibreuse unique en forme d'arbre. Une corrélation positive a été observée entre la viscosité plastique et la capacité de rétention d’eau du mortier de ciment. Enfin, le mécanisme responsable de l’amélioration de la rétention d’eau du mortier de ciment par HPMC a été analysé en utilisant l’évolution de la capacité de migration de l’eau, des canaux de migration et de la cohésion du mortier.

1. Présentation

Les éthers de cellulose (EC) sont utilisés pour améliorer la maniabilité des mortiers de ciment tout en maintenant la capacité de rétention d'eau et la fluidité [1,2]. HPMC est le CE le plus utilisé [3]. Une rétention d'eau élevée améliore l'hydratation du ciment et limite l'absorption de l'eau de gâchage par un support et confère ainsi de bonnes propriétés mécaniques et adhésives au mortier [4,5]. Les éthers de cellulose épaississent les coulis de ciment et leur rétention d'eau est généralement attribuée à une viscosité accrue du coulis. Desbrières et al. [6] ont montré que les polymères augmentent la rétention d'eau des pâtes à base de ciment en augmentant la viscosité, ce qui réduit les pertes par filtration. Les polymères anioniques peuvent s'adsorber à la surface des particules de ciment, bloquer les pores du gâteau et servir de ponts entre les particules de ciment. Marlières [7] et al. ont montré que la capacité de rétention d'eau des éthers de cellulose affectait de nombreux types de milieux poreux et pouvaient être polymérisés en solution pour rendre les polymères hydrophobes. La rétention d'eau s'est produite parce que la migration de l'eau entre les pores était bloquée. Pourchez et coll. [8,9] ont montré que l'éther de cellulose avait un effet retardateur sur l'hydratation du coulis de ciment, tout en aidant également à retenir l'eau. Le degré de substitution (DS) et le degré molaire de substitution (MS) étaient les paramètres clés affectant l'hydratation du ciment. Brumaud et coll. [10,11] ont constaté qu'en raison de l'adsorption du CE à la surface des particules de ciment, la nucléation du silicate de calcium et la vitesse de dissolution de l'aluminate tricalcique étaient ralenties, inhibant ainsi l'hydratation du ciment. Les résultats ont également montré que la capacité d’adsorption du CE à la surface des particules de ciment était liée à celle du MS et du DS. Weyer [12] a montré que les CE avec un degré de substitution plus faible avaient un effet retardateur plus important sur l'hydratation du ciment. Alexandre [4] et al. analysé la concentration d'éther de cellulose du fluide interstitiel de la pâte de ciment et constaté qu'une adsorption limitée de CE se produisait sur les surfaces des particules par l'analyseur de carbone organique total (COT). La rétention d’eau ne s’est pas produite par adsorption à la surface des particules de ciment mais par blocage.

La rétention d'eau reflète l'ouvrabilité des mortiers de ciment. Dans les produits de construction modernes, les CE jouent un rôle important, en particulier dans les mortiers secs tels que les enduits muraux et les enduits à base de liants minéraux dont la chaux et le ciment. Leur fonction principale est d'empêcher la perte incontrôlée d'eau dans les substrats poreux [3]. Étant donné que le sable présent dans différents types de mortier de ciment représente 50 à 80 % de la masse totale, cette recherche se concentre sur l'effet des CE et des particules de ciment sur le mécanisme de rétention d'eau du mortier de ciment et sur les interactions de l'éther de cellulose avec le sable et l'eau. sont négligés. En revanche, les interactions physiques entre les éthers de cellulose et la pâte de ciment, le mortier de ciment et le béton ne sont pas encore bien comprises, et l'utilisation des éthers de cellulose est souvent basée sur l'empirisme [1,10]. Par conséquent, il est important d’étudier l’effet des éthers de cellulose sur la rétention d’eau du mortier de ciment en étudiant les interactions entre l’HPMC et le ciment, le sable et l’eau.

Dans cet article, la distribution de l'HPMC dans l'eau et les interactions entre l'HPMC et le mortier de ciment frais ont été étudiées, et l'effet de l'HPMC sur l'hydratation précoce de la pâte de ciment a été analysé. La relation entre la viscosité plastique du mortier de ciment et la capacité de rétention d'eau a été analysée en étudiant l'effet de l'HPMC sur la viscosité plastique du mortier de ciment.

Présentation de HPMC

 

1、Qu'est-ce que HPMC ?

（1）HPMC ou Hydroxypropylméthylcellulose (Nom DCI : Hypromellose), également simplifié sous le nom d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), est une sorte d'éther mixte de cellulose non ionique. C'est un polymère viscoélastique semi-synthétique, inactif. L'hydroxypropylméthylcellulose est largement utilisée dans les industries de la construction, de l'alimentation, de la médecine et d'autres industries.

 

HPMC-CAS : n° 004-65-3

 

HPMC structurel：

 

 

Poids moléculaire: 86000.00000

 

（2）Propriété physique：

Apparence et propriétés: Poudre fibreuse ou granuleuse blanche ou quasi blanche

 

Densité: 1,39 g/ cm³

 

Solubilité: Presque insoluble dans l'éthanol absolu, l'éther et l'acétone ; gonflement au froid

 

eau dans une solution colloïdale claire ou légèrement trouble

 

Stabilité: Les solides sont inflammables et incompatibles avec les oxydants puissants.

 

 

（3）Propriété chimique：

 

Apparence: Poudre blanche ou blanche similaire.

 

Taille des particules; Le taux de réussite de 100 mailles est supérieur à 98,5 % ; Le taux de réussite de 80 mailles est de 100 %. Les tailles de particules de spécifications spéciales variaient de 40 à 60 mesh.

 

Température de carbonisation: 280-300 ℃

 

Densité visuelle: 0,25-0,70 g/cm (généralement environ 0,5 g/cm), densité 1,26-1,31.

 

Température de décoloration: 190-200 ℃

 

Tension superficielle: Une solution aqueuse à 2 % est de 42 à 56 dyn/cm.

 

Solubilité : Soluble dans l'eau et certains solvants, tels que la proportion appropriée d'éthanol/eau, propanol/eau, etc. La solution aqueuse a une activité de surface. Avec une transparence élevée et des performances stables, la température du gel de différentes spécifications est différente, la solubilité change avec la viscosité, la viscosité est inférieure et la solubilité est plus grande. Les performances des HPMC avec des spécifications différentes présentent une certaine différence. La dissolution du HPMC dans l'eau n'est pas affectée par la valeur du PH.

 

2. HPMC produit par Celotech Chemicals

Celotech produit et fournit différents types de HPMC pour différents domaines d'application. Généralement, la série Celopro HPMC se compose de 3 types de produits standard et de plusieurs types de produits modifiés.

 

Types standards:

Célopro MK

Célopro MF

Célopro ME

Types modifiés :

Celopro MT

Célopro MX

Celopro DK

Célopro CX

 

Celotech propose une large gamme de produits Celopro®. qualités de construction pour garantir que pour chaque situation imaginable, le bon produit est disponible.

Applications

Produits

Adhésif pour la pose de blocs

MK40M FP, MK70M FP, MT4016

Adhésif pour Carreaux de Ciment (CTA)

MK40M FP, MK70M FP, MT4016

Ciment Une Couche

MH25MFP, MK30MFP

Couche de ciment

MK30M FP, MT3025, MT3027

Coulis de carrelage

MT6001

Plâtre à main en gypse

MK30M FP, MT4031, MT5503

Auto-nivelant

MK400FP、MT1004

 

3. À quoi sert HPMC ?

(1) Industrie du bâtiment: En tant qu'agent rétenteur d'eau et retardateur du mortier de ciment, il rend le mortier pompable. Utilisez du plâtre, du gypse, de la poudre de mastic ou d'autres matériaux de construction comme adhésifs pour améliorer l'applicabilité et prolonger la durée de fonctionnement. Il peut être utilisé pour coller des carreaux de céramique, du marbre, des décorations en plastique, des agents de renforcement en pâte et réduire la quantité de ciment. La propriété de rétention d'eau du HPMC empêche la boue de se fissurer en raison d'un séchage trop rapide après l'étalement et améliore la résistance.

(2) Industrie de fabrication de céramique : largement utilisé comme adhésifs dans la fabrication de produits céramiques.h après durcissement.

(3) Industrie des revêtements: En tant qu'épaississant, dispersant et stabilisant dans l'industrie du revêtement, il a une bonne solubilité dans l'eau ou les solvants organiques. Comme décapant pour peinture.

(4) Impression à l'encre: En tant qu'épaississant, dispersant et stabilisant dans l'industrie des encres, il a une bonne solubilité dans l'eau ou les solvants organiques.

(5) Plastiques: comme agent de démoulage, adoucissant, lubrifiant, etc.

(6) Chlorure de polyvinyle: En tant que dispersant dans la production de chlorure de polyvinyle, il est le principal assistant dans la préparation du PVC par polymérisation en suspension.

(7) Autres: Ce produit est également largement utilisé dans le cuir, les produits en papier, la conservation des fruits et légumes et l'industrie textile.

 

Mortier adhésif pour carreaux de céramique de construction utilisé HPMC

Description du produit

HPMC est le principal additif de la colle pour carreaux de céramique, la colle pour carreaux de céramique avec un rapport précis d'additif HPMC en mélangeant le malaxeur dans le matériau de liaison en poudre, a une certaine flexibilité, résout fondamentalement les problèmes existants dans la décoration du bâtiment, tels que la fissuration, le tambour vide , chute et fuite.

Avantages

Il peut améliorer efficacement la qualité des matériaux de construction et augmenter l'efficacité du travail.

(1) Épaississement : Il peut améliorer l’adhérence et la résistance à l’affaissement, et empêcher le glissement entre le mortier et le substrat dans les projets de construction.

(2) Rétention d'eau : Elle retarde l'absorption de l'eau par les matériaux poreux, ce qui favorise l'hydratation du ciment et un temps ouvert plus long, et favorise la force de cohésion et la résistance du mortier.

(3) Ouvrabilité : Il peut agir comme lubrifiant, améliorer les performances de travail de la base de ciment et augmenter la plasticité du mortier.

(4) Gonflement retardé : Après un certain délai, il se dissoudra rapidement sans agglomération, ce qui peut améliorer l'efficacité du revêtement des projets de construction.