Le mortier mélangé à sec est généralement composé d’au moins trois composants : les liants, les granulats et les additifs.
Par rapport au mortier traditionnel mélangé directement sur place, les mortiers mélangés à sec ajoutent plus de composition que par le passé. Les formulations les plus superficielles de mortier mélangé à sec sont le mortier de maçonnerie, le mortier de maçonnerie et les adhésifs pour carreaux de céramique, et les composants de matières premières nécessaires sont peu nombreux. Cependant, le mortier mélangé à sec avec des exigences de performance complexes, comme le mortier autonivelant ou le mortier décoratif, peut avoir plus de 20 composants de matières premières.
L’agrégat fait référence à tous les matériaux inorganiques sans fonction de liaison. Certains chercheurs classent également les fibres et les pigments dans le mortier mélangé à sec comme des agrégats. Bien que l’utilisation soit faible, ils appartiennent à des matériaux inorganiques sans fonction de liaison. Certains matériaux additifs sont utilisés en petites quantités, comme les poudres redispersables. Certains chercheurs les classent comme additifs; d’autres pensent qu’ils devraient être des matériaux de liaison. Par exemple, les poudres redispersables sont utilisées dans les colles à carrelage pour leur rôle de collage. De plus, l’éther de méthylcellulose est un additif polyvalent. Bien qu’il ait une fonction de liaison particulière, son effet de liaison ne joue pas un rôle significatif, il est donc généralement utilisé comme additif.
（1）Matériaux de reliure
Les liants utilisés dans le mortier mélangé à sec sont principalement des matériaux cimentaires inorganiques tels que le ciment, la chaux et le gypse, y compris ① le ciment Portland ordinaire ; ② ciment à haute teneur en alumine ; ③ ciment spécial; ④ gypse ; ⑤ gypse anhydre. Le matériau liant lie l’agrégat et d’autres matériaux granulaires ensemble et joue un rôle important dans la résistance finale du mortier mélangé à sec par des réactions physiques ou chimiques. De plus, il peut diviser les matériaux cimentaires en hydrauliques et non hydrauliques. Le premier durcit généralement dans l’eau et l’autre durcit à l’air.
Le durcissement des liants à base de ciment et de chaux éteinte se produit par des réactions chimiques. Le ciment réagit avec l’eau pendant le mélange, tandis que la chaux éteinte (sans composant de durcissement hydraulique) prend en réagissant avec le dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Le gypse coagule par réaction physique avec l’agglomérat organique, recristallise avec l’eau et forme des cristaux aciculaires mats, tandis que l’agglomérat organique comprend un film polymère homogène.
(2) Adhésif inorganique
1) Le mortier de ciment mélangé à sec utilise principalement du ciment Portland ordinaire, qui forme du silicate de calcium hydraté par hydratation. Cette substance peut maintenir la résistance et la stabilité même dans l’eau (matériau cimentaire hydraulique). Alors que le ciment Portland ordinaire est suffisamment résistant pour les mortiers mélangés à sec tels que les mortiers de maçonnerie, les mortiers de plâtrage, les stucs et autres mortiers, un ciment de qualité supérieure doit être utilisé dans les adhésifs pour carrelage. Utilisez généralement du ciment Portland blanc pour la plupart des mortiers mélangés à sec décoratifs comme les mortiers et les composés de calfeutrage. Le ciment à haute teneur en alumine à durcissement rapide est principalement composé d’aluminate de calcium et est principalement utilisé dans les mortiers mélangés à sec qui nécessitent des propriétés de durcissement rapide ou une stabilité à haute température.
2) Au contact de l’eau, le sulfate de calcium semi-hydraté dans le gypse et l’anhydrite durcissent en formant du sulfate de calcium dihydraté. L’hémihydrate de sulfate de calcium existe sous deux formes cristallines (selon le processus de production): l’une a des cristaux plus gros, une intensité de traction et de compression plus élevée et un état α avec une demande en eau plus faible; l’autre a un état β plus poreux avec une résistance à la traction et à la compression élevée et inférieure et une demande en eau trois fois plus élevée. En général, les mortiers secs à base de gypse pour calfeutrage contiennent du gypse β-hémihydraté.
Le gypse anhydre existe en deux phases : la phase anhydrite II, indispensable pour les mortiers secs autonivelants à base d’anhydrite, la phase anhydrite III, principalement utilisée comme mortier sec polyvalent pour mortier de gypse. Le mortier de gypse est constitué de gypse β-hémihydraté, d’anhydrite phase II et d’anhydrite phase III.
3) La chaux hydratée est durcie en réagissant avec le dioxyde de carbone pour former du carbonate de calcium, de sorte que la chaux hydratée n’est pas un matériau cimentaire hydraulique. Au lieu de cela, l’hydraulicité de certaines chaux hydratées provient d’impuretés hydrauliques ou d’adjuvants aux propriétés pouzzolaniques. Néanmoins, pendant des siècles, la chaux hydratée a été le mortier incontournable utilisant un matériau cimentaire. Cependant, avec l’avènement et le développement du ciment moderne, la chaux a été progressivement remplacée car le ciment est un matériau cimentaire hydraulique à durcissement plus rapide, plus pratique à utiliser et plus performant. Or, la chaux hydratée est encore utilisée dans une certaine mesure à l’heure actuelle. En raison de sa bonne plasticité, il peut ajouter de la chaux hydratée avec un pourcentage massique de 5% à 30% au ciment pour améliorer les performances constructives du mortier sec.
(3) adhésif organique
Il est bien connu d’améliorer les propriétés des mortiers à base de ciment en utilisant des liants organiques. Par exemple, dans les temps anciens, les gens utilisaient des protéines de lait et de sang mélangées à du mortier pour améliorer leurs performances. Aujourd’hui, dans la plupart des applications de construction de bâtiments, les mortiers qui n’ont pas encore été modifiés avec des adhésifs polymères organiques ont eu du mal à répondre aux exigences des techniques de construction modernes. Par exemple, si seul l’éther de méthylcellulose est ajouté au mortier, cela peut améliorer la capacité de rétention d’eau et les performances de construction. Cependant, en raison de la force de cohésion insuffisante du mortier, il est difficile de se lier aux matériaux utilisés dans l’industrie de la construction moderne (tels que le panneau de polystyrène, le panneau de fibrociment et les substrats non absorbants tels que les carreaux anciens et vitrifiés). De plus, le mortier de ciment est un matériau rigide, cassant et manque de souplesse. Dans de nombreux cas, la construction de bâtiments nécessite l’utilisation d’un mortier souple et déformable. Par conséquent, pour de nombreuses applications de construction dans l’industrie de la construction moderne, il est nécessaire de modifier le mortier avec des polymères pour répondre aux exigences de construction des nouveaux matériaux de construction. Dans le système de liaison à deux composants, le ciment de matériau de liaison inorganique et l’adhésif polymère (principalement de la poudre de polymère redispersable) sont mélangés et utilisés pour se compléter. Cette combinaison confère au mortier mélangé à sec d’excellentes propriétés qu’aucun adhésif seul ne peut obtenir.
