L’épaississement est un effet modificateur important des éthers de cellulose sur les matériaux à base de ciment. On a étudié les effets de l’incorporation d’éther cellulosique, de la vitesse de rotation du viscosimètre et de la température sur les variations de viscosité des coulées de ciment modifiées par l’éther cellulosique. Les résultats montrent que: l’incorporation d’éther cellulosique augmente, la viscosité de la pâte de ciment augmente et la viscosité de la solution d’éther cellulosique et de la pâte de ciment a un “effet de superposition composite”; La pseudo – plasticité du coulis modifié à l’éther de cellulose est inférieure à celle d’une boue aqueuse pure, plus la vitesse de rotation du viscosimètre est faible, ou plus la viscosité du coulis modifié à l’éther de cellulose est faible, ou plus le taux d’incorporation à l’éther de cellulose est faible, plus la pseudo – plasticité du coulis modifié à l’éther de cellulose est prononcée; La température augmente et la viscosité du coulis de ciment modifié par l’éther de cellulose augmente ou diminue en raison de l’action combinée de la température et de l’hydratation du ciment. Les éthers de cellulose diffèrent par leurs espèces et il existe des différences dans la loi de variation de la viscosité de leurs pâtes de ciment modifiées.
Les éthers de cellulose sont couramment utilisés comme agents de rétention d’eau et épaississants pour les matériaux à base de ciment. Selon les substituants, les éthers de cellulose utilisés dans les matériaux à base de ciment comprennent généralement le méthylcellulose éther, l’hydroxyéthylcellulose éther, l’hydroxyéthylméthylcellulose éther et l’hydroxypropylméthylcellulose éther. Les applications HPMC et hemc sont les plus courantes. L’effet épaississant est l’effet de modification important de l’éther de cellulose sur les matériaux à base de ciment. L’éther de cellulose est capable de donner au mortier humide une excellente cohésion, d’augmenter considérablement la capacité de liaison du mortier humide avec la couche de base et d’améliorer la résistance au affaissement du mortier. Il est également possible d’augmenter l’homogénéité et la résistance à la dispersion du matériau à base de ciment fraîchement mélangé, empêchant la stratification, la séparation et l’hydratation du mortier et du béton. L’effet épaississant des éthers de cellulose sur les matériaux à base de ciment peut être évalué quantitativement par un modèle rhéologique des matériaux à base de ciment. Des études ont montré que le poids moléculaire des éthers de cellulose augmente, la contrainte élastique du coulis diminue et la consistance augmente. La viscosité du coulis de ciment est un indicateur important pour évaluer l’effet des éthers de cellulose sur l’épaississement des matériaux à base de ciment. Dans le même temps, selon le type de substituant, il existe de nombreux types d’éthers de cellulose, différents types et viscosités de l’influence des éthers de cellulose sur le changement de viscosité du coulis de ciment, est également un problème très préoccupant dans l’utilisation des éthers de cellulose.
1. Méthode de mesure de la viscosité des solutions d’éther de cellulose
Prélever un échantillon d’éther de cellulose de qualité spécifiée et l’ajouter dans un bécher en verre de 250 ml, puis ajouter 250 g d’eau chaude à environ 90℃; Bien agiter avec une tige de verre, de sorte que l’éther de cellulose forme un système de dispersion homogène dans l’eau chaude, tout en laissant refroidir le bécher à l’air et en arrêtant immédiatement l’agitation lorsque la solution commence à développer une viscosité et ne reprécipite pas; Lorsque la solution est refroidie à une couleur uniforme dans l’air, placez le bécher dans un bain – Marie thermostatique, thermostaté à la température spécifiée, avec une erreur de ± 0,1℃; Après 2h (à partir du temps de contact de l’éther de cellulose avec de l’eau chaude), mesurer la température au centre de la solution avec un thermomètre, si la température spécifiée a été atteinte, insérer un rotor de viscosité rotative dans la solution à une profondeur spécifiée, après 5 minutes de repos, déterminer sa viscosité.
2. Mesure de la viscosité des coulis de ciment modifiés à l’éther de cellulose
Toutes les matières premières sont maintenues à la température spécifiée avant l’expérience, peser la masse spécifiée d’éther de cellulose et de ciment, bien mélanger, ajouter de l’eau du robinet à la température spécifiée dans un bécher en verre de 250 ml avec un rapport eau / cendres de 0,65; La poudre sèche est ajoutée à nouveau dans le bécher, bien agitée 300 fois en 3 minutes avec une tige de verre, le rotor du viscosimètre rotatif est inséré dans la solution à une profondeur spécifiée et après 2 minutes de repos, sa viscosité est déterminée. Afin d’éviter autant que possible l’influence de la chaleur d’hydratation du ciment sur le test de viscosité du coulis, la viscosité du coulis modifié à l’éther de cellulose doit être testée au contact du ciment avec de l’eau pendant 5 minutes.
3 Résultats et analyse
Influence de la teneur en éther de cellulose la teneur en éther de cellulose se réfère ici au rapport massique de l’éther de cellulose au ciment, c’est – à – dire au rapport polycendre. L’effet des trois éthers de cellulose P2, E2 et H1 sur l’évolution de la viscosité du coulis de ciment à différentes teneurs en dopage (0,1%, 0,3%, 0,6% et 0,9%) est reflété avec une température d’essai de 20℃et une vitesse de rotation du viscosimètre rotatif de 12 R / min. Après incorporation de l’éther de cellulose, la viscosité du coulis de ciment augmente; À mesure que l’incorporation d’éther cellulosique augmente, la viscosité du coulis de ciment augmente et l’amplitude de l’augmentation de la viscosité du coulis de ciment augmente également. Avec un rapport eau / cendres de 0,65 et un taux d’incorporation d’éther cellulosique de 0,6%, compte tenu de l’eau consommée par l’hydratation initiale du ciment, la concentration en éther cellulosique par rapport à l’eau étant de l’ordre de 1%, il est clair que la viscosité du coulis de ciment modifié par l’éther cellulosique n’est pas une simple addition de la viscosité de la solution d’éther cellulosique et de la viscosité de la boue d’eau pure, mais est nettement supérieure à la somme des viscosités des deux, c’est – à – dire que la viscosité de la solution d’ La viscosité de la solution d’éther de cellulose provient de la forte hydrophilie des liaisons hydroxyle – éther dans les molécules d’éther de cellulose et de la structure du réseau stéréoscopique formé par les molécules d’éther de cellulose en solution; La viscosité de la boue aqueuse pure provient de la structure du réseau formé entre les produits d’hydratation du ciment. En raison de la tendance à la formation d’une structure de réseau interpénétrée entre le polymère et les produits d’hydratation du ciment, dans le coulis de ciment modifié par les éthers de cellulose, de l’entrelacement entre la structure du réseau stéréoscopique d’éthers de cellulose et la structure du réseau de produits d’hydratation du ciment, et de L’adsorption entre les molécules d’éther de cellulose et les produits d’hydratation du ciment, l’ensemble crée un « effet de superposition composite» qui permet d’augmenter Étant donné qu’une molécule d’éther de cellulose peut être entrelacée avec plusieurs molécules d’éther de cellulose et produits d’hydratation du ciment, avec l’augmentation du dopage en éther de cellulose, le degré d’augmentation de la densité de structure du réseau est plus élevé que le degré d’augmentation des molécules d’éther de cellulose, et l’amplitude de l’augmentation de la viscosité du coulis de ciment ne cesse d’augmenter; En outre, le début de l’hydratation rapide du ciment nécessite la réaction d’une partie de l’eau, ce qui correspond à une augmentation de la concentration en éther cellulosique, ce qui est également une raison de l’augmentation significative de la viscosité du coulis.
(1) avec l’augmentation de l’incorporation d’éther de cellulose, la viscosité et la viscosité du coulis de ciment augmentent constamment. L’entrelacement de la structure du réseau moléculaire d’éther de cellulose avec la structure du réseau de produits d’hydratation du ciment, et l’augmentation indirecte de la concentration en éther de cellulose par l’hydratation initiale du ciment, donnent aux viscosités de la solution d’éther de cellulose et de la pâte de ciment un « effet de superposition Composite », c’est – à – dire que la viscosité de la pâte de ciment modifiée par l’éther de cellulose est bien supérieure à la somme des viscosités respectives des deux Par rapport aux coulis modifiés HPMC et hemc, les coulis modifiés HEC présentent de faibles valeurs de viscosité testées en raison d’un développement plus lent de l’hydratation.
(2) le coulis de ciment modifié à l’éther de cellulose et le coulis d’eau pure ont tous deux des propriétés de cisaillement et de dilution ou de pseudoplasticité; La pseudo – plasticité du coulis de ciment modifié à l’éther de cellulose est inférieure à celle du coulis aqueux pur; Plus la vitesse de rotation est faible, ou plus la viscosité du coulis modifié à l’éther de cellulose est faible, ou plus l’incorporation de l’éther de cellulose est faible, plus la pseudoplasticité du coulis modifié à l’éther de cellulose est prononcée.
(3) avec l’augmentation constante de la température, la vitesse et le degré d’hydratation du ciment augmentent, de sorte que la viscosité de la boue d’eau pure augmente progressivement. En raison de la capacité différente des différents types et quantités d’éthers de cellulose dopés à inhiber l’hydratation du ciment, il existe des différences dans la tendance à la variation de la viscosité du coulis modifié en fonction de l’augmentation de la température.
