Pesquisa e progresso da celulose modificada em argamassa

Argamassas misturadas a seco, como argamassa comum misturada a seco, argamassa de isolamento de paredes externas, argamassa autonivelante e argamassa à prova d'água, tornaram-se uma parte importante dos materiais de construção à base de cimento. O éter de celulose é um derivado do éter de celulose natural e é um importante aditivo modificado para vários tipos de argamassa misturada a seco. Desempenha as funções de retardamento, retenção de água, espessamento, entrada de ar e ligação.

O papel da celulose na argamassa reflete-se principalmente na melhoria da trabalhabilidade da argamassa e na garantia da hidratação do cimento na argamassa. A melhoria da trabalhabilidade da argamassa reflecte-se principalmente em aspectos como retenção de água, resistência ao escoamento e tempo de abertura. Apresenta importantes benefícios sociais e econômicos, especialmente para garantir cardagem de argamassa de camada fina, reboco de pavimentação de argamassa e aumentar a velocidade de construção de argamassas especiais de colagem.

Embora muitos trabalhos de pesquisa tenham sido realizados sobre celulose em argamassas e resultados significativos tenham sido alcançados em argamassas modificadas com celulose, ainda existem algumas deficiências na interação entre éteres de celulose e cimento, agregados e matriz em ambientes especiais. Para tanto, este artigo, com base no resumo de pesquisas relevantes, estuda ainda mais a temperatura e a compatibilidade do éter de celulose modificado com outros aditivos.

Types of cellulose ethers

Existem muitas variedades de éteres de celulose e quase todas elas. De modo geral, eles podem ser divididos em duas categorias: iônicos e não iônicos de acordo com suas propriedades de ionização. Em materiais à base de cimento, os éteres iônicos de celulose, como a carboximetilcelulose (CMC), precipitarão com Ca2+ e se tornarão instáveis, por isso raramente são usados. Os éteres de celulose não iônicos podem ser classificados de acordo com (1) viscosidade da solução aquosa padrão (2) tipo de substituinte (3) grau de substituição (4) estrutura física (5) propriedades de solubilidade, etc.

As propriedades dos éteres de celulose dependem principalmente do tipo, número e distribuição dos substituintes, portanto os éteres de celulose são geralmente divididos de acordo com o tipo de substituintes. Por exemplo, o éter metilcelulose (MC) é um produto no qual o grupo hidroxila na unidade de glicose da celulose natural é substituído por um grupo metoxi, e o éter hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é um produto no qual o grupo hidroxila é substituído por um grupo metoxi e um grupo hidroxipropil, respectivamente. Mais de 90% dos éteres de celulose usados ​​atualmente são principalmente éter de metil-hidroxipropilcelulose (HPMC) e éter de metil-hidroxietilcelulose (MHEC).

O papel da celulose na argamassa

O papel da celulose nas argamassas reflete-se principalmente em três aspectos: excelente capacidade de retenção de água, influência na consistência e tixotropia da argamassa e ajuste da reologia.

A retenção de água do éter de celulose pode não só ajustar o tempo de abertura e o processo de coagulação do sistema de argamassa, ajustando assim o tempo de operação do sistema, mas também evitar que o material de base absorva muita água muito rapidamente e dificultar a evaporação da água, de modo a garantir a liberação gradual de água quando o cimento hidrata. A retenção de água da celulose está relacionada principalmente à quantidade de celulose adicionada, à viscosidade, à finura e à temperatura ambiente de uso. O efeito de retenção de água da celulose modificada depende da absorção de água da camada de base, da espessura da camada de composição da argamassa, da demanda de água e do tempo de pega do material cimentício.

A necessidade de água do sistema de argamassa é um parâmetro importante. A necessidade básica de água e a produção de argamassa associada dependem da formulação da argamassa, e a incorporação de celulose pode ajustar efetivamente a demanda de água e a produção de argamassa. Em muitos sistemas de materiais de construção, a celulose é usada como espessante para ajustar a consistência do sistema. O efeito espessante da celulose depende do grau de polimerização da celulose, concentração da solução, taxa de cisalhamento, temperatura e outras condições. Soluções aquosas de celulose de alta viscosidade apresentam alta tixotropia. Quando a temperatura aumenta, um gel estrutural é formado e ocorre um alto fluxo tixotrópico.

A adição de celulose pode ajustar efetivamente a reologia do sistema de material de construção, melhorando assim o desempenho de trabalho e fazendo com que a argamassa tenha melhor trabalhabilidade e melhores propriedades anti-afundamento. Estas propriedades facilitam o nivelamento da argamassa e facilitam a cura.

Além de conferir à argamassa um bom desempenho de trabalho, a celulose modificada também pode reduzir o calor inicial de hidratação do cimento e retardar o processo dinâmico de hidratação do cimento. Com base nas diferentes ocasiões de utilização da argamassa, também existem diferenças nos seus métodos de avaliação de desempenho.

Compatibilidade da celulose modificada com outros aditivos em argamassas

A celulose é normalmente utilizada em conjunto com outros aditivos em argamassas misturadas a seco, como antiespumante, agente redutor de água, pó de borracha, etc. Estudar a compatibilidade da celulose modificada com outros aditivos é um pré-requisito para a utilização eficiente destes componentes.

Os principais agentes redutores de água utilizados em argamassas misturadas a seco são: caseína, agente redutor de água à base de lignina, agente redutor de água à base de naftaleno, condensado de melamina formaldeído e agente redutor de água de ácido policarboxílico. O superplastificante policarboxilato (PCE) é a mais recente tecnologia desenvolvida com alta eficiência e sem emissão de formaldeído. Como os éteres de celulose se aglomerarão quando combinados com agentes redutores de água à base de naftaleno comumente usados, fazendo com que a mistura de concreto perca a trabalhabilidade, é necessário usar agentes redutores de água de alta eficiência à base de não naftaleno na engenharia. Embora existam estudos sobre o efeito composto da celulose modificada e diferentes aditivos, devido ao grande número de vários aditivos e tipos de celulose e à pouca pesquisa sobre o mecanismo de interação, ainda existem muitos mal-entendidos durante o uso, e um grande número de experimentos são necessários para otimizá-los.