Os efeitos de modificação do éter de celulose em materiais cimentícios recém-misturados incluem principalmente espessamento, retenção de água, retenção de ar e retardamento. Com a ampla aplicação do éter de celulose em materiais cimentícios, a interação entre o éter de celulose e a pasta de cimento está gradualmente se tornando um tópico de pesquisa importante. O foco está na influência da estrutura molecular do éter de celulose na microestrutura e nas propriedades macroscópicas da pasta de cimento, além de esclarecer o mecanismo da interação entre o éter de celulose e a pasta de cimento.
Calor de hidratação
De acordo com a curva de liberação do calor de hidratação com o tempo, o processo de hidratação do cimento é normalmente dividido em cinco estágios, ou seja, o período de hidratação inicial (0 a 15 min), o período de indução (15 min a 4 h), o período de aceleração e endurecimento (4 h a 8 h), o período de desaceleração e endurecimento (8 h a 24 h) e o período de cura (1 d a 28 d).
Os resultados do teste mostraram que, no período de pré-indução (ou seja, o período de hidratação inicial), em relação à pasta de cimento em branco, o primeiro pico exotérmico da pasta foi avançado e o valor do pico aumentou significativamente quando a dosagem de HEMC foi de 0,1%, e quando a dosagem de HEMC foi aumentada para mais de 0,3%, o primeiro pico exotérmico da pasta foi retardado e o valor do pico diminuiu gradualmente com o aumento da dosagem de HEMC; a HEMC retardaria significativamente os períodos de indução e aceleração da pasta de cimento, e a dosagem de HEMC foi gradualmente diminuída; a HEMC retardaria significativamente os períodos de indução e aceleração da pasta de cimento, e a dosagem também foi aumentada. A HEMC atrasará significativamente o período de indução e o período de aceleração e, quanto maior a dosagem, mais longo será o período de indução, mais o período de aceleração será adiado e menor será o pico exotérmico; as alterações na dosagem de éter de celulose na duração do período de desaceleração e do período de estabilização da pasta não têm efeito significativo, conforme mostrado na Figura 3(a); o éter de celulose também reduz a quantidade de exotermia de hidratação da pasta no corpo do cimento dentro de 72 horas, mas o tempo de exotermia de hidratação é superior a 36 horas, a alteração na quantidade de dosagem de éter de fibra da pasta de exotermia de hidratação tem muito pouco efeito sobre a quantidade de exotermia. Entretanto, quando o tempo exotérmico de hidratação é superior a 36 horas, a alteração da dosagem de éter de celulose tem pouco efeito sobre a quantidade exotérmica de hidratação da pasta de cimento.
Propriedades mecânicas
Por meio do estudo de dois tipos de éteres de celulose com viscosidades de 60.000 Pa-s e 100.000 Pa-s, verificou-se que a resistência à compressão da argamassa modificada dopada com éter metilcelulose sozinho diminuiu gradualmente com o aumento de sua dosagem. A resistência à compressão da argamassa modificada com éter de hidroxipropilmetilcelulose de 100.000 Pa-s de viscosidade dopada sozinha aumentou primeiro e depois diminuiu com o aumento da dosagem. Isso mostra que a dopagem de éter metilcelulose reduzirá significativamente a resistência à compressão da argamassa de cimento; quanto maior a dopagem, menor a resistência; quanto menor a viscosidade, maior o impacto sobre a perda de resistência à compressão da argamassa; o éter hidroxipropilmetilcelulose na dopagem inferior a 0,1% pode ser apropriado para melhorar a resistência à compressão da argamassa; a dopagem superior a 0,1% da resistência à compressão da argamassa será reduzida com o aumento da quantidade de dopagem, portanto, é desejável controlar a dosagem em 0,1%.
Tempo de ajuste
Por meio da determinação da viscosidade de 100000Pa-s do éter hidroxipropilmetilcelulose em diferentes dosagens do tempo de presa da pasta de cimento, constatou-se que, com o aumento da dosagem de HPMC, o tempo de presa inicial e o tempo de presa final da argamassa de cimento são prolongados, quando a dosagem de 1%, o tempo de presa inicial chega a 510min, o tempo de presa final chega a 850min, em comparação com as amostras em branco, o tempo de presa inicial é estendido em 210min, o tempo de presa final é estendido em 470min. Independentemente de a viscosidade do HPMC ser de 50000Pa-s, 100000Pa-s ou 200000Pa-s, ele pode retardar o endurecimento do cimento, mas, em comparação com os três tipos de éteres de celulose, o tempo de endurecimento inicial e o tempo de endurecimento final são prolongados com o aumento da viscosidade, conforme mostrado na Fig. 6. Isso se deve ao fato de que o éter de celulose é adsorvido na superfície das partículas de cimento, impedindo que a água entre em contato com as partículas de cimento, retardando assim a hidratação do cimento. Quanto maior for a viscosidade do éter de celulose, mais espessa será a camada de adsorção na superfície das partículas de cimento e mais significativo será o efeito de retardamento.
O éter metilcelulósico e o éter hidroxipropilmetilcelulósico aumentam muito o tempo de endurecimento da pasta de cimento, o que pode garantir que a pasta de cimento tenha tempo e água suficientes para a reação de hidratação e resolver os problemas de baixa resistência após o endurecimento da pasta de cimento e rachaduras posteriores.
Taxa de retenção de água
Com o aumento da dosagem de éter de celulose, a taxa de retenção de água da argamassa aumenta e, quando a dosagem de celulose é superior a 0,6%, a taxa de retenção de água tende a se manter estável. Entretanto, comparando três tipos de éter de celulose (50000Pa-s (MC-5), 100000Pa-s (MC-10) e 200000Pa-s (MC-20) de viscosidade de HPMC), há diferenças no efeito da viscosidade sobre a retenção de água, e o tamanho da retenção de água sob a mesma dosagem é o seguinte: MC-5<MC-10<MC-20.
