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    兩種半穿透型水膠之製備以及作為水泥砂漿自養護劑
    (2011) 周宜婷
    本篇論文為製備兩種半穿透式網狀水膠(semi-IPN)︰polyaspartate/polyacrylamide (Pasp/PAM) and poly(2-(3-carboxypro pan- amido) acetate)/polyacrylamide/polyethylene glycol (PPAA/PAM/ PEG)。Pasp/PAM水膠係以Pasp與丙烯醯胺為反應物，Ammonium persulfate (APS) 為起始劑，N,N’ methylene bisacrylamide (MBA)為交聯劑，經由自由基聚合反應而得；PPAA/PAM/PEG水膠係以PPAA、PEG與丙烯醯胺為反應物，APS 為起始劑 MBA為交聯劑，經由自由基聚合反應而得。聚合得到的兩種水膠均經由量測分析其FTIR光譜確認。另外，量測兩種水膠在水溶液中的吸水率。 (一) Pasp/PAM水膠 探討不同單體配比、交聯劑和起始劑濃度，對於Pasp/PAM水膠在水溶液中吸水率的影響。將水膠加入水泥漿中，探討水膠含量對於水泥漿的水泥水化程度和凝結時間的影響；將水膠加入砂漿中，探討水膠含量對於砂漿重量損失、內部濕度、抗壓強度、長度變化的影響。 研究結果隨著PAM含量的增加水膠含量的吸水率漸減；隨著APS或MBA濃度的增加水膠含量的吸水率呈現先增加、達最大值後開始減少。當聚合時添加0.8 mol% APS, 0.5 mol% MBA, Pasp/PAM=1/1，所得的水膠有最大的吸水率，在純水、0.1M NaCl(aq)和0.1M CaCl2(aq)的飽和吸水率分別為159.7g/g, 39.2 g/g和32.2 g/g。 隨著水膠含量的增加，7-28天水泥漿體中的水泥水化程度先增加、達最大值後開始減少，水膠添加量為0.2wt%的水泥漿體中的水泥水化程度最高。另外，隨著水膠含量的增加，水泥漿體的初凝時間變長而終凝時間變短。 隨著水膠含量的增加，砂漿試體的重量損失、長度變化呈現先減少、達最小值後開始增加；內部濕度、抗壓強度則先增加、達最大值後開始減少。水膠添加量為0.2wt%的砂漿試體有最小的重量損失和長度變化，有最高的內部濕度和抗壓強度。隨著水膠含量的增加，水泥漿體的初凝時間變長而終凝時間變短。 水膠添加量為0.2wt%的28天砂漿試體的重量損失為13.03 g，為未添加水膠砂漿(14.46 g)的90.1%；抗壓強度為38.66 MPa，比未添加水膠砂漿(25.31 MPa)高；內部相對濕度為56.7 %，比未添加水膠砂漿(52 %)高；長度變化為為-0.19 mm，比未添加水膠砂漿(-0.210 mm)小。 (二) PPAA/PAM/PEG水膠 探討PEG含量對於PPAA/PAM/PEG水膠在水溶液中吸水率的影響。將0.2wt%水膠加入水泥漿中，探討PEG含量對於水泥漿的水泥水化程度和凝結時間的影響；將0.2 wt%水膠加入砂漿中，探討水膠含量對於砂漿重量損失、內部濕度、抗壓強度、長度變化的影響。 研究結果隨著PEG含量的增加水膠含量的吸水率漸減。當聚合時添加1.0 mol% APS, 0.2 mol% MBA, PPAA/PAM=1/1，所得的水膠，在純水、0.1M NaCl(aq)和0.1M CaCl2(aq)的飽和吸水率分別為410.8g/g, 65 g/g和63 g/g。而PEG若接入水膠後其吸水率會下降，例如聚合時添加1.0 mol% APS, 0.2 mol% MBA, PPAA/PAM/PEG=1/1/0.5，所得的水膠，在純水、0.1M NaCl(aq)和0.1M CaCl2(aq)的飽和吸水率分別為189.4 g/g, 32.3 g/g和29.8 g/g。 隨著PEG含量的增加，3-28天添加0.2 wt% 水膠的水泥漿體中的水泥水化程度先增加、達最大值後開始減少，PEG含量為20 wt%的水泥漿體(水膠添加量為0.2wt%)中的水泥水化程度最高。另外，隨著PEG含量的增加，水泥漿體的初凝時間變長而終凝時間則改變不大。 隨著PEG含量的增加，添加0.2 wt% 水膠的砂漿試體的重量損失、長度變化呈現先減少、達最小值後開始增加；內部濕度、抗壓強度則先增加、達最大值後開始減少。PEG添加量為20 wt%的砂漿試體(PPAA/PAM/PEG(=1/1/0.2)水膠添加量為0.2wt%)有最小的重量損失和長度變化，有最高的內部濕度和抗壓強度。