Adsorption Time (min)
4.4 強塑劑側鏈長度/結構對水泥漿體流動性之影響
4.4.3 強塑劑側鏈長度/結構對水泥漿體吸附行為之影響
Yoshioka 等人的研究結果指出，當分子量小時，達穩定分散需吸 附較多有效側鏈；當分子量大時，吸附少量有效側鏈即可達穩定分散
[Yoshioka et al., 1997]
。
圖 4-4-9 為添加不同側鏈長度的 PAMP-1(AMPSA/MAA/PM-1=
1/4/0.5；M—
w≒5.0×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量，結果顯示 達飽和吸附前兩者吸附量相當，因此在水泥漿的初始流動性上，兩者 表現亦相當(圖 4-4-1)；OF1405 與 OT1405 分別於 20min、60min 達吸 附平衡，飽和吸附量分別為 2.7mg/g、3.9mg/g，乃因 OT1405 其側鏈 長度較長，故吸附達平衡需長時間，吸附量亦較多。由吸附量與吸附 平衡時間證明在固定磺酸基：羧酸基=1：4 的情況下，側鏈長度增至 m = 24~25，其立體障礙力有助於彌補羧酸基比例過高與鈣離子產生 交聯所造成的坍度損失(圖 4-4-5)。
圖 4-4-10 添加不同 PT1 比例的 PAMP-1(AMPSA/MAA=1/4；
SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量，結果顯示兩者皆因具長側鏈之
故，需 60min 始達吸附平衡；飽和吸附量 OT1405 > OT142 ( 3.9mg/g
> 3.3mg/g )，推其原因為 OT142 分子量較小，因此相對比較下吸附量 亦較少，雖然吸附量小於 OT1405，但在坍度維持上 OT142 優於 OT1405 (圖 4-4-6)，因此可以證實水泥漿體的坍度維持確實是經由改 質單體 PT1 比例的增加，發揮了立體障礙效益所致。
圖 4-4-11 為添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM = 1/4/0.5；M
—
w≒5.0×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量，由圖可知 達飽和吸附前，吸附量 EF1405 > OF1405，起初吸附於水泥粒子表面 的強塑劑，於水泥進行水化作用後即被包覆，無法有效發揮靜電斥力 及立體障礙力，為無效之添加，因此可解釋在水泥漿的初始流動性 上，OF1405 優於 EF1405 (圖 4-4-3)；OF1405 與 EF1405 分別於 20min、
30min 達吸附平衡，乃因 EF1405 其改質單體為雙側鏈結構，故吸附 達平衡需較長時間；飽和吸附量分別為 2.7mg/g、3.8mg/g。圖 4-4-12 為添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM = 2/3/0.5；M—
w≒7.0
×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量，由圖可知達飽和吸附前，吸 附量 EF2305 > OF2305，起初吸附於水泥粒子表面的強塑劑，於水泥 進行水化作用後即被包覆，無法有效發揮靜電斥力及立體障礙力，為 無效之添加，因此可解釋在水泥漿的初始流動性上，OF2305 優於 EF2305 (圖 4-4-4)；OF2305 與 EF2305 皆於 30min 達吸附平衡，飽和 吸附量分別為 2.6mg/g、2.9mg/g；由吸附量可證明後者在 60min 後的
坍度維持上優於前者。
圖 4-4-13 為 OT1405(M—
w=4.4×105；SP=0.5wt%)在水泥表面的動 態吸附圖，由圖可知隨著吸附時間增加，波峰面積平均減少，且無偏 移現象，顯示各分子量平均吸附於水泥粒子表面，故流動性佳。圖
4-4-14 為 OT142(M—
w=2.3×105；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附 圖，結果顯示隨著吸附時間增加，OT142 的波峰面積逐漸往左偏移 減少，即 OT142 於水泥粒子表面，分子量小於 1.5×104者吸附速度快，
但為不穩定的吸附狀態，故有助於發揮立體障礙力效益的大分子再逐 漸取代小分子，達到穩定的吸附狀態。
圖 4-4-15 為 EF1405(M—
w=5.1×105；SP=0.5wt%)在水泥表面的動 態吸附圖，由圖可知吸附時間 10min 後，波峰面積隨逐漸往左偏移減
少與 OF1405(M—
w=5.5×104)的動態吸附情形不同，乃因 EF1405 改質 單體為雙側鏈結構，因立障的阻礙故不利於小分子之吸附。圖 4-4-16
為 EF2305(M—
w=7.0×105；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附圖，隨 吸附時間增加，波峰面積逐漸往左偏移減少，與 OF2305(M—
w=7.5×104) 的動態吸附情形不同，乃因 EF2305 改質單體為雙側鏈結構，因立障 的阻礙故不利於小分子之吸附，亦即 EF2305 於水泥粒子表面的吸附 行為主要是吸附有助於發揮立體障礙力效益的大分子，不利於立障力
的小分子(M—
w < 9000)幾乎沒有吸附作用，是故坍度維持性佳。
0.0
Superplasticizer ( wt% )
S pr ead D ia m et er ( c m )
OF1405 OS1405 OT1405 HP-100 HPC1000
圖 4-4-1 添加不同側鏈長度的 PAMP-1(AMPSA/MAA/PM-1=1/4/0.5；
M
Superplasticizer ( wt% )
S pr ead D iam et er ( c m )
OT1405
0.0
Superplasticizer ( wt% )
S pr ead D iam et er ( c m )
OF1405
Superplasticizer ( wt% )
S pre ad D ia m ete r ( c m )
OF2305 EF2305 HP-100 HPC1000
圖 4-4-4 添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM = 2/3/0.5；
M—
w≒7.0×104) 之水泥漿擴散直徑
0.0
Superplasticizer ( wt% )
S lum p Loss ( % )
OF1405 OS1405 OT1405
圖 4-4-5 添加不同側鏈長度的 PAMP-1(AMPSA/MAA/PM-1 = 1/4/0.5；
M
Superplasticizer ( wt% )
S lum p Loss ( % )
圖 4-4-6 添加不同 PT1 比例的 PAMP-1(AMPSA/MAA=1/4) 之坍度損失率
0.0
Superplasticizer ( wt% )
S lum p Lo ss ( % )
OF1405 EF1405
圖 4-4-7 OF1405/EF1405(M—
w≒5.0×104)之坍度損失率
Superplasticizer ( wt% )
S lum p Lo ss ( % )
OF2305 EF2305
圖 4-4-8 添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM=2/3/0.5；
M
—
w≒7.0×104)之坍度損失率
0.00
Adsorption Time (min)
A ds or be d A m ou nt ( m g / g )
OF1405
OT1405
圖 4-4-9 添加不同側鏈長度 PAMP-1(AMPSA/MAA/PM-1=1/4/0.5；
M
—
w≒5.0×104；SP=0.5wt%)之水泥漿吸附量
0.00
Adsorption Time (min)
A ds or be d A m ou nt ( m g / g )
OT1405 (Mw=4.4K) OT142 (Mw=2.3K)
圖 4-4-10 添加不同 PT1 比例的 PAMP-1(AMPSA/MAA=1/4；
SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量
0.00
Adsorption Time (min)
A ds or be d A m ou nt ( m g / g )
OF1405
EF1405
圖 4-4-11 添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM = 1/4/0.5；
M
—
w≒5.0×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量
0.00
Adsorption Time (min)
A ds or bed A m ount ( m g / g )
OF2305
EF2305
圖 4-4-12 添加不同側鏈結構的 PAMP(AMPSA/MAA/PM = 2/3/0.5；
M—
w≒7.0×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的吸附量
0.0
1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07
Mw
w=4.4×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附
0.0
1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07
Mw
w=2.3×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附
0.0
1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07
Mw
w=5.1×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附
0.0
1.0E+02 1.0E+03 1.0E+04 1.0E+05 1.0E+06 1.0E+07
Mw
w=7.0×104；SP=0.5wt%)在水泥表面的動態吸附