范德華引力位能、靜電斥力位能、擴散雙電層厚度及離子強度計算方法均參考自陳宗淇膠體化學。為研究高分子聚丙烯酸鈉增稠劑對新拌水泥漿體中水泥顆粒間相互引力的影響,需計算范德華力。范德華力中包含有色散力、極性力及誘導禍合力范德華力是影響水泥顆粒之間相互團聚,是新拌水泥漿體中絮凝結構形成的主要因素。在計算水泥顆粒間相互作用力時,可以將兩水泥顆粒視作兩個體積相等的球體,當兩球之間的距離為遠小于水泥顆粒半徑a的H。時,兩球形顆粒間的范德華力及范德華引力位能計算公式,如公式(4-1)及(4-2)所示。式中A一一水泥與高分子聚丙烯酸鈉增稠劑在水中的Hamaker常數a一一水泥顆粒的平均半徑,取22 X 10-6m;d一一兩水泥顆粒間的間距,m0公式(4-1)及(4-2)中的A是Hamaker有效常數,Hamaker常數的取值由顆粒所屬類型及顆粒所處介質類型決定常數通常使用經驗值帶入公式進行計算,不同物質的經驗常數值如表4-1所示。 不同分子量聚丙烯酸鈉增稠劑對水泥顆粒間引力位能及斥力位能影響見圖4-1,不同分子量聚丙烯酸鈉增稠劑對水泥顆粒間總位能影響見圖4-2。圖4-1為在水化Smin時,三種不同分子量的聚丙烯酸鈉增稠劑對新拌水泥漿體中水泥顆粒間相互作用力的影響。通過圖4-1觀察發現,在水泥顆粒間距較近時,范德華引力和靜電斥力都會迅速上升,隨水泥顆粒間距的增長,范德華引力和靜電斥力均會逐漸降低并接近于零。在兩水泥顆粒逐漸接近的過程中,靜電斥力位能的作用要先于范德華引力位能,因此,在水泥顆粒逐漸靠近的過程中,先產生靜電斥力。水泥顆粒能夠克服靜電斥力,并繼續接近另一水泥顆粒時,范德華引力才會在某一位置出現。www.artitall.com