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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：王艳芬, 艾洁, 程详, 赵光明, 李英明, 孟祥瑞,
关键词：注浆材料, 硫铝酸盐水泥, 脱硫石膏, 高水灰比, 超细加工, 力学性能,
为解决矿用水泥注浆材料渗透性差、早期强度低等难题，有效控制深部巷道围岩变形，以硫酸盐水泥熟料、工业副产品脱硫石膏、生石灰作原料，利用煅烧处理协同超细加工工艺研发一种早强超细水泥注浆材料。基于多种表征手段，探究不同水灰比（0.8、1.0、1.2）下原料颗粒粒径对硫铝酸盐水泥注浆材料(SCGM)的浆液特性、力学性能和微观结构的影响规律。研究结果表明：随水灰比、粒径减小，SCGM的凝结时间缩短，泌水率降低，抗压强度逐渐提高；在0.8水灰比下原料粒径为1.5 µm时，SCGM2的8 h和7 d抗压强度分别为4.5、14.6 MPa，比对照组SCGM0提升80.0%、45.5%，初凝时间低至3 min，几乎无泌水现象，且实现微膨胀。TG-DTG、XRD及FTIR微观表征证实，SCGM的主要水化产物为AFt、Calcite和C-S-H凝胶，其中AFt含量随水灰比增大、粒径减小而提高；基于CEMDATA18数据库，建立硫铝酸盐水泥热力学模型，验证不同水灰比下SCGM水化产物的演变趋势，并证实随水灰比增大可促进AFt形成与生长；SEM分析表明，水灰比、粒径因素会影响SCGM水化产物的形貌、组分与结构密实度，在0.8水灰比下SCGM2中水化产物相互交接搭配，形成密实的三维网络结构，优化结石体结构，为早强超细水泥基注浆材料的研发提供新思路。
来源：2025年第8期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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