应力预养护对硫铝酸盐注浆材料强度与微结构的影响

摘要

在煤矿千米深井巷道注浆加固示范工程中,注浆结石体抗压强度常高于常压下的抗压强度,针对此问题,采用自制加压装置模拟应力作用对注浆材料浆液进行加压预养护,通过测试试样强度、表观密度、孔隙率、水化产物种类和微观结构,分析应力对材料强度增强的作用机理。结果表明:10 MPa的应力可以显著提高注浆材料结石体的抗折、抗压强度,抗折强度最大增加24.3%,抗压强度最大提高21.6%;应力可促进早期钙矾石的生成且不改变水化产物种类,提高结石体密度。分析认为,应力通过促进钙矾石的生成速率,降低结石体孔隙率和最可几孔径的方式提高结石体的强度,即提高结石体的密度,增加钙矾石相互搭接的紧密程度,进而提高注浆材料结石体的抗折、抗压强度。检测结石体密度在某种意义上可以评估注浆加固的加固效果。