贺敬平，武善元，云 明，周志浩

（1.临沂矿业集团有限责任公司邱集煤矿，山东 德州 251100；2.山东大学岩土与结构工程研究中心，济南 250002）

粉煤灰作为煤燃烧后烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的硅含量高，具有火山灰效应，可以有效地提升结石体后期强度。此外，粉煤灰还具有滚珠效应与微集料效应，是一种可以与水泥协同互补的工业废渣。当前，大掺量粉煤灰形成的水泥-粉煤灰（C-FA）复合注浆材料体系尚未得到有效评估，亟待明确相应性能，以便在煤矿含水层注浆改造工程中得到推广[1-3]。

本试验以粉煤灰为掺合料，研究了大掺量粉煤灰水泥-粉煤灰复合注浆材料体系的性能影响。测试指标主要包括流动度、析水率、凝结时间及力学强度等[4-5]。为了更好地分析粉煤灰对复合注浆材料的作用机理，本文还进行了描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、压汞孔结构等测试分析，将宏观与微观相结合，对水泥-粉煤灰复合注浆材料进行了系统的研究。

1 试验

1.1 原材料

粉煤灰、水泥均来自邱集煤矿，试验中采用的是二级灰，所用水泥为425#，对比水泥为325#。邱集煤矿水泥样品、粉煤灰样品平均比表面积分别约为348 m2/kg和350 m2/kg，可以满足工程需要。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备

水泥-粉煤灰（C-FA）复合注浆材料体系中，粉煤灰比例分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%。先将不同质量粉煤灰与425#水泥混合均匀，按水灰比1.0（注浆常用水灰比）进行加水，搅拌均匀，使浆液中水泥颗粒充分分散，参照水泥净浆成型步骤，将搅拌均匀的浆液倒入20 mm×20 mm×20 mm的成型模具中，试块24 h脱模，脱模后于水中养护，养护温度为20 ℃±1 ℃，养护龄期为3 d、7 d和28 d。……