为此，岩土力学与工程安全重点实验室施工过程力学研究团队基于铁铝酸盐水泥熟料、普通硅酸盐水泥、硬石膏和石灰石粉等材料研发了新型早高强注浆材料。通过单轴压缩试验、X射线衍射试验、热重分析试验、压汞试验等宏、细观测试技术，系统研究了注浆材料的力学强度、水化产物、膨胀率、微观结构等性能指标的演化规律，揭示了其早期水化机理，并通过数值模拟以及现场锚杆拉拔试验验证了早高强注浆材料的锚固性能。结果表明：早高强注浆材料的初凝时间仅为25 min，终凝时间为40 min，流动度达到282 mm。自由膨胀率呈非线性增长趋势，14天龄期内平均增长率为4.51 ‰/d。单轴抗压强度在1天龄期即可达到40.3 MPa，7天龄期时增大至61.7 MPa，并保持稳定。高强注浆材料的主要水化产物为钙矾石和氢氧化铝凝胶，同时水化1天后的物相含量保持稳定。由于水化产物含量的快速增加与体积的膨胀，高强注浆材料的孔隙结构变得更加致密。数值模拟与现场试验表明：早高强注浆材料相比于普通硅酸盐水泥显著提高了预应力锚杆的锚固性能。该新型注浆材料在水化初期表现出早强高强、微膨胀的优良特性，适用于锚固注浆、地层加固等工程需求。
研究成果发表于土木工程领域TOP期刊Construction and Building Materials，研究工作得到了第二次青藏高原科学考察研究计划（No. 2019QZKK0904）、国家自然科学基金重大项目课题（No. 51991392）以及国家重点研发计划课题（No. 2021YFC3100805、2021YFC3100802）等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134324
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