李召峰等：石粉对赤泥基注浆材料的影响机制 .775 0.5 40 (a) 38.15% +-LS0 (b) 36.46% 0.4 ·—LS-5% ·一LS-10% 35 ￥—LS-15% 32.63% 32.72% 0.3 ·—LS-20% 29.77% 30 0.2 0. 25 20 10 100 1000 10000 0 10 15 30 Pore diameter/nm Mass fraction of LS/% 0.5 (d) 40.16% ·一LS-bulk 40 0.4 ·-LS-60 -LS-33 35.09% 33.96% 0.3 LS-21 -LS-8 0.2 30 29.66% 29.77% 0.1 25 20 10 100 1000 10000 8 2 33 60 Full Pore diameter/nm Mean particle size/um 图9石粉对赤泥基注浆材料孔径分布和孔隙率的影响.()不同质量分数石粉的孔径分布：(b)不同质量分数石粉的孔隙率；(c)不同平均粒径石 粉的孔径分布：()不同平均粒径石粉的孔隙率 Fig.9 Effect of limestone powder on pore-size distribution and porosity of red mud-based grouting material:(a)pore-size distribution of LS with different mass fractions,(b)porosity of L with different mass fractions,(c)pore-size distribution ofLS with different mean particle sizes (d)porosity of LS with different mean particle sizes (a) (b) 22 LS-bulk 221 34521 2 LS-20% LS-60 人人 LS-15% LS-33 人人人人人人人 LS-10% Lh人人 LS-21 LS-5% 人人从 LS-0 LS-8 510152025303540455055606570 510152025303540455055606570 2l) 28M) 1-Calcite;2-Hematite;3-C-S-H;4-Unnamed zeolite;5-Boehmite 图10穆人石粉的赤泥基注浆材料结石体XRD图.(a)不同质量分数石粉：(b)不同平均粒径石粉 Fig.10 X-ray diffraction spectra of paste matrix of red mud-based grouting material with limestone powder:(a)different mass fractions of LS; (b)different mean particle sizes of LS 要的水化产物有水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、沸 等，同时，试样中存在大量未反应的赤铁矿.在 石、一水铝石和其它地聚物凝胶等，25°~40°的衍 图10(a)中，随着石粉摻量的上升，方解石的含量也 射峰对应的地聚物凝胶种类有Na2O-SiO2-Al2O, 在上升，并且C-S-H的衍射峰强度并未变化，由 H,O凝胶(N-A-S-H),水化硅铝酸钙(C-A-S-H) 此可以判定石粉的加入并不会产生新的矿相，其对 和Na2O-CaO-SiO2-Al,03-H2O凝胶(N-C-A-S-H) 赤泥基注浆材料的提升效果主要以物理效应为主，要的水化产物有水化硅酸钙凝胶 (C–S–H)、沸 石、一水铝石和其它地聚物凝胶等，25°～40°的衍 射峰对应的地聚物凝胶种类有 Na2O–SiO2–Al2O3– H2O 凝胶 (N–A–S–H)，水化硅铝酸钙 (C–A–S–H) 和 Na2O–CaO–SiO2–Al2O3–H2O 凝胶 (N–C–A–S–H) 等，同时，试样中存在大量未反应的赤铁矿. 在 图 10（a）中，随着石粉掺量的上升，方解石的含量也 在上升，并且 C–S–H 的衍射峰强度并未变化，由 此可以判定石粉的加入并不会产生新的矿相，其对 赤泥基注浆材料的提升效果主要以物理效应为主. (b) 20 Mass fraction of LS/% 36.46% 29.77% 32.63% 32.72% 38.15% 0 5 15 10 30 25 20 35 40 Porosity/ % (d) Full Mean particle size/μm 8 21 60 33 30 25 20 35 40 Porosity/ % 29.66% 33.96% 35.09% 40.16% 29.77% (a) 10000 Pore diameter/nm 10 1000 100 0.2 0.1 0 0.4 0.3 0.5 −d V/dlogD LS−0 LS−5% LS−10% LS−15% LS−20% (c) 10000 Pore diameter/nm 10 1000 100 0.2 0.1 0 0.4 0.3 0.5 −d V/dlogD LS−bulk LS−60 LS−33 LS−21 LS−8 图 9    石粉对赤泥基注浆材料孔径分布和孔隙率的影响. （a）不同质量分数石粉的孔径分布；（b）不同质量分数石粉的孔隙率；（c）不同平均粒径石 粉的孔径分布；（d）不同平均粒径石粉的孔隙率 Fig.9     Effect  of  limestone  powder  on  pore-size  distribution  and  porosity  of  red  mud –based  grouting  material:  (a)  pore-size  distribution  of  LS  with different mass fractions; (b) porosity of LS with different mass fractions; (c) pore-size distribution of LS with different mean particle sizes; (d) porosity of LS with different mean particle sizes 10 20 30 40 2θ/(°) 1 1 1 1 2 2 2 2 3 5 4 5 5 5 2 2 2 2 2 1 1 3 1 4 1 (a) Relative intensity 5 15 25 35 45 55 65 50 60 70 10 20 30 40 2θ/(°) 5 15 25 35 45 55 65 50 60 70 (b) Relative intensity LS−0 LS−5% LS−10% LS−15% LS−20% LS−bulk LS−60 LS−33 LS−21 LS−8 1—Calcite; 2—Hematite; 3—C−S−H; 4—Unnamed zeolite; 5—Boehmite 图 10    掺入石粉的赤泥基注浆材料结石体 XRD 图. （a）不同质量分数石粉；（b）不同平均粒径石粉 Fig.10     X-ray  diffraction  spectra  of  paste  matrix  of  red  mud –based  grouting  material  with  limestone  powder:  (a)  different  mass  fractions  of  LS; (b) different mean particle sizes of LS 李召峰等： 石粉对赤泥基注浆材料的影响机制 · 775 ·