《工程科学学报》录用稿，htps:/doi.org/10.13374/i,issn2095-9389.2020.11.13.001©北京科技大学2020 堆存温度对半水磷石膏胶凝性能影响 王志凯'，王贻明区，吴爱祥1，李根，李剑秋2 1)北京科技大学，土木与资源工程学院，北京1000832)贵州大学，化学与化工学院，贵阳550025：) 通信作者，E-mail:ustbwym@126.com 摘要针对半水磷石膏(HPG)长时间堆存状态下会出现固结现象，其胶凝性能也相应下降。以室内HPG结晶水检测和单轴 压缩试验为基础，通过设定4种不同堆存温度，分别为20,40,60和80℃，探究不同堆存温度作用下HPG试样结晶水含 量变化和堆存后制备的充填胶凝材料(HCM)抗压强度发展规律，并采用SEM等微观分析手段研究摊存温度对其强度影响 机制。结果表明，堆存温度对HPG胶凝性能影响显著，高的堆存温度会加快HPG试样中的自水转变为结晶水速率，而且 会抑制堆存后制备的HCM强度发展。采用数据标准化对不同堆存温度作用后的试样抗乐强度作出预测，被证实与实测值较 吻合。微观分析发现，堆存温度主要影响体系的过饱和度，而使不同堆存温度作用后制备的CM微观形态表现差异。 关键词半水磷石膏，堆存温度，胶凝性能，标准化处理，强度预测 分类号TD853 Effect of storage temperature on cementitious property of Hemihydrate phosphogypsum WANG Zhi-kai,WANG Yi-ming,WU Ai-xiangLGen,LI Jian-qiu 1)School of Civil and Resource Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China: 2) School of Chemistry Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China) Corresponding author,E-mail:ustbwym@126.com ABSTACT Whether it is domestic or foreign,the utilization of phosphogypsum(PG)resources is not satisfactory.A chemical plant in Guizhou produces phosphoric acid through the semi-aqueous process to obtain the by-product hemihydrate phosphogypsum(HPG) which has certain gelling activity.If this feature of HPG can be fully utilized,it can replace cement as a cementing material to prepare mine filling materials.The use of HPG for the goaf filling can not only reduce the environmental protection problems caused by the surface discharge of PG,butalso eliminate the hidden safety hazards in the goaf.At present,when HPG is used to prepare mine filling cementitious material ipis found that when HPG is stacked for a certain period of time,it will be consolidated into a block and lose its gelling activity.For the HPG in the storage state,its gelling performance appears to decline.Based on indoor HPG crystal water detection and uniaxial compression test,by setting 4 different storage temperatures,respectively 20,40,60 and 80C explore the changes and changes in the content of crystal water of HPG samples under different storage temperatures.The compressive strength development law of HCM prepared after storage,and microscopic analysis methods such as SEM are used to study the influence mechanism of storage temperature on its strength.The results show that the stacking temperature has a significant effect on the gelling performance of HPG.A high stacking temperature will speed up the conversion of free water in the HPG sample to crystal water and inhibit the strength development of the HCM prepared after stacking.Data standardization is used to predict the compressive strength of samples after different storage temperatures,which is confirmed to be in good agreement with the measured values.The 收藕日期：2020-11-13 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51674012)
堆存温度对半水磷石膏胶凝性能影响 王志凯 1，王贻明 1，吴爱祥 1，李根 1，李剑秋 2 1) 北京科技大学，土木与资源工程学院，北京 100083 2) 贵州大学，化学与化工学院，贵阳 550025；） 通信作者, E-mail: ustbwym@126.com 摘 要 针对半水磷石膏（HPG）长时间堆存状态下会出现固结现象，其胶凝性能也相应下降。以室内 HPG 结晶水检测和单轴 压缩试验为基础，通过设定 4 种不同堆存温度，分别为 20，40，60 和 80 ℃，探究不同堆存温度作用下 HPG 试样结晶水含 量变化和堆存后制备的充填胶凝材料（HCM）抗压强度发展规律，并采用 SEM 等微观分析手段研究堆存温度对其强度影响 机制。结果表明，堆存温度对 HPG 胶凝性能影响显著，高的堆存温度会加快 HPG 试样中的自由水转变为结晶水速率，而且 会抑制堆存后制备的 HCM 强度发展。采用数据标准化对不同堆存温度作用后的试样抗压强度作出预测，被证实与实测值较 吻合。微观分析发现，堆存温度主要影响体系的过饱和度，而使不同堆存温度作用后制备的 HCM 微观形态表现差异。 关键词 半水磷石膏，堆存温度，胶凝性能，标准化处理，强度预测 分类号 TD853 Effect of storage temperature on cementitious property of Hemihydrate phosphogypsum WANG Zhi-kai1) , WANG Yi-ming1), WU Ai-xiang1) , LI Gen1) , LI Jian-qiu2) 1) School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2) School of Chemistry Engineering, Guizhou University , Guiyang 550025, China) Corresponding author, E-mail: ustbwym@126.com ABSTACT Whether it is domestic or foreign, the utilization of phosphogypsum (PG) resources is not satisfactory. A chemical plant in Guizhou produces phosphoric acid through the semi-aqueous process to obtain the by-product hemihydrate phosphogypsum (HPG), which has certain gelling activity. If this feature of HPG can be fully utilized, it can replace cement as a cementing material to prepare mine filling materials. The use of HPG for the goaf filling can not only reduce the environmental protection problems caused by the surface discharge of PG, but also eliminate the hidden safety hazards in the goaf. At present, when HPG is used to prepare mine filling cementitious material, it is found that when HPG is stacked for a certain period of time, it will be consolidated into a block and lose its gelling activity. For the HPG in the storage state, its gelling performance appears to decline. Based on indoor HPG crystal water detection and uniaxial compression test, by setting 4 different storage temperatures, respectively 20, 40, 60 and 80 , explore the ℃ changes and changes in the content of crystal water of HPG samples under different storage temperatures. The compressive strength development law of HCM prepared after storage, and microscopic analysis methods such as SEM are used to study the influence mechanism of storage temperature on its strength. The results show that the stacking temperature has a significant effect on the gelling performance of HPG. A high stacking temperature will speed up the conversion of free water in the HPG sample to crystal water and inhibit the strength development of the HCM prepared after stacking. Data standardization is used to predict the compressive strength1 of samples after different storage temperatures, which is confirmed to be in good agreement with the measured values. The 1收稿日期:2020-11-13 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51674012) 《工程科学学报》录用稿，https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.11.13.001 ©北京科技大学 2020 录用稿件，非最终出版稿
microscopic analysis found that the storage temperature mainly affects the supersaturation of the system,and the microscopic morphology of the HCM prepared after different storage temperatures is different. KEY WORDS hemihydrate phosphogypsum;storage temperature;cementitious property;standardized processing;strength prediction 我国金属矿产资源储量大、种类多，是国民经济和社会发展的重要基础四。目前基于传统采矿方法产生 的采空区和尾矿库已成为金属矿山的危险源四，有鉴于此，充填采矿法逐渐成为矿产资源开采优先选择的 方法，受限于水泥等胶凝材料昂贵价格，限制了充填采矿法的推广应用。因此，选择低成本胶凝材料代替 水泥，成为矿山充填技术领域研究的重点。大量研究表明6)，半水湿法磷酸生产中，用硫酸处理磷矿时， 产生的固体废料半水磷石膏(Hemihydrate phosphogypsum,HPG)具有一定的胶凝活性，可替代水泥成为 新型胶凝材料，满足充填作业需要，进而实现“一废治两害”的资源化利用。 目前利用HPG制备矿山充填材料的研究已经取得了重大进步山。但相关研究◇忽略了温度对堆存 状态下HPG胶凝活性的影响。温度的影响需从两方面考虑：一是，新鲜HPG运送至充填站，无法保证随运 随充，需在充填站暂时堆存，其环境温度对HPG胶凝活性的影响：S是化江原料厂产生的副产品 HPG,具有较高的初始温度，堆存时产生的温度场对HPG胶凝活性的影响。文献[12]揭示，温度是影响磷 石膏结晶水变化的关键因素，而结晶水是衡量其胶凝活性的重要指标。文献13]表明，HPG随着养护时间 延长，结晶水含量升高，而强度性能呈降低趋势。因此，探明不同堆存温度下HPG体系中的自由水转变为 结晶水的影响规律，合理调控HPG堆存温度、控制工程成本具有一定的工程意义。 鉴于上述发现，本文将基于室内HPG结晶水检测和单轴缩武验，检测不同堆存温度下HPG试样结 晶水含量，取堆存后的HPG试样制备充填胶凝材料(PG-cementitious material,.HCM),测试其无侧限 抗压强度(Unconfined compression strength,UCS),分析维存温度对HCM强度发展的影响规律，探究堆 存温度对HCM强度影响的内在机制，相关研究成果将为PG的推广应用提供理论和技术支撑。 1HPG物化性质与试验方法 1.1HPG物化性质 HPG物化性质指标包括粒度、化学成份、自由水和结晶水等。HPG的化学成份、自由水和结晶水测定结 果详见表1。HPG的X射线衍射仪和猫电子显微镜分析图像见图1。粒度分析结果见图2。试验所用的改性 剂为市售生石灰，生石灰中有效Ca0含量为70.14%。 由表1可知，HPG主要轮学成份为CaO、SO,符合半水石音制备的基本性征，含有少量 Al2O、PO5、SiO2等为影响成品强度特征成份。由图1可见，HPG主要物相为半水石音。电镜扫描图显示 HPG颗粒呈现由柱状和片状半水石膏晶体组成“球状”聚晶形态，这是因半水法生产磷酸浓度过高，C+ 不断在半水硫酸钙晶核上富集而成。图2表明，HPG的Ds0为57.277um,图中50~100um颗粒较多。综合 分析，HPG具备制备胶凝材料的条件。 表1HPG化学成份及含水率测定结果表 fable 1 HPG chemical composition and moisture content measurement result table w/% Material CaO Al2O3 SiOz P2Os MgO Fe2O3 SO:Sro loss Free water Crystal water HPG 37.86 2.46 4.20 1.37 0.28 0.45 44.82 0.36 0.20 22.10 5.40 w is mass fraction
microscopic analysis found that the storage temperature mainly affects the supersaturation of the system, and the microscopic morphology of the HCM prepared after different storage temperatures is different. KEY WORDS hemihydrate phosphogypsum; storage temperature; cementitious property; standardized processing; strength prediction 我国金属矿产资源储量大、种类多，是国民经济和社会发展的重要基础[1]。目前基于传统采矿方法产生 的采空区和尾矿库已成为金属矿山的危险源[2]，有鉴于此，充填采矿法逐渐成为矿产资源开采优先选择的 方法，受限于水泥等胶凝材料昂贵价格，限制了充填采矿法的推广应用。因此，选择低成本胶凝材料代替 水泥，成为矿山充填技术领域研究的重点[3-5]。大量研究表明[6-8]，半水湿法磷酸生产中，用硫酸处理磷矿时， 产生的固体废料半水磷石膏（Hemihydrate phosphogypsum，HPG）具有一定的胶凝活性，可替代水泥成为 新型胶凝材料，满足充填作业需要，进而实现“一废治两害”的资源化利用。 目前利用 HPG 制备矿山充填材料的研究已经取得了重大进步[9-11]。但相关研究中，忽略了温度对堆存 状态下 HPG 胶凝活性的影响。温度的影响需从两方面考虑：一是，新鲜 HPG 运送至充填站，无法保证随运 随充，需在充填站暂时堆存，其环境温度对 HPG 胶凝活性的影响；二是，化工原料厂产生的副产品 HPG，具有较高的初始温度，堆存时产生的温度场对 HPG 胶凝活性的影响。文献[12]揭示，温度是影响磷 石膏结晶水变化的关键因素，而结晶水是衡量其胶凝活性的重要指标。文献[13]表明，HPG 随着养护时间 延长，结晶水含量升高，而强度性能呈降低趋势。因此，探明不同堆存温度下 HPG 体系中的自由水转变为 结晶水的影响规律，合理调控 HPG 堆存温度、控制工程成本具有一定的工程意义。 鉴于上述发现，本文将基于室内 HPG 结晶水检测和单轴压缩试验，检测不同堆存温度下 HPG 试样结 晶水含量，取堆存后的 HPG 试样制备充填胶凝材料（HPG-cementitious material，HCM），测试其无侧限 抗压强度（Unconfined compression strength，UCS），分析堆存温度对 HCM 强度发展的影响规律，探究堆 存温度对 HCM 强度影响的内在机制，相关研究成果将为 HPG 的推广应用提供理论和技术支撑。 1 HPG 物化性质与试验方法 1.1 HPG 物化性质 HPG 物化性质指标包括粒度、化学成份、自由水和结晶水等。HPG 的化学成份、自由水和结晶水测定结 果详见表 1。HPG 的 X 射线衍射仪和扫描电子显微镜分析图像见图 1。粒度分析结果见图 2。试验所用的改性 剂为市售生石灰，生石灰中有效 CaO 含量为 70.14%。 由表 1 可知，HPG 主要化学成份为 CaO、SO3，符合半水石膏制备的基本性 征，含有少量 Al2O3、P2O5、SiO 2等为影响成品强度特征成份。由图 1 可见，HPG 主要物相为半水石膏。电镜扫描图显示 HPG 颗粒呈现由柱状和片状半水石膏晶体组成“球状”聚晶形态，这是因半水法生产磷酸浓度过高，Ca2+ 不断在半水硫酸钙晶核上富集而成[14]。图 2 表明，HPG 的 D50为 57.277 um，图中 50~100 um 颗粒较多。综合 分析，HPG 具备制备胶凝材料的条件。 表 1 HPG 化学成份及含水率测定结果表 Table 1 HPG chemical composition and moisture content measurement result table w/% Material CaO Al2O3 SiO2 P2O5 MgO Fe2O3 SO3 SrO loss Free water Crystal water HPG 37.86 2.46 4.20 1.37 0.28 0.45 44.82 0.36 0.20 22.10 5.40 w is mass fraction 录用稿件，非最终出版稿
(a) ▲：Hemihydrate gypsum (b) V:Anhydrous gypsum HPG 20 30 40 50 0 2-Theta() S3400 20.0kV x1.00K SE 图1HPG的矿物组成和微观形貌分析.()HPG的X射线衍射图：(b)HPG的微观构图 Fig.I Mineral composition and micromorphology analysis of HPG.(a)X-ray diffraction pattern of HPG.(b)microstructure of HPG 100- 70 50 0 0 0 0.1 100 size/um 图2HPG粒径分布 Fig.2 Particle size distribution of HPG 1.2试验方法 将新鲜HPG按照现场堆体等侧缩小100倍，同时保持h:=2(图3所示)，最大程度等比例模拟实 际堆存状态。之后将其用防渗膜进行覆盖（保证水无法与HPG接触反应）置于恒温恒湿箱进行堆存养护， 并设定堆存温度值，模拟新鲜物料现场堆存条件。之后保持每隔3测定物料内部结晶水含量，待堆存36 h(矿山经验堆存时间)后取样制备HCM并测定其各龄期抗压强度。结合生产实际，本次试验考虑4种 不同堆存温度，即20%4060和80℃，每组试样养护龄期设定为3,7,14,28,56和90d。另外，为了 对比分析，试验过中，还需测定一组新鲜HPG试样的结晶水、HCM强度值。 将堆存后的HPG,采用静压法制备HCM立方体标准试样，具体过程如下：a按浓度为69%，改性剂 质量分数为2%（改性剂与半水磷石膏质量比）设计方案称取堆存后的HPG和改性剂等材料，使用室内小 型搅拌机将HPG、改性剂和水充分搅拌均匀；b.将搅拌好的混合料倒入70.7×70.7×70.7mm三联模具，待 初凝后，将试块刮平，并进行脱模处理：c.将脱模后的HCM试块置于20℃，湿度为90%养护箱养护至设 定龄期，之后按照JGJT70-2009《建筑砂浆基本性能实验方法标准》开展抗压强度试验。 为控制试验操作误差，对于结晶水检测及单轴压缩试验，均制备3个平行样，并测得试样试验数据的 平均值
图 1 HPG 的矿物组成和微观形貌分析. (a) HPG 的 X 射线衍射图; (b) HPG 的微观结构图 Fig.1 Mineral composition and micromorphology analysis of HPG. (a) X-ray diffraction pattern of HPG; (b) microstructure of HPG 0.1 1 10 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Cumulative distribution/% Partical size/um 图 2 HPG 粒径分布 Fig.2 Particle size distribution of HPG 1.2 试验方法 将新鲜 HPG 按照现场堆体等比例缩小 100 倍，同时保持 h:r=2（图 3 所示），最大程度等比例模拟实 际堆存状态。之后将其用防渗膜进行覆盖（保证水无法与 HPG 接触反应）置于恒温恒湿箱进行堆存养护， 并设定堆存温度值，模拟新鲜物料现场堆存条件。之后保持每隔 3 h 测定物料内部结晶水含量，待堆存 36 h（矿山经验堆存时间）后，取样制备 HCM 并测定其各龄期抗压强度。结合生产实际，本次试验考虑 4 种 不同堆存温度，即 20，40，60 和 80 ℃，每组试样养护龄期设定为 3，7，14，28，56 和 90 d。另外，为了 对比分析，试验过程中，还需测定一组新鲜 HPG 试样的结晶水、HCM 强度值。 将堆存后的 HPG，采用静压法制备 HCM 立方体标准试样，具体过程如下：a.按浓度为 69%，改性剂 质量分数为 2%（改性剂与半水磷石膏质量比）设计方案称取堆存后的 HPG 和改性剂等材料，使用室内小 型搅拌机将 HPG、改性剂和水充分搅拌均匀；b.将搅拌好的混合料倒入 70.7× 70.7× 70.7 mm 三联模具，待 初凝后，将试块刮平，并进行脱模处理；c.将脱模后的 HCM 试块置于 20 ℃，湿度为 90%养护箱养护至设 定龄期，之后按照 JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能实验方法标准》开展抗压强度试验。 为控制试验操作误差，对于结晶水检测及单轴压缩试验，均制备 3 个平行样，并测得试样试验数据的 平均值。 录用稿件，非最终出版稿
h:r=2 h 图3室内小型堆体模型 Fig.3 Indoor small pile model 2试验结果与分析 2.1不同堆存温度对HPG胶凝性能影响 2.1.1不同堆存温度对HPG结晶水含量影响 出版稿 图4给出了4种不同堆存温度条件下HPG结晶水含量随时间的变化过程。在任一堆存温度下，HPG试 样的结晶水含量均随时间的推移逐渐增大，在堆存初期增长速率较快，当堆存时间达到36h之后，HPG试 样的结晶水含量逐渐趋于稳定趋势：在任一时刻，堆存温度越高/HPG试样的结晶水含量明显越高。 进一步采用数学手段对试验数据进行分析，HG试样在任一堆存温度下的结晶水含量(Crystal water,Cu)变化过程均可由Chitambira提出温度与材料性质关系的函数进行描述： In[C.(t,T)exp[-BIn(t)]) (1) 式中：1为堆存时间h):T为堆存温度(C):C(L,D为堆存温度T时，经过1小时堆存后HPG试样的结 晶水含量：A和B为拟合常数，其中，拟合常数A反映了HPG试样的最终结晶水含量(t仁0，堆存温度T 时)，即C=℃xp(4):拟合常数B反峡PG试样中的自由水转变为结晶水速率。相关拟合结果和拟合常 数如图4所示，由图4可知，随着埔存温度越高，拟合常数A和B的值越大，即HPG试样中的自由水转变 为结晶水速率越快，最终结晶水含彙也越高，因此高的堆存温度促进HPG试样中的自由水转变为结晶水。 值得注意，堆存温度为6QC和80C时，结晶水最终含量分别为18.23%、18.29%，表明当达到一定堆存温 度，通过升高温度以提高DG试样结晶水含量的作用将明显减弱
图 3 室内小型堆体模型 Fig.3 Indoor small pile model 2 试验结果与分析 2.1 不同堆存温度对 HPG 胶凝性能影响 2.1.1 不同堆存温度对 HPG 结晶水含量影响 图 4 给出了 4 种不同堆存温度条件下 HPG 结晶水含量随时间的变化过程。在任一堆存温度下，HPG 试 样的结晶水含量均随时间的推移逐渐增大，在堆存初期增长速率较快，当堆存时间达到 36 h 之后，HPG 试 样的结晶水含量逐渐趋于稳定趋势；在任一时刻，堆存温度越高，HPG 试样的结晶水含量明显越高。 进一步采用数学手段对试验数据进行分析，HPG 试样在任一堆存温度下的结晶水含量（Crystal water，Cu）变化过程均可由 Chitambira[15]提出温度与材料性质关系的函数进行描述： u ln[ ( , )] {1 exp[ ln( )]} C t T A B t (1) 式中：t 为堆存时间(h)；T 为堆存温度( ) ℃ ；Cu(t, T)为堆存温度 T 时，经过 t 小时堆存后 HPG 试样的结 晶水含量；A 和 B 为拟合常数，其中，拟合常数 A 反映了 HPG 试样的最终结晶水含量（t=∞，堆存温度 T 时），即 Cu=exp(A)；拟合常数 B 反映了 HPG 试样中的自由水转变为结晶水速率。相关拟合结果和拟合常 数如图 4 所示，由图 4 可知，随着堆存温度越高，拟合常数 A 和 B 的值越大，即 HPG 试样中的自由水转变 为结晶水速率越快，最终结晶水含量也越高，因此高的堆存温度促进 HPG 试样中的自由水转变为结晶水。 值得注意，堆存温度为 60 ℃和 80 ℃时，结晶水最终含量分别为 18.23%、18.29%，表明当达到一定堆存温 度，通过升高温度以提高 HPG 试样结晶水含量的作用将明显减弱。 录用稿件，非最终出版稿
20 In(C)=4 {1-exp[-BIn()]) 80℃ 18 x_X. △-△-4--4--4 △-- 16 60C △ 12 40℃ 10 0-9 0-0 0 -0 20℃ 8 0 T-20℃(A-13.56.B-0.41 0 T=40℃(4=14.56，B=0.72) 6- 0 T=60℃(A=18.23.B-0.79) T=80℃(A=18.29,B=1.48) 10 5 0 25 30 35 40 t/h 图4不同堆存温度HPG结晶水含量变化过程 Fig.4 Variation process of HPG crystal water content at different storage emperatures 2.1.2不同堆存温度对HCM强度发展影响 图5给出了5种不同堆存条件下HCM的UCS随时间的变化过程。萁中选取HPG新鲜物料（同一批 次)不经过堆存直接制成的HCM试样作为参考值。从图5可知，在任一堆存温度条件下，HCM试样的强 度均随时间的推移逐渐增大，表现为养护初期强度增长速率较快当养护龄期达到28d之后，HCM强度 发展趋于稳定，后期强度有下降趋势。在任一时刻，堆温度越高，HCM试样的强度越低，与堆存温度促 进HPG试样中的自由水转变为结晶水有关，即胶凝物质半冰石膏转化为二水石膏。值得注意，若堆存温度 过高或堆存时间过长，则HPG堆体中的半水石膏将全部转化为二水石膏，堆体此时呈无胶凝活性的磷石膏 (Phosphogypsum,PG)固结块体，在后续充填过程无半水石膏水化形成二水石音以提供强度来源。 对HCM强度试验数据进行分析，HCM试样在任一堆存温度条件下的UCS(简称S)发展过程同样可由 Chitambira提出的函数进行描述： In[S(T)]4f1-exp[-B In()]) (2) 式中：t为养护龄期(d): D为摊存温度(C):S(L,T)为堆存温度T条件下，堆存36h后制备的HCM试 样，经过1天养护后的抗压强度和B,为拟合常数，其中，拟合常数A反映了HCM试样的最终强度大 小(=0， 堆存温度T时》入即exp(4):拟合常数B,反映了HCM试样强度增长速率。 相关拟合结果和 拟合常数如图5所示<随省堆存温度越高，拟合常数A和B的值越小，即HCM试样强度发展速率越慢， 最终强度越低，因此高的雄存温度抑制堆存后的HCM强度发展
图 4 不同堆存温度 HPG 结晶水含量变化过程 Fig.4 Variation process of HPG crystal water content at different storage temperatures 2.1.2 不同堆存温度对 HCM 强度发展影响 图 5 给出了 5 种不同堆存条件下 HCM 的 UCS 随时间的变化过程。其中选取 HPG 新鲜物料（同一批 次）不经过堆存直接制成的 HCM 试样作为参考值。从图 5 可知，在任一堆存温度条件下，HCM 试样的强 度均随时间的推移逐渐增大，表现为养护初期强度增长速率较快，当养护龄期达到 28 d 之后，HCM 强度 发展趋于稳定，后期强度有下降趋势。在任一时刻，堆存温度越高，HCM 试样的强度越低，与堆存温度促 进 HPG 试样中的自由水转变为结晶水有关，即胶凝物质半水石膏转化为二水石膏。值得注意，若堆存温度 过高或堆存时间过长，则 HPG 堆体中的半水石膏将全部转化为二水石膏，堆体此时呈无胶凝活性的磷石膏 （Phosphogypsum，PG）固结块体，在后续充填过程中无半水石膏水化形成二水石膏以提供强度来源。 对 HCM 强度试验数据进行分析，HCM 试样在任一堆存温度条件下的 UCS(简称 Su)发展过程同样可由 Chitambira 提出的函数进行描述： u 1 1 ln[ ( , )] {1 exp[ ln( )]} S t T A B t (2) 式中：t 为养护龄期(d)；T 为堆存温度( ) ℃ ；Su(t, T)为堆存温度 T 条件下，堆存 36 h 后制备的 HCM 试 样，经过 t 天养护后的抗压强度；A1和 B1为拟合常数，其中，拟合常数 A1反映了 HCM 试样的最终强度大 小（t=∞，堆存温度 T 时），即 Su=exp(A1)；拟合常数 B1反映了 HCM 试样强度增长速率。相关拟合结果和 拟合常数如图 5 所示，随着堆存温度越高，拟合常数 A1和 B1的值越小，即 HCM 试样强度发展速率越慢， 最终强度越低，因此高的堆存温度抑制堆存后的 HCM 强度发展。 录用稿件，非最终出版稿