通过试验得到最高准用膨润土添量下水泥基回填材料流动度、导热系数与抗压强度的变化规律，优选出水灰比0.75、砂灰比2.00的性能最均衡。进一步结合石墨对材料的性能影响，选择合理基础组分配比对材料的导热性能进行提升。优化后的回填材料导热系数可以达到2.01 W/(m·K)。将回填材料参数应用于工程实例进行模拟计算，使用最优性能的回填材料时可有效降低钻孔热阻、减少钻孔总深度，换热效率可提升7.8%，对地源热泵系统的初投资与运行能耗降低具有重要意义。
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