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摘要
膏体性能是体系内部不同颗粒、组分之间协同作用的结果，探明充填料浆在搅拌作用下细观结构形态的演化过程，对完善膏体搅拌理论、改善膏体充填性能、实现矿山降本增效具有重要意义。采用激光颗粒显微成像(PVM)技术获取膏体料浆在不同搅拌时刻的细观结构图像，经二值化处理后应用Avizo软件得到料浆中团聚体的等效直径(d),来表征膏体细观结构特征，并基于Blake-Kozeny方程及Hattori-Izumi理论构建d-t关系模型，最后将所得实验值和理论值进行对比分析。研究结果表明：膏体搅拌制备过程分为浸湿黏结和剪切分散2个阶段，在搅拌作用下料浆细观结构的等效直径先增大后降低，最终趋于稳定。在浸湿黏结阶段，颗粒与液体之间形成类似“核-壳”结构，并在液桥力的作用下不断吸附周围的颗粒，随着被吸附的颗粒越来越多，“核-壳”结构尺寸渐渐增大(d与时间t的0.5次方成正比),并在35 s左右达到峰值；在剪切分散阶段，“核-壳”结构的体积分数达到临界状态无法吸附更多颗粒，团聚体在剪切力的作用下发生破裂，细观结构的等效直径不断变小(d与t成反比),并于300 s后趋于稳定，物料转变为均质“膏体”状态。基于等效直径的细观结构演化模型量化了充填料制备过程，促进了固废充填技术的完善。
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