1. 引言 (Introduction)
- 背景：文章讨论了水泥基尾砂填充物（CTB）在矿物资源回收、矿山废弃物管理和避免地面沉降中的应用。CTB在运行中会暴露在复杂的环境特征中，如湿度、热量和周围岩石应力，这些都显著影响其行为。
- 研究目的：开发了一个热-水-力耦合数学模型，以具体探索CTB在固化过程中受低相对湿度和环境温度耦合作用下的湿度、热量和强度特性的演变。
2. 数值模型的建立 (Establishment of numerical model)
- 模型描述：介绍了COMSOL Multiphysics软件的使用，该软件通过有限元技术模拟实际物理现象。详细描述了CTB的温度受内部（水化反应产生的热量）和外部（与周围环境的热传导）因素的影响。
- 方程和参数：提供了计算热传导、热收缩常数、总应变和有效应力的方程。此外，还介绍了屈服准则和湿度变化引起的应变计算。
3. 几何模型和网格细节 (Geometric model and mesh details)
- 建模过程：描述了建模过程，包括物理界面的整合、几何模型的建立、初始条件/限制的应用、网格的创建和后处理。
- 初始条件和限制：提供了几何模型的初始条件和限制，以及模型的2D图和模型及计算点在COMSOL Multiphysics中的位置。
4. 实验计划 (Experimental program)
- 材料和方法：介绍了实验材料，包括尾矿、水泥和自来水，并提供了尾矿的主要物理特性和矿物学分析。描述了用于分析CTB耦合特性和验证数学模型的实验系统。
- 实验设计：详细说明了实验组别、养护时间和温度条件，以及如何通过实验数据来验证模型的合理性。
5. 数值模型的验证 (Validation of the numerical model)
- 模型验证：使用COMSOL Multiphysics软件中的相关模块来验证CTB的热-水-力耦合数学模型。展示了模型预测的湿度与CTB样品测试中测量的湿度之间的比较，以及模型预测的温度变化与实验中记录的温度变化之间的比较。
6. 数值模型的应用 (Application of the numerical model)
- CTB的反应：探讨了CTB中水泥材料与水反应形成水化产物，提高CTB强度的过程。分析了低环境温度和湿度对CTB热-水-力耦合过程的影响，包括应力分布和最大收缩变形分布。
- 影响分析：详细讨论了低环境温度和湿度对CTB湿度演变、温度演变和机械性能的影响。
7. 结论 (Conclusions)
- 研究贡献：总结了研究的主要发现，包括低环境温度和湿度的耦合会导致CTB早期湿度下降，阻碍了CTB的水化反应；低环境温度和湿度会降低CTB的最大热量和水泥水化释放的热量，阻碍强度发展；低环境温度和湿度会导致CTB的最大收缩变形增加，导致顶部的压缩应力和底部的拉伸应力，从而降低长期强度。
