超高水充填材料固結體水體積高達95%~97%，其穩(wěn)定與否直接影響到工程的應用。超高水材料的固結產物主要是鈣礬石，其基本結構單元為{Ca3[Al(OH)6]·12H2O}3+，屬三方晶系，呈柱狀結構。其分子式為3CaOA12O33CaSO432H2O。

超高水填充材料廠家介紹鈣礬石結晶能力很強，在合理配比的溶液中形成針狀并交叉成網狀結構。其穩(wěn)定性包括熱穩(wěn)定性、抗碳化性及抗壓下穩(wěn)定性等。

（1）熱穩(wěn)定性

除封閉狀態(tài)外，在開封干熱情形下，從55℃開始到100℃，24個配位水逐步脫去，在約160~260℃，脫去相當4H2O，在370℃以上脫去相當2H2O。但在400℃以下，滴水會重新生成鈣礬石。超過400℃則逐漸分解生成硬石膏，約950℃時全部形成無水硫鋁酸鈣及氧化鈣等。

（2）鈣礬石的化學穩(wěn)定性

從鈣礬石的形成角度分析，鈣礬石屬不一致溶四元化合物。大量研究結果表明，鈣礬石失去穩(wěn)定的主要因素是風化，即將超高水材料固結體完全置于空氣中。失穩(wěn)的主要機理為：

鈣礬石在空氣中，即在干燥條件下，與CO2作用會分解為碳酸鈣、硫酸鈣和氫氧化鋁（或成碳鋁酸鈣），造成鈣礬石風化崩解。其反應式為：

3CaOAl2O33CaSO432H2O

3（CaSO42H2O）+3CaCO3+Al2O3xH2O+(26-x)H2O

在封閉狀態(tài)下，上述風化條件是不存在的。因此，鈣礬石在封閉條件下，或在完全潮濕狀態(tài)下，可長期穩(wěn)定。當超高水充填材料用于采空區(qū)充填時，其完全處于封閉狀態(tài)下，只要所處環(huán)境不受地震等大的地質運動破壞，超高水材料可以保持持久穩(wěn)定。

（3）受壓下穩(wěn)定性

高壓對鈣礬石的穩(wěn)定性有影響。研究結果表明，在3GPa時，鈣礬石開始失穩(wěn)。壓力繼續(xù)升高，鈣礬石開始轉化成無定型結構。因此，一般情況下，超高水材料形成的固結體不會用于如此高壓狀況下。