煤矸石改良黄土的湿陷性变化规律分析

摘要

针对宁夏地区煤矸石堆存量巨大且资源化利用率低问题，尝试用宁夏地区的煤矸石改良同心县黄土。采用室内湿陷性试验分析不同掺量煤矸石改良黄土的湿陷性变化规律，并通过电镜扫描技术揭示煤矸石改良黄土的微观机理，然后将试验结果与已有研究进行对比分析。结果表明：黄土中掺入破碎后的煤矸石可以显著降低其湿陷性，其中煤矸石掺量为15%时，改良黄土的湿陷系数为0.014，相较于素黄土下降了64.1%，湿陷性被消除。微观结构分析表明，掺入煤矸石后，黄土颗粒之间出现胶凝物质，使得改良黄土的孔隙率降低，孔径变小，接触方式由点接触转变为面接触，颗粒之间的接触面积增大，整体结构变得更加密实。掺量大于6%时，煤矸石改良黄土湿陷性的效果优于煤气化渣，煤矸石与粉煤灰改良黄土湿陷性的效果基本相当，且二者的最佳掺量均为15%。宁夏地区的煤矸石可以将宁夏同心县中等湿陷性黄土的湿陷性消除。

关键词

煤矸石 / 黄土 / 湿陷性 / 微观机理

基金资助

国家自然科学基金项目（41961011）; 宁夏自然科学基金项目（2024AAC03068）; 2023年度宁夏回族自治区留学回国人员创新项目“煤基固废改良黄土的力学性能和抗冻性研究”