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宋連喜¹  ,  王忠偉¹  ,  李鵬飛² ,  孫    強³

( 1 .  國家能源集團煤焦化有限責任公司 ， 內蒙古 烏海 016000 ;  2.  遼寧工程技術大學 礦業學院，

遼寧 阜新 123000 ;  3 .  西安科技大學 煤炭綠色開采地質研究院 ，陜西 西安710054)

摘   要 ：黃土作為一種孔隙結構發育的特殊土壤 ，具有滲透性 、濕陷性 、崩解性等特性 ，容易引發地面裂  縫 、地表的不均勻沉降等問題。通過氮氣吸附 、硬度測試和 SEM 等室內試驗對不同摻量水泥黃土孔隙結構和強  度特征進行研究。結果表明： 隨著水泥摻量的逐漸增大 ，黃土水泥復合材料總孔容逐漸降低 ，水泥摻量為 25%   時總孔容較水泥摻量為10% 時降低了40% ;  黃土水泥復合材料壓痕硬度和強度與水泥摻量存在明顯的正相關性， 通過 SEM 從微觀角度直觀分析得出黃土水泥復合材料是通過改變土體顆粒大小 、形狀 、連接方式 ，膠結物填充  狀態等來改變原土體的物理力學性質。研究可為黃土地區注漿材料的研發提供技術參考。

關鍵詞：水泥改良土 ；氮氣吸附 ；掃描電鏡 ；孔隙結構 ；土體強度

中圖分類號：TU411            

文獻標志碼：A           

文章編號： 1005- 8249   (2024)  04- 0047- 06

 DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005-8249.2024.04.009

 

SONG Lianxi ¹  ,  WANG Zhongwei ¹  ,  LI Pengfei ² ,  SUN Qiang ³

( 1 . National Energy Group Coal Coking Co. ，Ltd. ，Wuhai 016031 ,  China;  2. College  of Mining ,

Liaoning Technical University ,  Fuxin 123000 ,  China;  3 . Geological  Research  Institute for Coal

Green Mining ,  Xi ’an University of Science and Technology ,  Xi ’an 710054 ,  China)

Abstract: As a special soil with a well-developed pore structure, loess has characteristics such us permeability,collapsibility,and disintegration,which can easily lead to problems like ground fissures and uneven settlement of the surface.The pore structure and strength characteristics of loess with different dosage of cement were investigated by indoor tests such us nitrogen adsorption,hardness test and SEM.The results showed that the total pore volume of loess cement composites gradually decreased with the gradual increase of cement content,and the total pore volume decreased by 40% at 25% cement doping compared with that at 10% cement content;The indentation hardness and strength of loess cement composites have obvious positive correlation with the cement content,and the physical and mechanical properties of the original soil are changed by changing the size,shape,connection and cement filling state of the soil particles through SEM.The study can provide a technical reference for the research and development of grouting materials in loess areas.

Keywords :  cement- amended soil;  nitrogen adsorption;  SEM ;  pore  structure;  soil  strength

*基金項目： 國家自然科學基金  (41972288) 。

作者簡介：宋連喜  (1966—) ,  男 ，碩士 ，高級工程師 ，研究方向：煤礦機電 、自動化和智能化研究。 

通信作者：李鵬飛  (1995—) ,  男 ，博士 ，副教授 ，研究方向： 工程地質 、巖石力學和環境地質研究。

收稿日期：2023- 08- 07