分散性土是近年来岩土工程领域较为关注的特殊土类之一,其具有抗冲蚀能力低、破坏过程迅速、隐蔽的特点,对处于分散性土地区的水利工程等产生极大的危害。粉煤灰作为燃煤火电厂的次生产物,本身具有一定的活性和黏聚力,并且具有压缩性小、强度高、水稳性强等工程特点,因此可作为土体的改性材料。本文基于黏性土体的分散机理,采用针孔试验、碎块试验、压缩试验、无侧限抗压强度试验、自身抗渗试验、扫描电镜试验以及压汞试验等方法,研究了粉煤灰对分散性土的分散性、压缩性、强度特性、抗渗性能以及微观结构的影响,并对粉煤灰改性分散性土的机制进行了分析。研究结论如下。(1)粉煤灰对分散性土的分散性具有良好的改性效果,影响因素主要包括粉煤灰剂量、养护龄期和压实度。随着粉煤灰剂量的增加,养护龄期的延长,压实度的提高,分散性土逐渐丧失分散性,先呈现过渡性土的特征,进而转变为非分散性土。建议在实际工程中,粉煤灰剂量大于4%,养护7d以上,压实度控制在96%以上。(2)粉煤灰可有效降低土体的压缩变形,提高土体的强度及抗渗性能。在同一养护龄期下,随着粉煤灰剂量和养护龄期的增加,土体的压缩性均逐渐降低,无侧限抗压强度逐渐增大。养护7d后,土体的压缩性基本处于一种稳定状态。养护初期,粉煤灰剂量对土体的无侧限抗压强度几乎没有影响。在分散性土中掺入粉煤灰后,土体的渗透破坏坡降逐渐增大,土体的抗渗性能显著增强,可提高土体的渗透稳定性。(3)粉煤灰改性分散性土的主要机制包括水解水化反应、离子交换反应、硬凝反应等,通过这些反应,土体的压缩性明显降低,无侧限抗压强度以及抗渗性能显著提高。扫描电镜结果表明,粉煤灰与分散性土反应生成的水化产物逐渐增多,使得骨架颗粒之间的接触面积增大,骨架颗粒之间的接触方式由点接触转变为面接触,土体的密实性增加。压汞试验结果表明,颗粒之间的孔隙逐渐减小,直径在1~10μm的孔隙数量减小,0.1~1μm的孔隙数量增加。