黑城遗址是古草原丝绸之路上保存最完整、规模最宏大的一座古城遗址,出土了许多珍贵的文物,是第五批全国重点文物保护单位。遗址主要年代为西夏和元,如今所见遗迹多为元代建造。通过现场对遗址建筑工艺、保存现状、病害现状和赋存环境的调查,发现遗址建筑工艺为夯土夯筑和土坯砌筑,其中城墙全部由夯土夯筑而成,城内遗迹部分为土坯砌筑,部分为夯土夯筑,几座佛塔均由土坯砌筑而成；遗址病害表现形式有片状剥蚀、冲沟、淘蚀、裂隙和人为破坏；遗址所在地环境具有干旱少雨,蒸发量大,日照充足,昼夜温差大,风沙多等特点。结合现场调查结果与室内试验分析,认为导致这些病害发生的的原因包括：降雨的破坏、风沙的侵蚀、土体自身组成性质差以及建造工艺所带来的建筑缝的影响。通过对现有遗址保护文献资料的总结与分析,对黑城遗址采取的保护措施为表面防风化加固、裂隙灌浆、砌补和锚杆锚固等。向遗址坍塌土样中添加烧料礓石质量分数5%、8%、10%、12%制成高5cm、直径5cm的样块,进行力学性质试验和环境老化试验,发现随着黄土中加入的烧料礓石质量分数的提高土样力学强度、耐水、耐盐、耐风蚀、耐雨蚀等性质均不断增强,考虑到经济因素,选择其中能够达到保护目的的最低配比,即选择质量分数10%烧料礓石的当地黄土为原材料。