重金属污染场地的隔离与封闭是防止污染物扩散的重要工程措施，其中阻隔屏障的性能直接关系到治理效果。传统的屏障材料如黏土虽具有良好的防渗性能，但对重金属的吸附固定能力有限。将石灰石粉与天然黏土按特定比例复合，可制备出兼具低渗透性和高吸附性的屏障材料。其作用机制在于：石灰石中的碳酸钙成分能与渗滤液中的重金属离子发生共沉淀反应，生成难溶的碳酸盐或碱式碳酸盐；同时，石灰石颗粒改变了黏土的微观结构，形成了更致密的团粒，进一步降低了材料的渗透系数。研究表明，当石灰石添加量为15%-25%时，复合材料对铅、镉等常见重金属的吸附容量可提高3-5倍，同时渗透系数可降至10-9cm/s以下，满足污染场地阻隔的技术要求。
在工程设计上，石灰石-黏土复合材料通常用作屏障系统的核心层，上下辅以土工织物等保护层。材料配比需根据场地的地质条件、污染物种类和浓度进行优化，确保屏障的长期稳定性和防渗效果。实验室研究和工程实践均表明，与纯黏土屏障相比，石灰石-黏土复合材料对铅、镉、锌等常见重金属的阻滞能力显著提升，渗透系数可达到10-9cm/s量级，满足污染场地阻隔的技术要求。该材料的优势还体现在原料易得、施工方便、成本较低等方面，特别适用于大型工业污染场地的治理工程。在实际施工中，通常采用分层铺设和压实的方法，每层厚度控制在20-30cm，压实度不低于95%，以确保屏障的整体性和防渗性能。
未来研究应关注材料在酸雨淋溶、干湿循环等复杂环境条件下的长期性能演变，为工程设计提供更可靠参数。加速老化试验表明，石灰石-黏土复合材料在经历多次干湿循环后，其渗透系数可能增加1-2个数量级，这需要在设计时考虑足够的安全系数。同时，应研究不同重金属在屏障中的迁移机制和长期归宿，建立更准确的预测模型。此外，开发基于石灰石-黏土复合材料的垂直阻隔墙、覆盖系统等工程结构，探索其与电动修复、植物修复等技术的联用方案，也是未来的重要研究方向。通过材料优化和工艺创新，石灰石-黏土复合材料将在污染场地治理中发挥更重要的作用，为土壤和地下水保护提供可靠的技术手段。
