石灰土是以石灰为主剂，用石灰浆或石灰粉，按用处选取适当的配合比，与土体拌和匀称,使石灰与土发 生物生化学作用，经机械压实和养护后构成的存在通体性、结实性和水稳固性的建造资料m。它是一种具 有显著经济效益、社会效益和条件效益的建造资料，重要用来建造物懦弱地面解决、途径稳固层及农田水利 设施的防渗层等,尤实则用于沙砾料不足地区。然而，在石灰掺量较低时，石灰土资料体现出较显然的抗拉 强度低、极限应急小、脆性大、易开裂等缺欠，在某些工事当中利用时无奈做到兼顾经济实用。为此，人们开 始经过各族路径对石灰土性能继续改进,指望失掉经济实用且能满足工事务求的新型石灰土。

—种水溶性高分子聚合生活资料料聚丙烯酞胺（Polyacrylamide,简称PAM),以其独特的生化性质，在水解决、冶金、酒精开采、药品加工等行当失去了宽泛的利用H。在建造工事中，由聚丙烯酰胺分解的建造资料利用比较宽泛,如聚丙烯酰胺建造胶黏剂与石灰混合制成各族高性能混凝土等。这类利用岂但提供了高性 能的建造用根本资料，而且还克服了传统资料达不到高强、快干等特种务求的许多难点。本尝试拟在石灰土 中掺入适量的PAM,经过尝试钻研，探讨PAM对石灰土的作用机理。

PAM对石灰土无侧限抗压强度的莫须有后果,可知，随着PAM掺量的增多，石灰土的强度变 化趋向是先升后降,掺量为5%的试验组的强度明高于其它组，且较基准组高出20%之上。石灰土的晚期强 度丰富较快,7 d龄期的强度达成60d龄期强度是50%左右。当PAM/C为10%时，石灰土的强度却产生了 显著的升高。

石灰土试件在放大1000倍、3000倍时的 SEM照片。图2a、充足注明了一般石灰土的宏观形 貌特色:石灰土的骨子颗粒仍以粒状为主，联结内容基 本为镶嵌接触，宏观构造较致密,有些颗粒间的凝胶体 镶嵌在骨子颗粒上，形态、大小各异，排列错杂;颗粒间 的孔隙略显然，但以小孔隙为主。沿断面毁坏时，土颗 粒产生剥落，无微裂纹发育，总体上为“颗粒胶结结 构”。图2c、是PAM/C为5%的石灰土试样,该组试 样名义的褶皱显然添补，表明土壤颗粒名义曾经吸附 了定然量的PAM。另外，断面上的微裂纹较发育，且

微裂缝旁边针状构造交织发育，表明土颗粒曾经聚合为体积较大的土颗粒团，石灰石与四周土颗粒胶结为整 体。颗粒间的孔隙较少，表明试样的密实度较高，总体上身现为通体胶构造造。中试样名义的褶 皱更加显然，该署褶皱彼此交联，已将断裂面的土颗粒层层包裏，表明土壤颗粒名义曾经吸附了一大批的 PAM。断面上没有了较发育的微裂纹,相反涌现了没有牢固镶嵌在断面当中的土颗粒团，使得试样的密实度 略显有余，总体上为“颗团嵌固构造”。

石灰土自身是一个多元、多相、多界面构造的复合资料，外部颗粒品种单一、成份简单，各集料联合面的 粘聚性较低是莫须有其强度的不足道起因之_67]。究经过直观力学试验和宏观扫描电镜尝试，综合试验后果 能够觉得,PAM加强石灰土力学性能的重要起因有以次多少上面：

(1) PAM是由丙烯酰胺单体聚合而成的长链状高分子，分子量在400 ~2000万之间，分子链上的酰胺 基团是极强的亲水基团，能与潮气子构成氢键，将潮气子锁定在PAM分子四周。另外,石灰土中的微颗粒对 PAM分子还存在很强的吸附作用，当该署PAM分子吸附于颗粒名义时，将大大改善该署微颗粒的名义特 性，在石灰微粒名义构成水膜，保障了石灰的充足水化；

(2) 随着石灰水化产物的一直增多,PAM分子中的酰胺基团与石灰熟料水化产物之间也会产生彼此的 作用。率先PAM的全体酰胺基团水解后转化为含有羧基的聚合物08 ,而羧基正是高性能混凝土附加剂的主 导官能团之化学反响式为：

-CH2CR(CONH2)] n-+OH7H + 4-CH2CR(COOH)] n-+NH3

而后,水解失去的羧基同石灰水化析出的Ca2+等多种阳离子产生化学反响9 ,构成稳固的络合物，通 过化学键与胶凝资料强烈地粘结在一起。Ca(OH) 2在土颗粒与石灰粘结的过渡区含量高，是石灰土资料易 开裂的重要起因。PAM分子水解后产生的羧酸基团易和Ca(OH)2产生化学反响，构成稳固的羧酸钙盐，降 低了过渡区Ca(OH)2的深浅,招致了结晶细小且结晶度差，升高了界面过渡区结晶体的取向性，增大了胶凝 资料和填料的粘结力，这是石灰土的力学性能普及的起因之一；

(3) 经过离子键复合反响及长分子链的彼此缠绕,PAM分子长链将在石灰土微孔隙之间彼此交联，形 成一种贯通于土省外部微孔隙的网状构造，将石灰石及土颗粒胶结、株连在一起，构成联合严密的通体胶结 加筋构造。当石灰土受力时，这种PAM分子在土体中构成的空间网状构造就起到了加筋作用，将所包裏的 各族微颗粒株连在一起,加强了土体的抗开裂性能；

(4) 固然PAM的掺入对石灰土的强度有很大的普及，然而当PAM/C达成10%时，石灰土的强度相反 涌现大幅上升，乃至较基准组再有所升高。这与高分子聚合生活资料料“低深浅凝聚，高深浅排挤”的性质有着 很大的关系。因为PAM能够吸附在土颗粒的名义，当深浅较低时,存在长链分子构造的PAM就能够吸附在 相邻的两个微粒上，或者吸附在相邻微粒上的PAM因为离子反响而交联在_起，将相邻的微粒株连在_起, 构成(3)中所述的构造，加强了石灰土构造的强度；当PAM深浅较高时，土颗粒的名义就会吸附一大批的 PAM,因为该署PAM分子的间距过于濒临，其分子间的彼此作使劲结束变大，分子之间变现为斥力，使得吸 附了一大批PAM的微颗粒之间也体现为斥力，那样就大大减弱了土颗粒之间的彼此作使劲，对石灰土构造体 系起到了疏散的作用，故而招致了石灰土强度的大幅升高。土颗粒间的彼此作用关系如图3所示。图3a表 示土颗粒之间因为PAM的株连作用而构成的空间网状构造，从图2c、d能够看出在产生毁坏时，仅产生了微 裂缝而没有土颗粒的剥落；图3b示意土颗粒因为名义吸附了一大批的PAM而产生彼此排挤力，减弱了土颗粒之 间的联合力，从图2e、f能够看出在产生毁坏时，全体土颗粒曾经脱离了通体构造，显然减低了石灰土的通体性。

(1) PAM同声存在增进石灰水化和改善石灰土中微粒界面性质的双重作用，使得石灰土的通体构造更 加密实，无效地普及石灰土的强度；

(2) PAM分子经过离子复合反响在孔隙中交联成空间网状，将石灰土体的微颗粒包裏胶连在一起，形 成通体胶结加筋构造,在石灰土受力毁坏时，能够无效的组织微裂缝的扩大，加强了石灰土资料的通体性；

(3) 在PAM掺量适合的状况下，能够加强石灰土的无侧限抗压强度。然而，当PAM掺量过多当前，吸 附在相邻土颗粒上的PAM分子之间因为体现为斥力，岂但无奈经过交联作用构成空间网状构造，而且还会 减弱微粒之间的联合力，升高了石灰土的强度。