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 地下工程使用的膨潤土防水技術(shù)新發(fā)展
繼美國瓦楞紙板裝膨潤土的防水板、兩層無紡布中間夾膨潤土的防水毯和日本一層無紡布一層塑料板中間夾膨潤土的雙重防水板后，韓國利用中國的膨潤土生產(chǎn)的膨潤土毯、板，已在地鐵、垃圾填埋場等地下工程中大量使用，幾乎代替了地下工程防水的其他材料.


      2001年，韓國膨潤土株式會社在中國海城建合資企業(yè)(專門生產(chǎn)膨潤土防水材料)，并已在南京地鐵工程中鋪設(shè)，北京地鐵5號線也將鋪設(shè)，我國許多垃圾填埋場也用其鋪設(shè)防滲層.其產(chǎn)品所用的防滲膨潤土為天然納米材料.?
      一、膨潤土——天然納米防水材料?
      1、膨潤土的一般特性?
      膨潤土一般由火山灰形成層狀巖石，大部分是由第三紀(jì)火山灰或者流紋巖變質(zhì)而形成.最有名的是美國俄亥俄州的膨潤土，推測是由白堊紀(jì)的火山活動而形成的.膨潤土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石，雖然在法國發(fā)現(xiàn)，但是由于在美國蒙大拿州的福塔蒙脫附近首次發(fā)現(xiàn)了礦脈，所以叫做蒙脫石.?
      膨潤土具有遇水膨脹的特性，鈣膨潤土膨脹時(shí)，約為自身體積的3倍；鈉膨潤土膨脹約為自身體積的15倍，能吸收5倍于自身重量的水.膨脹后的膨潤土所形成的膠體具有排斥水的性能.利用這個(gè)性能，人們用膨潤土來作防水材料.?
      膨潤土的礦物學(xué)名稱叫蒙脫石，其粒徑為10－10m～１０－８m（１nm＝１０－９m），國外稱其為天然納米(10－９m～１０－７m)材料.?
      2、鈉膨潤土在防水工程中應(yīng)用的特性?
      鈉膨潤土在40年前就應(yīng)用于大壩底部的防水，其方法是用紙或者土工布將膨潤土包住.膨潤土具有高度的水密性和自身修補(bǔ)復(fù)原的功能，具有以下防水特性.?
      a. 具有高度的密實(shí)性.鈉膨潤土在水壓狀態(tài)下形成橫隔膜，厚度約５mm時(shí)，它的透水性為α×１０－９cm/s以下，相當(dāng)于100倍30?cm厚度粘土的密實(shí)度.?
      b. 自保水性能好.鈉膨潤土和水反應(yīng)時(shí)，具有13～16倍的膨脹力，因此能修補(bǔ)2?mm以內(nèi)混凝土表面的裂紋.?
      c. 具有永久的防水性能.因?yàn)殁c膨潤土系天然無機(jī)材料，不會發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象，因此防水性能持久.
      3、用膨潤土防水的優(yōu)點(diǎn)?
      a. 自保水性.膨潤土因其獨(dú)有的膨脹力，具有滲透到防水施工結(jié)束后發(fā)生的裂紋(２mm以內(nèi))內(nèi)部的能力，與其他防水方法對施工完成以后發(fā)生的缺陷無能為力相比，能持久發(fā)揮其防水性能.?
      b. 能永久發(fā)揮其防水能力.因?yàn)榕驖櫷潦翘烊粺o機(jī)物，時(shí)間的變化和周邊物質(zhì)的影響對其化學(xué)性質(zhì)的影響很小，并且不發(fā)生老化和腐蝕現(xiàn)象，因此可以永久保持其防水能力.?
      c. 施工簡單，工期短.只用釘子和墊圈就可以施工，施工相對比較簡單，與其他防水方法相比工期比較短.在防水施工工期上，與瀝青防水相比，大約縮短５０％的工期.?
      d. 對人體無害.因施工的簡便性和材料的特性，在施工時(shí)納米材料對人體沒有影響，特別是沒有加熱和粘貼等作業(yè)，減少了施工事故.?
      e. 容易檢測和確認(rèn).防水施工結(jié)束后，可以立即檢查出施工不足的地方或者施工上有問題的地方，以及防水材料的損傷等，可以減少防水施工中可能發(fā)生的失誤.?


      f. 容易維修和補(bǔ)修補(bǔ)強(qiáng).防水施工結(jié)束后即使發(fā)生了缺陷，水也無法在結(jié)構(gòu)物和防水材料之間流動，所以只要補(bǔ)修漏水部位就可以重新發(fā)揮其完美的防水作用，并且在防水施工過程中就可以發(fā)揮防水作用.如果在防水施工過程中發(fā)現(xiàn)了防水材料的破損，也可以馬上簡單地進(jìn)行追加施工，所以防水補(bǔ)強(qiáng)非常容易.?
      膨潤土防水方法與其他防水方法的比較見表1.?
      二、膨潤土防水產(chǎn)品的施工技術(shù)?
      國外使用鈉膨潤土防水有較長的歷史，效果很好.最近引入我國的防水產(chǎn)品主要是美、日、德、韓等國的，其主要產(chǎn)品如下：?
      1、膨潤土防水毯?
      a. 膨潤土墊板是將納膨潤土填充在聚丙烯織布和無紡布之間，將上層的非織布纖維通過針壓的方法將膨潤土夾在下層的織布上而做成的.用針壓施工方法做成的墊板可形成許多小的纖維空間，使膨潤土顆粒不能向一個(gè)方向流動，在墊板內(nèi)形成均勻的防水層.其產(chǎn)品規(guī)格見表2.?
      b. 地面防水層的施工.
      ①如果地面有積水，要先進(jìn)行排水作業(yè)；
      ②如果地面有水氣時(shí)，要用PE膠帶搭接10?cm后鋪設(shè)，以防止膨潤土防水層的早期水化；
      ③膨潤土的織布面要向著結(jié)構(gòu)物表面(施工人員要看著織布面進(jìn)行施工)；
      ④膨潤土毯最少要搭接10cm后，以30cm間隔用釘子和墊圈將其固定；
      ⑤膨潤土毯施工后，施工人員一定要防止防水層的損傷；
      ⑥為了防止因雨水而發(fā)生的早期水化，防水層施工后應(yīng)鋪設(shè)3～５cm厚的水泥砂漿，以防止防水層接觸水而早期水化；
      ⑦在進(jìn)行下道工序之前要檢查膨潤土防水層是否流失，如有流失或損傷的部位要用密封劑或膨潤土粉末進(jìn)行修補(bǔ)；
      ⑧墻面的沉降縫、施工縫應(yīng)先鋪設(shè)PE膠帶，然后在其上面鋪設(shè)水泥砂漿保護(hù)層；
      ⑨穿透樓地面的管根或柱子根部的縫隙應(yīng)嵌填膨潤土粉末或膨潤土密封劑，然后在其上加鋪膨潤土毯；
      ⑩為了膨潤土毯搭接部位的水密性，可以使用膨潤土粉末或膨潤土密封劑加以補(bǔ)強(qiáng).?
       c. 墻面施工.
      ①墻面較大的凹凸不平處或模板支架、穿墻管的孔洞，應(yīng)用水泥砂漿進(jìn)行固定和密封處理；
      ②膨潤土毯的搭接長度不應(yīng)小10cm，并以30cm的間距用釘子和墊圈將其固定；
      ③膨潤土毯的織布面要向著結(jié)構(gòu)表面(施工人員要看著織布面進(jìn)行施工)；
      ④回填土?xí)r，為了防止防水層受損傷，可以設(shè)置防護(hù)板；
      ⑤為了下道工序的施工，將回填土的頂端預(yù)留出30cm高的膨潤土毯，用PE膠帶或密封劑加以收頭固定，以防止受到損傷或水化；
      ⑥回填土?xí)r要注意不要損傷防水層，并注意夯實(shí)，以減少沉降；


      ⑦為了加強(qiáng)搭接部位的水密性，可以涂抹膨潤土密封劑；
      ⑧地面和墻面防水層應(yīng)重疊，連接部位用膨潤土粉末或用膨潤土防水條補(bǔ)強(qiáng).?
      膨潤土毯還可以應(yīng)用于外防內(nèi)貼、地下連續(xù)墻、擋土墻、泥漿護(hù)墻以及樓地面的防水層鋪設(shè).?
      2、膨潤土板(雙重防水板)?
      a. 鈉膨潤土和水反應(yīng)時(shí)發(fā)生水化膨脹.在壓密狀態(tài)下形成膠狀的橫隔膜從而達(dá)到不透水效果.膨潤土防水板就是將鈉膨潤土和土工膜布(HDPE)壓縮成型的，具有雙重防水性能，施工簡便，應(yīng)用范圍更廣泛，其產(chǎn)品規(guī)格見表3.?
       b. 防水層施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→基層處理→防水層施工→防水層保護(hù)→澆筑混凝土或回填土.?
       c. 地下防水層的施工.①施工時(shí)，一般將板的膨潤土面層向著結(jié)構(gòu)物的表面，便于采用膠帶收頭；②用膨潤土板作防水層時(shí)，屋面板的承載力應(yīng)為13.7MPa，屋面板板縫處要加鋪防水卷材進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理；③為了墻體防水工程的后續(xù)施工，應(yīng)在地面防水層兩端各切割30cm左右的膨潤土板，用0.05mm?厚的PE膠帶上下包住，以保護(hù)膨潤土；④膨潤土板的搭接長度應(yīng)大于7cm，為了保證搭接部位不透水，搭接部位要以45cm為間距用釘子和墊圈進(jìn)行固定；⑤在鋪設(shè)保護(hù)砂漿以前，要檢查防水層的完好狀況，如有錯漏之處，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)；⑥保護(hù)砂漿層的厚度應(yīng)達(dá)3～５cm；⑦在沒有保護(hù)砂漿的情況下澆筑混凝土?xí)r，澆筑高度應(yīng)小于60cm，以防止損傷板.?
      d. 墻體防水層的施工.①處理好基層后，將膨潤土面與墻體基層進(jìn)行接觸施工；②膨潤土板的鋪設(shè)作業(yè)可以是水平方向也可以是垂直方向，但當(dāng)向水平方向施工時(shí)，要由下向上按一階、二階、三階的順序施工；③為了避免因回填土或外力碰損，板端部以15～２０cm為間距用釘子或密封條收頭固定；④地面防水層與墻體防水層的連接處，要鋪設(shè)膨潤土顆粒或膨潤土條；⑤墻體采用膨潤土板作防水層時(shí)，回填土一般不必設(shè)置保護(hù)板，但當(dāng)回填土不是均勻的沙土?xí)r，應(yīng)設(shè)置保護(hù)板；⑥回填土層的夯實(shí)密度要達(dá)到85%以上.?
       3、膨潤土防水層的輔助材料?
       a. 膨潤土密封劑.
       ①成分：鈉膨潤土和丁基橡膠的合成物，其延伸性與輕質(zhì)油脂相似；
       ②適用范圍：用于各種細(xì)部節(jié)點(diǎn)的密封、損傷部位的補(bǔ)強(qiáng)及 膨潤土防水層的收頭固定；
       ③施工方法：基層處理干凈后，用泥鏟涂抹在基層上；
       ④規(guī)格：2０kg/罐.?