膨润土防水毯应用技术

1、膨润土防水毯基本情况介绍

膨润土防水毯是一种新型的复合土工合成防水材料。防水毯内膨润土的厚度一般为4毫米，底层为土工纤维布，上层为无纺布，中间为经过处理的膨润土，因其貌似毯状，故称其为膨润土防水毯。其优点是：原材料成本低；防水性能好；自我愈合能力强；安装、施工方便；单位面积质量小，每平米原料用量只有几公斤；抗剪切强度高；冻融循环能力强。

目前市售的产品规格一般为：宽幅2米、4米、6米不等，长度20米到60米不等。

膨润土防水毯是国外开发不久的新型防水产品。目前国内已生产该产品的厂家有9家，有使用国外的工艺和技术，近两年，由于我国的经济建设发展很快，对新材料的需求量越来越大，发达国家纷纷看好我国防水材料市场，有的企业在我国直接投资办厂，也有的在我国设立产品销售代理机构。

膨润土防水毯已在世界上许多重要工程中使用，并证明具有很好的防水防渗效果，据有关资料介绍，在同比条件下，膨润土防水效能可达传统的五层防水，且耐久性能优良。但其高昂的价格使国人难以接受，2004年北京绿色建材博览会上获悉，英国某公司的产品在中国市场的售价为80元/平米，在国际市场的售价约13美元/平米，同样规格的国内合资厂的产品在国内市场的售价为30多元，远远低于国际市场的售价。

除以上介绍的以外，膨润土防水毯还具备使用范围广、耐久性好的优点，特别适合于人工湖、垃圾处理场、隧道、水渠、建筑物地下防水、楼顶花园防渗漏，水处理厂防漏以及具有含有害元素或重金属离子的垃圾焚烧灰填埋场等等。经过试验，膨润土可耐受多次的冻融循环，由于膨润土是一种天然的矿物，在遇到多种外界条件下不分解、不变质，其使用寿命可达一百年以上。

在防渗工程中，该产品可单独使用，也可与压实黏土防渗体组合使用，当设计方案允许使用黏土、沥青、混凝土、土工膜、膨润土防水毯做防渗层时，膨润土防水毯则显示出很强的竞争能力。其产品本身具备如下特点：1）因膨润土与非织造土工织物纤维充分缠绕，止水性强，耐冲刷，且不会因干湿和冻融反复循环而降低防渗性能，且可在—30℃以下气候恶劣环境下进行施工。2）、任何可能的漏水点都会因为膨润土的迁移而自愈合，接缝处的叠合只需15厘米，并均匀撒上一定量的干粉土即可满足防渗要求。3）、施工简单方便，产品体积小，成卷包装便于运输和安装。4）、属无机环保材料：无毒、无味、无污染，真正的绿色建材。

与黏土和土工膜相比，，该产品还具有如下优势：1）比压实黏土衬体积小、重量轻、施工简便抗剪强度和抗拉强度高。2）、与土工膜相比该产品柔性好，较好地适应不均匀性沉降；具有更好的界面摩擦性，对铺设场地的要求比土工膜低；因为有外裹织物的保护，使其不易被刺破或划破而导致失效；与管道和建筑物周边连接时施工更简便，接缝处的密封性更好；使用寿命更长。

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿，通常含量范围为40%～90%，其杂质主要有高岭石、石英、方英石、伊利石等。膨润土的性能与蒙脱石类型和含量有关。

蒙脱石晶体化学成分复杂，变化大。晶体中的低价阳离子常常置换高价阳离子，使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性，在结构层之间除水分子外，存在较大半径的阳离子Na+、Ca2+等，因此膨润土就被划分为钠基土、钙基土。由于阳离子的可交换性，使蒙脱石族矿物具备了很多有价值的特性，比如离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等。

　　遇水时，膨润土可吸附是自身重量几十倍的水量，吸水后体积可增大数十倍。由于膨润土这种优良的特性其广泛用于防水材料领域。用于防水材料的膨润土首选优质钠基土，这是由于钠离子在水中容易分散，钠离子半径大，电荷低，在水中更易分散且分散层数多，钙基土则相反，钙基土的膨胀速度虽然快，但是其膨胀的倍数比钠基土低，因此，选择高膨胀倍数的天然钠基土是本项目的先题条件。防水毯中的膨润土遇水后，水分子能够进入膨润土晶格之间，使其晶格膨胀，由于膨润土防水毯在施工时，按要求其上部要覆盖20公分厚的覆盖层将其压实，所以当其遇水膨胀时，其体积增大25倍以上（美国材料与实验协会标准），使其内部形成负压，即达到了防水的效果，因此膨润土防水毯是一种绿色环保型的防水防渗材料。

2、应用情况介绍

     国内采用的传统防水办法，在效果上不是很理想。而国外一些发达国家采用的膨润土防水材料虽效果好，但因价格较高在国内较少被采用，我国前几年只在少数的国外独资工程中使用，随着膨润土防水毯的国产化，价格也只有进口产品三分之一，我国许多工程也开始使用膨润土防水毯，椐有关资料记载，膨润土防水毯应用十分广泛，可用于市政、环保、水利、公路、铁路、垃圾填埋场、水利工程及工业与民用建筑地下防水防渗施工，比如在垃圾填埋场、污水处理厂使用，具有良好的防渗功能、加固功能；在水利工程中使用，可提高灌渠的防渗作用，还可以提高大坝、河堤的强度，避免和减轻水土流失，大堤发生管涌的隐患；地铁工程的防水防渗，公路的路基和边坡，桥梁的基础防水可以改变道路的性能，提高路面的承载能力，延长公路的使用寿命；在工业民用建筑工程使用，可以提高防水的可靠性和耐久性；以及在矿山、人工湖、隧道、游泳池等处均可使用。

3、膨润土防水毯产品标准及对原料的技术要求

目前，我国尚没有针对膨润土防水毯的专用标准，对用膨润土的技术要求也不多，各个厂家大都根据美国ASTM标准、韩国标准来制定自己的企业标准。如某中韩合资厂家，其技术标准完全按韩国标准执行，按其规范要求必须使用天然钠基土。美国ASTM D5890，要求膨润土的膨胀指数要大于24。而我国对膨润土原材料尚没有明确标准，事实上，膨润土的类型、蒙脱石含量、吸水率、膨胀指数都应该是防水毯用膨润土的重要技术指标。

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