地下工程使用的膨润土防水技术新发展
继美国瓦楞纸板装膨润土的防水板、两层无纺布中间夹膨润土的防水毯和日本一层无纺布一层塑料板中间夹膨润土的双重防水板后，韩国利用中国的膨润土生产的膨润土毯、板，已在地铁、垃圾填埋场等地下工程中大量使用，几乎代替了地下工程防水的其他材料.


      2001年，韩国膨润土株式会社在中国海城建合资企业(专门生产膨润土防水材料)，并已在南京地铁工程中铺设，北京地铁5号线也将铺设，我国许多垃圾填埋场也用其铺设防渗层.其产品所用的防渗膨润土为天然纳米材料.?
      一、膨润土――天然纳米防水材料?
      1、膨润土的一般特性?
      膨润土一般由火山灰形成层状岩石，大部分是由第三纪火山灰或者流纹岩变质而形成.最有名的是美国俄亥俄州的膨润土，推测是由白垩纪的火山活动而形成的.膨润土的矿物学名称为蒙脱石，虽然在法国发现，但是由于在美国蒙大拿州的福塔蒙脱附近首次发现了矿脉，所以叫做蒙脱石.?
      膨润土具有遇水膨胀的特性，钙膨润土膨胀时，约为自身体积的3倍；钠膨润土膨胀约为自身体积的15倍，能吸收5倍于自身重量的水.膨胀后的膨润土所形成的胶体具有排斥水的性能.利用这个性能，人们用膨润土来作防水材料.?
      膨润土的矿物学名称叫蒙脱石，其粒径为10－10m～１０－８m（１nm＝１０－９m），国外称其为天然纳米(10－９m～１０－７m)材料.?
      2、钠膨润土在防水工程中应用的特性?
      钠膨润土在40年前就应用于大坝底部的防水，其方法是用纸或者土工布将膨润土包住.膨润土具有高度的水密性和自身修补复原的功能，具有以下防水特性.?
      a. 具有高度的密实性.钠膨润土在水压状态下形成横隔膜，厚度约５mm时，它的透水性为α×１０－９cm/s以下，相当于100倍30?cm厚度粘土的密实度.?
      b. 自保水性能好.钠膨润土和水反应时，具有13～16倍的膨胀力，因此能修补2?mm以内混凝土表面的裂纹.?
      c. 具有永久的防水性能.因为钠膨润土系天然无机材料，不会发生老化或腐蚀现象，因此防水性能持久.
      3、用膨润土防水的优点?
      a. 自保水性.膨润土因其独有的膨胀力，具有渗透到防水施工结束后发生的裂纹(２mm以内)内部的能力，与其他防水方法对施工完成以后发生的缺陷无能为力相比，能持久发挥其防水性能.?
      b. 能永久发挥其防水能力.因为膨润土是天然无机物，时间的变化和周边物质的影响对其化学性质的影响很小，并且不发生老化和腐蚀现象，因此可以永久保持其防水能力.?
      c. 施工简单，工期短.只用钉子和垫圈就可以施工，施工相对比较简单，与其他防水方法相比工期比较短.在防水施工工期上，与沥青防水相比，大约缩短５０％的工期.?
      d. 对人体无害.因施工的简便性和材料的特性，在施工时纳米材料对人体没有影响，特别是没有加热和粘贴等作业，减少了施工事故.?
      e. 容易检测和确认.防水施工结束后，可以立即检查出施工不足的地方或者施工上有问题的地方，以及防水材料的损伤等，可以减少防水施工中可能发生的失误.?


      f. 容易维修和补修补强.防水施工结束后即使发生了缺陷，水也无法在结构物和防水材料之间流动，所以只要补修漏水部位就可以重新发挥其完美的防水作用，并且在防水施工过程中就可以发挥防水作用.如果在防水施工过程中发现了防水材料的破损，也可以马上简单地进行追加施工，所以防水补强非常容易.?
      膨润土防水方法与其他防水方法的比较见表1.?
      二、膨润土防水产品的施工技术?
      国外使用钠膨润土防水有较长的历史，效果很好.最近引入我国的防水产品主要是美、日、德、韩等国的，其主要产品如下：?
      1、膨润土防水毯?
      a. 膨润土垫板是将纳膨润土填充在聚丙烯织布和无纺布之间，将上层的非织布纤维通过针压的方法将膨润土夹在下层的织布上而做成的.用针压施工方法做成的垫板可形成许多小的纤维空间，使膨润土颗粒不能向一个方向流动，在垫板内形成均匀的防水层.其产品规格见表2.?
      b. 地面防水层的施工.
      ①如果地面有积水，要先进行排水作业；
      ②如果地面有水气时，要用PE胶带搭接10?cm后铺设，以防止膨润土防水层的早期水化；
      ③膨润土的织布面要向着结构物表面(施工人员要看着织布面进行施工)；
      ④膨润土毯最少要搭接10cm后，以30cm间隔用钉子和垫圈将其固定；
      ⑤膨润土毯施工后，施工人员一定要防止防水层的损伤；
      ⑥为了防止因雨水而发生的早期水化，防水层施工后应铺设3～５cm厚的水泥砂浆，以防止防水层接触水而早期水化；
      ⑦在进行下道工序之前要检查膨润土防水层是否流失，如有流失或损伤的部位要用密封剂或膨润土粉末进行修补；
      ⑧墙面的沉降缝、施工缝应先铺设PE胶带，然后在其上面铺设水泥砂浆保护层；
      ⑨穿透楼地面的管根或柱子根部的缝隙应嵌填膨润土粉末或膨润土密封剂，然后在其上加铺膨润土毯；
      ⑩为了膨润土毯搭接部位的水密性，可以使用膨润土粉末或膨润土密封剂加以补强.?
       c. 墙面施工.
      ①墙面较大的凹凸不平处或模板支架、穿墙管的孔洞，应用水泥砂浆进行固定和密封处理；
      ②膨润土毯的搭接长度不应小10cm，并以30cm的间距用钉子和垫圈将其固定；
      ③膨润土毯的织布面要向着结构表面(施工人员要看着织布面进行施工)；
      ④回填土时，为了防止防水层受损伤，可以设置防护板；
      ⑤为了下道工序的施工，将回填土的顶端预留出30cm高的膨润土毯，用PE胶带或密封剂加以收头固定，以防止受到损伤或水化；
      ⑥回填土时要注意不要损伤防水层，并注意夯实，以减少沉降；


      ⑦为了加强搭接部位的水密性，可以涂抹膨润土密封剂；
      ⑧地面和墙面防水层应重叠，连接部位用膨润土粉末或用膨润土防水条补强.?
      膨润土毯还可以应用于外防内贴、地下连续墙、挡土墙、泥浆护墙以及楼地面的防水层铺设.?
      2、膨润土板(双重防水板)?
      a. 钠膨润土和水反应时发生水化膨胀.在压密状态下形成胶状的横隔膜从而达到不透水效果.膨润土防水板就是将钠膨润土和土工膜布(HDPE)压缩成型的，具有双重防水性能，施工简便，应用范围更广泛，其产品规格见表3.?
       b. 防水层施工工艺流程：施工准备→基层处理→防水层施工→防水层保护→浇筑混凝土或回填土.?
       c. 地下防水层的施工.①施工时，一般将板的膨润土面层向着结构物的表面，便于采用胶带收头；②用膨润土板作防水层时，屋面板的承载力应为13.7MPa，屋面板板缝处要加铺防水卷材进行补强处理；③为了墙体防水工程的后续施工，应在地面防水层两端各切割30cm左右的膨润土板，用0.05mm?厚的PE胶带上下包住，以保护膨润土；④膨润土板的搭接长度应大于7cm，为了保证搭接部位不透水，搭接部位要以45cm为间距用钉子和垫圈进行固定；⑤在铺设保护砂浆以前，要检查防水层的完好状况，如有错漏之处，应进行修补；⑥保护砂浆层的厚度应达3～５cm；⑦在没有保护砂浆的情况下浇筑混凝土时，浇筑高度应小于60cm，以防止损伤板.?
      d. 墙体防水层的施工.①处理好基层后，将膨润土面与墙体基层进行接触施工；②膨润土板的铺设作业可以是水平方向也可以是垂直方向，但当向水平方向施工时，要由下向上按一阶、二阶、三阶的顺序施工；③为了避免因回填土或外力碰损，板端部以15～２０cm为间距用钉子或密封条收头固定；④地面防水层与墙体防水层的连接处，要铺设膨润土颗粒或膨润土条；⑤墙体采用膨润土板作防水层时，回填土一般不必设置保护板，但当回填土不是均匀的沙土时，应设置保护板；⑥回填土层的夯实密度要达到85%以上.?
       3、膨润土防水层的辅助材料?
       a. 膨润土密封剂.
       ①成分：钠膨润土和丁基橡胶的合成物，其延伸性与轻质油脂相似；
       ②适用范围：用于各种细部节点的密封、损伤部位的补强及 膨润土防水层的收头固定；
       ③施工方法：基层处理干净后，用泥铲涂抹在基层上；
       ④规格：2０kg/罐.?