【摘要】膨潤土防水毯（GCL）是一種專(zhuān)門(mén)用于廢棄物填埋場(chǎng)、地下基礎設施建設等工程中的防滲材料。膨潤土防水毯為天然無(wú)機材料，對人體無(wú)害無(wú)毒，對環(huán)境基本上沒(méi)有影響，具有良好的環(huán)保性能。
　　【關(guān)鍵詞】膨潤土防水毯防滲漏 土工合成材料施工
　　
　　1材料簡(jiǎn)介
　　1.1材料組成
　　膨潤土防水毯（GCL）是一種新型土工合成材料。它是經(jīng)過(guò)特殊的工藝及設備，把膨潤土顆粒固定在有紡土工布和無(wú)紡土工布之間，將上層的非織布纖維通過(guò)膨潤土顆粒、經(jīng)特殊的工藝和設備用專(zhuān)門(mén)的方法連結在下層的織布上做成的。膨潤土顆粒是由經(jīng)過(guò)科學(xué)合理級配的天然鈉基膨潤土顆粒（見(jiàn)圖1）和相應的外加劑均勻混合而成的，這種方法做成的防水毯中膨潤土顆粒不是單純地順序向一個(gè)方向流動(dòng)，因此能在全范圍內形成均勻的防水層（見(jiàn)圖2），制成膨潤土防水毯后，既具有土工材料的所有特性，又具有優(yōu)異的防水（滲）性能，能廣泛地適用于各種施工條件的防水防滲工程。
　　
　　圖1鈉基膨潤土圖
　　
　　圖2膨潤毯細部結構圖
　　1.2防水機理：
　　由于膨潤土防水毯（GCL）有著(zhù)其特殊的結構和獨特的加工工藝，所以其防水性能也有著(zhù)其與普通防水材料不同的地方。它的防滲（水）性能主要是依靠中間的膨潤土顆粒層具有很大的遇水膨脹特性，使之在遇到水體入侵時(shí)，體積迅速膨脹，由于膨潤土是固定在兩層土工布之間，加之在鋪設安裝完成后上面覆蓋層的壓力作用下，迫使其只能橫向膨脹，在添加劑作用下使膨潤土從無(wú)序變?yōu)橛行虻呐蛎�，持續的吸水膨脹結果是讓膨潤土層自身達到密實(shí)形成均勻的高密度膠體層，高密度膠體層具有很好的斥水性能，抗滲靜水壓可達到1.0MPa以上，其滲透系數為5.0×10-11m/s以下，并充滿(mǎn)整個(gè)空間，一些膨潤土顆粒在足夠大的壓力作用下可直接進(jìn)入周?chē)�土體的細小裂隙及混凝土結構的細小裂隙中遇水膨脹，進(jìn)一步保證了地下工程防水抗滲性能，從而達到防止水體通過(guò)的目的。
　　1.3材料特性：
　�。�1）膨潤土防水毯（GCL）的主要原材膨潤土是天然無(wú)機材料，不會(huì )發(fā)生老化反應，耐久性好、無(wú)毒、無(wú)腐蝕，是一種綠色環(huán)保材料。
　�。�2）因鈉基膨潤土顆粒通過(guò)專(zhuān)用設備與非織造土工布、編織纖維充分壓合，抗滲靜水壓最大可達到1.0MPa以上滲透系數為5.0×10-11m/s，可對漏水點(diǎn)通過(guò)膨潤土的遷移自行修補愈合，故此具有優(yōu)異的防水防滲性能，且止水性強，抗沖刷。
　�。�3）具有土工布材料的全部特性且優(yōu)于其他防水材料，如分離、加固、防護、過(guò)濾等，施工簡(jiǎn)便且不受施工環(huán)境溫度的限制，0℃以下也可施工。施工時(shí)只需將GCL防水毯平鋪在地上，立面或斜面施工時(shí)，用釘子和墊圈將其固定，并按要求搭接即可。
　�。�4）施工簡(jiǎn)便、省工省料，無(wú)須膠粘或熱敷，無(wú)須別的安裝設備，基層處理要求低，可直接在潮濕的基面上鋪貼，確保工程進(jìn)度。容易修補，即使在防水（滲）施工結束以后，如防水層發(fā)生意外破損，只要對破損的部位加以簡(jiǎn)單的修補，就可重新獲得完美如初的防水性能。
　�。�5）性能價(jià)格比相對較高，適用范圍廣，可廣泛應用于地下室、垃圾衛生填埋場(chǎng)、地鐵、水池、引水渠道、人工湖等的防滲、密封和隔離。
　�。�6）產(chǎn)品幅寬最大可達6m，與國際上土工布、土工膜的規格相匹配，大大提高了施工效率。
　　3施工工藝
　　3.1材料的選定：
　　根據使用環(huán)境不同，膨潤土防水毯分為兩種型號，其結構也不盡相同，Ⅰ型是GCL普通型（環(huán)境友好型），主要用于人工湖（河）、人造水景、垃圾填埋場(chǎng)、屋面、水池等普通基面的防滲處理，有無(wú)紡織物+防滲鈉基膨潤土+有紡織物針刺合成。Ⅱ型是GCL（滴水不漏型），主要用于水庫、大壩、隧道、地鐵、地下通道等各類(lèi)地下建筑物及地下水源較豐富的水景工程中的防滲，由HDPE膜+無(wú)紡織物+防滲鈉基膨潤土+有紡織物針刺合成，即在針刺完成后與無(wú)紡織物上粘附一層HDPE膜。具體參數見(jiàn)表1：
　　表1Ⅰ型、Ⅱ型膨潤土防水毯性能指標表
　　
　　
　　雖然兩種防水毯的結構不一樣，但其施工工藝基本相同。
　　3.2材料的運輸與儲存：
　�。�1）防水毯和其輔助材料一般采用汽車(chē)運輸到施工現場(chǎng)；
　�。�2）卸貨時(shí)一般采用鏟車(chē)或吊車(chē)等機械設備協(xié)助人工卸貨，或利用施工現場(chǎng)的地形將防水毯卸入現場(chǎng)存放地；
　�。�3）對于不能立即使用的防水毯應選擇適當的存放地點(diǎn)存放，防水毯的存放地應選擇地勢較高且距離施工地點(diǎn)較近的地方，存放時(shí)防水毯需架空存放防止受潮，建議一般離地不小于200mm；
　�。�4）防水毯存放時(shí)可以疊放，但一般不要超過(guò)四層；
　�。�5）露天堆放的防水毯用塑料布或苫布蓋上并固定，防止覆蓋物被風(fēng)吹走，防水毯和其輔助材料嚴禁雨水滲入和浸泡；
　�。�6）每天施工剩余的施工材料應妥善保管，避免被雨水淋濕和浸泡；
　�。�7）配套的輔助材料也應該采取同樣的保護措施，如果有條件應室內保存。
　　3.3膨潤防水毯的鋪設：
　　3.3.1施工前的準備
　�。�1）基礎層夯實(shí)度應在95%以上，夯實(shí)要均勻，密度達不到或不均勻可能造成基礎局部沉降而影響長(cháng)久效果；
　�。�2）基礎面清理必須符合設計要求，不能有石子、樹(shù)根、垃圾等雜物；
　�。�3）混凝土墻面必須經(jīng)過(guò)打磨處理，要求表面平整，無(wú)縫；
　�。�4）基礎面應基本干燥，不能有明顯積水；
　�。�5）混凝土地面不能有污染危害物質(zhì)，如有必須徹底清理干凈；
　�。�6）鋪設防水毯的基礎面高程應符合要求，在鋪設前應符合基礎面標高；
　�。�7）施工前制訂詳細的施工計劃，并對工人進(jìn)行現場(chǎng)技術(shù)培訓和交底；
　�。�8）敷設面的質(zhì)量檢驗和隱蔽驗收，驗收合格后方能進(jìn)行防水毯的敷設。
　　3.3.2施工鋪設
　�。�1）膨潤毯底部換填150mm壤土，平整壓實(shí)，要求不含石塊樹(shù)枝等尖銳物；
　�。�2）膨潤毯上回填200mm壤土，邊壁直角處以粘土回填成斜坡，壓實(shí)后鋪設膨潤毯，平整壓實(shí)后鋪200g/m2無(wú)紡布；
　�。�3）膨潤毯與直墻拐角處設膨潤毯加強層，上下鋪設膨潤土加強，膨潤毯上沿作寬40mm厚1.0mm鐵皮壓條，用水泥釘固定；
　�。�4）混凝土墻伸縮縫用聚硫密封膏灌縫，要求密實(shí)；
　�。�5）膨潤毯施工搭接采用平行搭接，毯面不可張拉過(guò)緊或褶皺，應適當放松并緊貼地面，其搭接長(cháng)度短邊不得小于500mm，長(cháng)邊不得小于300mm，二層重疊間要均勻撒上膨潤土或涂抹膨潤土膠泥（見(jiàn)圖3）；
　　
　　圖3膨潤毯搭接施工圖
　�。�6）鋪設進(jìn)度應與回填土進(jìn)度相配合，鋪設后宜當天按設計要求回填200mm以上的壤土，并壓實(shí)。
　　3.4施工質(zhì)量驗收
　　在QB01-03-2006中對膨潤毯的施工的質(zhì)量控制和驗收程序做出了具體的要求，雖然該標準是針對北京奧林匹克公園中心區龍形水系工程的，但對其他工程也有一定的可借鑒性，具體如下：
　�。�1）膨潤土材料防水工程作為隱蔽工程進(jìn)行質(zhì)量驗收；
　�。�2）工程采用的膨潤土防水毯，施工單位應對其外觀(guān)、規格、型號和質(zhì)量證明文件等進(jìn)行驗收，并經(jīng)監理工程師檢查認可，凡涉及結構耐久性和使用功能的，施工單位應進(jìn)行檢驗，監理單位應按規定進(jìn)行見(jiàn)證取樣檢驗；
　�。�3）各工序應按施工技術(shù)標準進(jìn)行質(zhì)量控制，每道工序完成后應進(jìn)行檢查并形成記錄；
　�。�4）工序之間應進(jìn)行交接檢驗，上道工序應滿(mǎn)足下道工序的施工條件和技術(shù)要求，相關(guān)專(zhuān)業(yè)工序之間的交接檢驗應經(jīng)監理工程師檢查認可，未經(jīng)檢查或經(jīng)檢查不合格的不得進(jìn)行下道工序施工；
　�。�5）膨潤土材料防水工程施工質(zhì)量應符合工程設計要求和本標準的規定，參加防水工程施工質(zhì)量驗收的各方人員應具備相應資格，驗收均應在施工單位自行檢查評定合格的基礎上進(jìn)行，隱蔽工程在隱蔽前應有施工單位通知監理單位進(jìn)行驗收，膨潤土材料防水工程驗收文件應按表2要求進(jìn)行；
　　表2膨潤土材料防水工程驗收文件資料表
　　
　　
　�。�6）防水毯主材及配套材料的質(zhì)量必須符合設計要求，檢驗數量：同生產(chǎn)批號、同規格、同繳獲狀態(tài)的主材及配套材料，防水毯每12000m2為一檢驗批，不足也安一檢驗批計，施工單位每檢驗批檢驗一次，監理單位做30%的見(jiàn)證檢驗。檢驗方法為：檢查產(chǎn)品出廠(chǎng)合格證、產(chǎn)品物理力學(xué)性能檢測報告和現場(chǎng)抽樣復檢報告。
　�。�7）膨潤土材料防水工程的基面處理、防水毯鋪設、防水毯保護層作為隱蔽工程進(jìn)行質(zhì)量驗收，并要填寫(xiě)隱蔽工程驗收記錄和相關(guān)的質(zhì)量驗收記錄表。
　　基面處理的檢驗數量為：基面碾壓密實(shí)度2點(diǎn)/1000m2�；�面標高2點(diǎn)/1000m2，施工單位全數檢驗，監理單位按施工單位檢驗數的30%作見(jiàn)證試驗及10%作平行檢驗，檢驗方法為：觀(guān)察、尺量檢查、水準儀及環(huán)刀法檢測。
　　防水毯鋪設的檢驗數量：施工單位全數檢驗，監理單位按施工單位檢驗數的30%作平行檢驗。檢驗方法為：觀(guān)察、尺量。
　　防水毯保護層的驗收檢驗數量為：基面碾壓密實(shí)度2點(diǎn)/1000m2�；�面標高2點(diǎn)/1000m2，施工單位全數檢驗，監理單位按施工單位檢驗數的30%作見(jiàn)證試驗及10%作平行檢驗。檢驗法方為：觀(guān)察、尺量檢查、水準儀及環(huán)刀法檢測。
　　3.5膨潤土防水毯的成品保護及施工注意事項
　　3.5.1成品保護
　�。�1）膨潤土防水毯鋪設完畢后應及時(shí)鋪設土工膜，以避免承受風(fēng)雨的侵蝕；
　�。�2）膨潤土防水毯鋪設完畢后如不能及時(shí)鋪設土工膜則應該用彩條布或薄膜覆蓋，以避免承受風(fēng)雨的侵蝕；膨潤土防水毯鋪設完畢后應避免車(chē)輛碾壓和其他異物損壞；
　�。�3）施工完畢后的膨潤土墊上不得有泥塊、污物、雜物等可能損壞防滲層的異物存在。
　　3.5.2注意事項
　�。�1）防水膨潤毯必須平行搭接，并且保證搭接長(cháng)度；
　�。�2）與防水毯接觸部位的回填土夯實(shí)必須達到密度要求；
　�。�3）在鋪設中，如遇防水毯發(fā)生破損，應用大于破損口周邊300cm的防水毯覆蓋在上面再作固定處理；
　�。�4）在鋪設時(shí)如遇大雨，應用塑料布等防雨材料迅速遮蓋，并解決周邊排水，以防雨淋水泡；
　�。�5）鋪設時(shí)嚴禁有明火或煙頭置于防水毯任何一面上；
　�。�6）完成膨潤毯鋪設后，如發(fā)生漏水無(wú)法接近時(shí)，則以注入樹(shù)脂方式或化學(xué)膜灌漿方式來(lái)補漏，在補漏前提出完整資料，在工程師核準后才能實(shí)施補漏；
　�。�7）完成鋪設后的單元應做好保護工作，在下道工序施工時(shí)應避免大型機械直接碾壓等有可能對膨潤毯有傷害的工作進(jìn)行。
　�。�8）膨潤毯鋪設完成后要及時(shí)進(jìn)行保護層封閉，如回填、砌筑等，在封閉前必須經(jīng)質(zhì)量檢驗或監理人員檢查合格后方能再進(jìn)行下道工序，一般檢查要求包括如下檢查項目：
　　1）檢查搭接、鋪設、固定那個(gè)是否符合要求；
　　2）破損和修補的部位是否符合要求；
　　3）貫通物處的施工是否符合要求。
　　4膨潤防水毯敷設完工后的防水活化
　　膨潤防水毯敷設完工后，再次清理現場(chǎng)，不留雜物，首次放水應用潔凈的水活化膨潤土至少48h以上，并不得放入含有害物質(zhì)的水或污水進(jìn)入。
　　5膨潤土防水毯相對于其他防水產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)
　�。�1）無(wú)需在混凝土施工基面作任何前期處理，并且可以安裝在夯實(shí)的土層上。
　�。�2）免底油，即使在潮濕與有灰塵的混凝土面上亦無(wú)需底油。
　�。�3）安裝簡(jiǎn)便只需相互間搭接，并可用鋼釘和墊片等固定，無(wú)需特殊技術(shù)。
　�。�4）自動(dòng)修補裂縫鈉質(zhì)膨潤土獨有的膨脹性能，可以自動(dòng)修補混凝土中細小的裂縫和空隙。
　�。�5）不受天氣限制能安裝在潮濕的混凝土面，不受冷熱氣溫影響（可在-30℃下施工），減少工程延誤。
　�。�6）永久性防水膨潤土是天然礦物，因此不會(huì )變質(zhì)，往往比建筑物更耐久，更不會(huì )造成對環(huán)境污染。
　�。�7）膨潤土防水毯的單位重量大于其它防水材料，在鋪設安裝上不如其他防水材料輕便。
　　6一點(diǎn)心得
　　通過(guò)此次施工，總結出防水膨潤毯施工時(shí)除了按照前邊所述施工外還應特別注意以下幾點(diǎn)：
　　1、材料存放，應嚴格防止材料被雨淋、水泡，以保證膨潤毯在鋪設安裝后最大限度的膨脹，從而達到防水防滲的效果；
　　2、鋪設后一定要讓防水毯在一個(gè)強度足夠大的合適的有限空間內工作；
　　3、一定要注意防水毯收邊處的局部處理，否則容易局部漏（滲）水；下面介紹幾種典型的做法：
　�。�1）與混凝土墻接合處收邊示意見(jiàn)圖4
　　
　　圖4與混凝土墻接合處收邊示意見(jiàn)圖
　�。�2）與土坡岸處收邊示意見(jiàn)圖5
　　
　　圖5土坡岸處收邊示意圖
　　
　　
　�。�3）駁岸處收邊示意見(jiàn)圖6
　　
　　圖6駁岸處收邊示意圖
　�。�4）貫穿物的局部處理見(jiàn)圖7；
　　
　　圖7貫穿物的局部處理圖
　　這里舉出的只是工程當中常見(jiàn)的一些局部邊角處理方法，方法不是唯一的，但目的是在規范允許范圍內省工省料的把這些容易出問(wèn)題的局部細節處理好，不要在這些地方形成滲漏點(diǎn)，最終達到良好的防水防滲的效果。
　　參考文獻：
　　北京奧林匹克公園中心區龍形水系膨潤土防水材料工程施工質(zhì)量驗收標準（QB01-03-2006）；
　　JG/T193-2006鈉基膨潤土防水毯；
　　《新型建筑材料》2004年01期（祝和權膨潤土防水毯的研制及其在垃圾填埋場(chǎng)中的應用）；
　　《江西建材》2005年3期（陳彤 黃琦新型防水產(chǎn)品——膨潤土防水毯）；
　　《科學(xué)大眾科學(xué)教育2008年8期》（馬志敏膨潤土防水毯在渠道防滲工程中的應用）。