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 地下工程使用的膨潤(rùn)土防水技術(shù)新發(fā)展
繼美國(guó)瓦楞紙板裝膨潤(rùn)土的防水板、兩層無(wú)紡布中間夾膨潤(rùn)土的防水毯和日本一層無(wú)紡布一層塑料板中間夾膨潤(rùn)土的雙重防水板后，韓國(guó)利用中國(guó)的膨潤(rùn)土生產(chǎn)的膨潤(rùn)土毯、板，已在地鐵、垃圾填埋場(chǎng)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(guó)膨潤(rùn)土株式會(huì)社在中國(guó)海城建合資企業(yè)(專門生產(chǎn)膨潤(rùn)土防水材料)，并已在南京地鐵工程中鋪設(shè)，北京地鐵5號(hào)線也將鋪設(shè)，我國(guó)許多垃圾填埋場(chǎng)也用其鋪設(shè)防滲層.其產(chǎn)品所用的防滲膨潤(rùn)土為天然納米材料.?
      一、膨潤(rùn)土——天然納米防水材料?
      1、膨潤(rùn)土的一般特性?
      膨潤(rùn)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(guó)俄亥俄州的膨潤(rùn)土，推測(cè)是由白堊紀(jì)的火山活動(dòng)而形成的.膨潤(rùn)土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石，雖然在法國(guó)發(fā)現(xiàn)，但是由于在美國(guó)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(rùn)土具有遇水膨脹的特性，鈣膨潤(rùn)土膨脹時(shí)，約為自身體積的3倍；鈉膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)土來(lái)作防水材料.?
      膨潤(rùn)土的礦物學(xué)名稱叫蒙脫石，其粒徑為10－10m～１０－８m（１nm＝１０－９m），國(guó)外稱其為天然納米(10－９m～１０－７m)材料.?
      2、鈉膨潤(rùn)土在防水工程中應(yīng)用的特性?
      鈉膨潤(rùn)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(rùn)土包住.膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)土系天然無(wú)機(jī)材料，不會(huì)發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象，因此防水性能持久.
      3、用膨潤(rùn)土防水的優(yōu)點(diǎn)?
      a. 自保水性.膨潤(rùn)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(duì)施工完成以后發(fā)生的缺陷無(wú)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?rùn)土是天然無(wú)機(jī)物，時(shí)間的變化和周邊物質(zhì)的影響對(duì)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(jiǎn)單，工期短.只用釘子和墊圈就可以施工，施工相對(duì)比較簡(jiǎn)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(duì)人體無(wú)害.因施工的簡(jiǎn)便性和材料的特性，在施工時(shí)納米材料對(duì)人體沒(méi)有影響，特別是沒(méi)有加熱和粘貼等作業(yè)，減少了施工事故.?
      e. 容易檢測(cè)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(wèn)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(wú)法在結(jié)構(gòu)物和防水材料之間流動(dòng)，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(guò)程中就可以發(fā)揮防水作用.如果在防水施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了防水材料的破損，也可以馬上簡(jiǎn)單地進(jìn)行追加施工，所以防水補(bǔ)強(qiáng)非常容易.?
      膨潤(rùn)土防水方法與其他防水方法的比較見(jiàn)表1.?
      二、膨潤(rùn)土防水產(chǎn)品的施工技術(shù)?
      國(guó)外使用鈉膨潤(rùn)土防水有較長(zhǎng)的歷史，效果很好.最近引入我國(guó)的防水產(chǎn)品主要是美、日、德、韓等國(guó)的，其主要產(chǎn)品如下：?
      1、膨潤(rùn)土防水毯?
      a. 膨潤(rùn)土墊板是將納膨潤(rùn)土填充在聚丙烯織布和無(wú)紡布之間，將上層的非織布纖維通過(guò)針壓的方法將膨潤(rùn)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(rùn)土顆粒不能向一個(gè)方向流動(dòng)，在墊板內(nèi)形成均勻的防水層.其產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)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(rùn)土防水層的早期水化；
      ③膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)土粉末或膨潤(rùn)土密封劑，然后在其上加鋪膨潤(rùn)土毯；
      ⑩為了膨潤(rùn)土毯搭接部位的水密性，可以使用膨潤(rùn)土粉末或膨潤(rùn)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(rùn)土毯的搭接長(zhǎng)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(rùn)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(rùn)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(rùn)土密封劑；
      ⑧地面和墻面防水層應(yīng)重疊，連接部位用膨潤(rùn)土粉末或用膨潤(rùn)土防水條補(bǔ)強(qiáng).?
      膨潤(rùn)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(rùn)土板(雙重防水板)?
      a. 鈉膨潤(rùn)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(rùn)土防水板就是將鈉膨潤(rùn)土和土工膜布(HDPE)壓縮成型的，具有雙重防水性能，施工簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍更廣泛，其產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)土板，用0.05mm?厚的PE膠帶上下包住，以保護(hù)膨潤(rùn)土；④膨潤(rùn)土板的搭接長(zhǎng)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(cuò)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(méi)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(rùn)土面與墻體基層進(jìn)行接觸施工；②膨潤(rùn)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(rùn)土顆粒或膨潤(rùn)土條；⑤墻體采用膨潤(rùn)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(rùn)土防水層的輔助材料?
       a. 膨潤(rùn)土密封劑.
       ①成分：鈉膨潤(rùn)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(rùn)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.?