【摘要】膨潤土防水毯（GCL）是一種專門用于廢棄物填埋場、地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等工程中的防滲材料。膨潤土防水毯為天然無機(jī)材料，對人體無害無毒，對環(huán)境基本上沒有影響，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)過特殊的工藝及設(shè)備，把膨潤土顆粒固定在有紡?fù)凉げ己蜔o紡?fù)凉げ贾�間，將上層的非織布纖維通過膨潤土顆粒、經(jīng)特殊的工藝和設(shè)備用專門的方法連結(jié)在下層的織布上做成的。膨潤土顆粒是由經(jīng)過科學(xué)合理級(jí)配的天然鈉基膨潤土顆粒（見圖1）和相應(yīng)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(nèi)形成均勻的防水層（見圖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(xì)部結(jié)構(gòu)圖
　　1.2防水機(jī)理：
　　由于膨潤土防水毯（GCL）有著其特殊的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的加工工藝，所以其防水性能也有著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(shè)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序變?yōu)橛行虻呐蛎�，持續(xù)的吸水膨脹結(jié)果是讓膨潤土層自身達(dá)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?jié)B靜水壓可達(dá)到1.0MPa以上，其滲透系數(shù)為5.0×10-11m/s以下，并充滿整個(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)入周圍土體的細(xì)小裂隙及混凝土結(jié)構(gòu)的細(xì)小裂隙中遇水膨脹，進(jìn)一步保證了地下工程防水抗?jié)B性能，從而達(dá)到防止水體通過的目的。
　　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機(jī)材料，不會(huì)發(fā)生老化反應(yīng)，耐久性好、無毒、無腐蝕，是一種綠色環(huán)保材料。
　�。�2）因鈉基膨潤土顆粒通過專用設(shè)備與非織造土工布、編織纖維充分壓合，抗?jié)B靜水壓最大可達(dá)到1.0MPa以上滲透系數(shù)為5.0×10-11m/s，可對漏水點(diǎn)通過膨潤土的遷移自行修補(bǔ)愈合，故此具有優(yōu)異的防水防滲性能，且止水性強(qiáng)，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(hù)、過濾等，施工簡便且不受施工環(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）施工簡便、省工省料，無須膠粘或熱敷，無須別的安裝設(shè)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(bǔ)，即使在防水（滲）施工結(jié)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單的修補(bǔ)，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(yīng)用于地下室、垃圾衛(wèi)生填埋場、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(dá)6m，與國際上土工布、土工膜的規(guī)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(jù)使用環(huán)境不同，膨潤土防水毯分為兩種型號(hào)，其結(jié)構(gòu)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、屋面、水池等普通基面的防滲處理，有無紡織物+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紡織物上粘附一層HDPE膜。具體參數(shù)見表1：
　　表1Ⅰ型、Ⅱ型膨潤土防水毯性能指標(biāo)表
　　
　　
　　雖然兩種防水毯的結(jié)構(gòu)不一樣，但其施工工藝基本相同。
　　3.2材料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存：
　�。�1）防水毯和其輔助材料一般采用汽車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；
　　（2）卸貨時(shí)一般采用鏟車或吊車等機(jī)械設(shè)備協(xié)助人工卸貨，或利用施工現(xiàn)場的地形將防水毯卸入現(xiàn)場存放地；
　�。�3）對于不能立即使用的防水毯應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拇娣诺攸c(diǎn)存放，防水毯的存放地應(yīng)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(yán)禁雨水滲入和浸泡；
　�。�6）每天施工剩余的施工材料應(yīng)妥善保管，避免被雨水淋濕和浸泡；
　�。�7）配套的輔助材料也應(yīng)該采取同樣的保護(hù)措施，如果有條件應(yīng)室內(nèi)保存。
　　3.3膨潤防水毯的鋪設(shè)：
　　3.3.1施工前的準(zhǔn)備
　�。�1）基礎(chǔ)層夯實(shí)度應(yīng)在95%以上，夯實(shí)要均勻，密度達(dá)不到或不均勻可能造成基礎(chǔ)局部沉降而影響長久效果；
　�。�2）基礎(chǔ)面清理必須符合設(shè)計(jì)要求，不能有石子、樹根、垃圾等雜物；
　�。�3）混凝土墻面必須經(jīng)過打磨處理，要求表面平整，無縫；
　�。�4）基礎(chǔ)面應(yīng)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(shè)防水毯的基礎(chǔ)面高程應(yīng)符合要求，在鋪設(shè)前應(yīng)符合基礎(chǔ)面標(biāo)高；
　�。�7）施工前制訂詳細(xì)的施工計(jì)劃，并對工人進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)培訓(xùn)和交底；
　�。�8）敷設(shè)面的質(zhì)量檢驗(yàn)和隱蔽驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行防水毯的敷設(shè)。
　　3.3.2施工鋪設(shè)
　�。�1）膨潤毯底部換填150mm壤土，平整壓實(shí)，要求不含石塊樹枝等尖銳物；
　�。�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(shè)膨潤毯，平整壓實(shí)后鋪200g/m2無紡布；
　　（3）膨潤毯與直墻拐角處設(shè)膨潤毯加強(qiáng)層，上下鋪設(shè)膨潤土加強(qiáng)，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，毯面不可張拉過緊或褶皺，應(yīng)適當(dāng)放松并緊貼地面，其搭接長度短邊不得小于500mm，長邊不得小于300mm，二層重疊間要均勻撒上膨潤土或涂抹膨潤土膠泥（見圖3）；
　　
　　圖3膨潤毯搭接施工圖
　�。�6）鋪設(shè)進(jìn)度應(yīng)與回填土進(jìn)度相配合，鋪設(shè)后宜當(dāng)天按設(shè)計(jì)要求回填200mm以上的壤土，并壓實(shí)。
　　3.4施工質(zhì)量驗(yàn)收
　　在QB01-03-2006中對膨潤毯的施工的質(zhì)量控制和驗(yàn)收程序做出了具體的要求，雖然該標(biāo)準(zhǔn)是針對北京奧林匹克公園中心區(qū)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(yàn)收；
　�。�2）工程采用的膨潤土防水毯，施工單位應(yīng)對其外觀、規(guī)格、型號(hào)和質(zhì)量證明文件等進(jìn)行驗(yàn)收，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可，凡涉及結(jié)構(gòu)耐久性和使用功能的，施工單位應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，監(jiān)理單位應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行見證取樣檢驗(yàn)；
　�。�3）各工序應(yīng)按施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制，每道工序完成后應(yīng)進(jìn)行檢查并形成記錄；
　�。�4）工序之間應(yīng)進(jìn)行交接檢驗(yàn)，上道工序應(yīng)滿足下道工序的施工條件和技術(shù)要求，相關(guān)專業(yè)工序之間的交接檢驗(yàn)應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)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(yīng)符合工程設(shè)計(jì)要求和本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，參加防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收的各方人員應(yīng)具備相應(yīng)資格，驗(yàn)收均應(yīng)在施工單位自行檢查評(píng)定合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行，隱蔽工程在隱蔽前應(yīng)有施工單位通知監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收，膨潤土材料防水工程驗(yàn)收文件應(yīng)按表2要求進(jìn)行；
　　表2膨潤土材料防水工程驗(yàn)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(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)數(shù)量：同生產(chǎn)批號(hào)、同規(guī)格、同繳獲狀態(tài)的主材及配套材料，防水毯每12000m2為一檢驗(yàn)批，不足也安一檢驗(yàn)批計(jì)，施工單位每檢驗(yàn)批檢驗(yàn)一次，監(jiān)理單位做30%的見證檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法為：檢查產(chǎn)品出廠合格證、產(chǎn)品物理力學(xué)性能檢測報(bào)告和現(xiàn)場抽樣復(fù)檢報(bào)告。
　�。�7）膨潤土材料防水工程的基面處理、防水毯鋪設(shè)、防水毯保護(hù)層作為隱蔽工程進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，并要填寫隱蔽工程驗(yàn)收記錄和相關(guān)的質(zhì)量驗(yàn)收記錄表。
　　基面處理的檢驗(yàn)數(shù)量為：基面碾壓密實(shí)度2點(diǎn)/1000m2�；�面標(biāo)高2點(diǎn)/1000m2，施工單位全數(shù)檢驗(yàn)，監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)的30%作見證試驗(yàn)及10%作平行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為：觀察、尺量檢查、水準(zhǔn)儀及環(huán)刀法檢測。
　　防水毯鋪設(shè)的檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位全數(shù)檢驗(yàn)，監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)的30%作平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法為：觀察、尺量。
　　防水毯保護(hù)層的驗(yàn)收檢驗(yàn)數(shù)量為：基面碾壓密實(shí)度2點(diǎn)/1000m2�；�面標(biāo)高2點(diǎn)/1000m2，施工單位全數(shù)檢驗(yàn)，監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)的30%作見證試驗(yàn)及10%作平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)法方為：觀察、尺量檢查、水準(zhǔn)儀及環(huán)刀法檢測。
　　3.5膨潤土防水毯的成品保護(hù)及施工注意事項(xiàng)
　　3.5.1成品保護(hù)
　�。�1）膨潤土防水毯鋪設(shè)完畢后應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)土工膜，以避免承受風(fēng)雨的侵蝕；
　�。�2）膨潤土防水毯鋪設(shè)完畢后如不能及時(shí)鋪設(shè)土工膜則應(yīng)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(shè)完畢后應(yīng)避免車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(xiàng)
　　（1）防水膨潤毯必須平行搭接，并且保證搭接長度；
　　（2）與防水毯接觸部位的回填土夯實(shí)必須達(dá)到密度要求；
　　（3）在鋪設(shè)中，如遇防水毯發(fā)生破損，應(yīng)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(shè)時(shí)如遇大雨，應(yīng)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(shè)時(shí)嚴(yán)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(shè)后，如發(fā)生漏水無法接近時(shí)，則以注入樹脂方式或化學(xué)膜灌漿方式來補(bǔ)漏，在補(bǔ)漏前提出完整資料，在工程師核準(zhǔn)后才能實(shí)施補(bǔ)漏；
　　（7）完成鋪設(shè)后的單元應(yīng)做好保護(hù)工作，在下道工序施工時(shí)應(yīng)避免大型機(jī)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(shè)完成后要及時(shí)進(jìn)行保護(hù)層封閉，如回填、砌筑等，在封閉前必須經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)或監(jiān)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(xiàng)目：
　　1）檢查搭接、鋪設(shè)、固定那個(gè)是否符合要求；
　　2）破損和修補(bǔ)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(shè)完工后的防水活化
　　膨潤防水毯敷設(shè)完工后，再次清理現(xiàn)場，不留雜物，首次放水應(yīng)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需底油。
　�。�3）安裝簡便只需相互間搭接，并可用鋼釘和墊片等固定，無需特殊技術(shù)。
　�。�4）自動(dòng)修補(bǔ)裂縫鈉質(zhì)膨潤土獨(dú)有的膨脹性能，可以自動(dòng)修補(bǔ)混凝土中細(xì)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(shè)安裝上不如其他防水材料輕便。
　　6一點(diǎn)心得
　　通過此次施工，總結(jié)出防水膨潤毯施工時(shí)除了按照前邊所述施工外還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
　　1、材料存放，應(yīng)嚴(yán)格防止材料被雨淋、水泡，以保證膨潤毯在鋪設(shè)安裝后最大限度的膨脹，從而達(dá)到防水防滲的效果；
　　2、鋪設(shè)后一定要讓防水毯在一個(gè)強(qiáng)度足夠大的合適的有限空間內(nèi)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圖4
　　
　　圖4與混凝土墻接合處收邊示意見圖
　�。�2）與土坡岸處收邊示意見圖5
　　
　　圖5土坡岸處收邊示意圖
　　
　　
　�。�3）駁岸處收邊示意見圖6
　　
　　圖6駁岸處收邊示意圖
　�。�4）貫穿物的局部處理見圖7；
　　
　　圖7貫穿物的局部處理圖
　　這里舉出的只是工程當(dāng)中常見的一些局部邊角處理方法，方法不是唯一的，但目的是在規(guī)范允許范圍內(nèi)省工省料的把這些容易出問題的局部細(xì)節(jié)處理好，不要在這些地方形成滲漏點(diǎn)，最終達(dá)到良好的防水防滲的效果。
　　參考文獻(xiàn)：
　　北京奧林匹克公園中心區(qū)龍形水系膨潤土防水材料工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（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(quán)膨潤土防水毯的研制及其在垃圾填埋場中的應(yīng)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(yīng)用）。