【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方向流動，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防水機理：
　　由于膨潤土防水毯（GCL）有著其特殊的結(jié)構(gòu)和獨特的加工工藝，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，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到密實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靜水壓可達到1.0MPa以上，其滲透系數(shù)為5.0×10-11m/s以下，并充滿整個空間，一些膨潤土顆粒在足夠大的壓力作用下可直接進入周圍土體的細(xì)小裂隙及混凝土結(jié)構(gòu)的細(xì)小裂隙中遇水膨脹，進一步保證了地下工程防水抗?jié)B性能，從而達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材料，不會發(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靜水壓最大可達到1.0MPa以上滲透系數(shù)為5.0×10-11m/s，可對漏水點通過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。施工時只需將GCL防水毯平鋪在地上，立面或斜面施工時，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，確保工程進度。容易修補，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，就可重新獲得完美如初的防水性能。
　�。�5）性能價格比相對較高，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，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材料的運輸與儲存：
　�。�1）防水毯和其輔助材料一般采用汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；
　　（2）卸貨時一般采用鏟車或吊車等機械設(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存放，防水毯的存放地應(yīng)選擇地勢較高且距離施工地點較近的地方，存放時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)層夯實度應(yīng)在95%以上，夯實要均勻，密度達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)的施工計劃，并對工人進行現(xiàn)場技術(shù)培訓(xùn)和交底；
　�。�8）敷設(shè)面的質(zhì)量檢驗和隱蔽驗收，驗收合格后方能進行防水毯的敷設(shè)。
　　3.3.2施工鋪設(shè)
　�。�1）膨潤毯底部換填150mm壤土，平整壓實，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，壓實后鋪設(shè)膨潤毯，平整壓實后鋪200g/m2無紡布；
　�。�3）膨潤毯與直墻拐角處設(shè)膨潤毯加強層，上下鋪設(shè)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；
　　（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)進度應(yīng)與回填土進度相配合，鋪設(shè)后宜當(dāng)天按設(shè)計要求回填200mm以上的壤土，并壓實。
　　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(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行質(zhì)量驗收；
　　（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、型號和質(zhì)量證明文件等進行驗收，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)進行檢驗，監(jiān)理單位應(yīng)按規(guī)定進行見證取樣檢驗；
　�。�3）各工序應(yīng)按施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行質(zhì)量控制，每道工序完成后應(yīng)進行檢查并形成記錄；
　�。�4）工序之間應(yīng)進行交接檢驗，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)計要求和本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，參加防水工程施工質(zhì)量驗收的各方人員應(yīng)具備相應(yīng)資格，驗收均應(yīng)在施工單位自行檢查評定合格的基礎(chǔ)上進行，隱蔽工程在隱蔽前應(yīng)有施工單位通知監(jiān)理單位進行驗收，膨潤土材料防水工程驗收文件應(yīng)按表2要求進行；
　　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(shè)計要求，檢驗數(shù)量：同生產(chǎn)批號、同規(guī)格、同繳獲狀態(tài)的主材及配套材料，防水毯每12000m2為一檢驗批，不足也安一檢驗批計，施工單位每檢驗批檢驗一次，監(jiān)理單位做30%的見證檢驗。檢驗方法為：檢查產(chǎn)品出廠合格證、產(chǎn)品物理力學(xué)性能檢測報告和現(xiàn)場抽樣復(fù)檢報告。
　　（7）膨潤土材料防水工程的基面處理、防水毯鋪設(shè)、防水毯保護層作為隱蔽工程進行質(zhì)量驗收，并要填寫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(shù)量為：基面碾壓密實度2點/1000m2。基面標(biāo)高2點/1000m2，施工單位全數(shù)檢驗，監(jiān)理單位按施工單位檢驗數(shù)的30%作見證試驗及10%作平行檢驗，檢驗方法為：觀察、尺量檢查、水準(zhǔn)儀及環(huán)刀法檢測。
　　防水毯鋪設(shè)的檢驗數(shù)量：施工單位全數(shù)檢驗，監(jiān)理單位按施工單位檢驗數(shù)的30%作平行檢驗。檢驗方法為：觀察、尺量。
　　防水毯保護層的驗收檢驗數(shù)量為：基面碾壓密實度2點/1000m2�；�面標(biāo)高2點/1000m2，施工單位全數(shù)檢驗，監(jiān)理單位按施工單位檢驗數(shù)的30%作見證試驗及10%作平行檢驗。檢驗法方為：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及施工注意事項
　　3.5.1成品保護
　�。�1）膨潤土防水毯鋪設(shè)完畢后應(yīng)及時鋪設(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
　�。�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必須達到密度要求；
　�。�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，則以注入樹脂方式或化學(xué)膜灌漿方式來補漏，在補漏前提出完整資料，在工程師核準(zhǔn)后才能實施補漏；
　�。�7）完成鋪設(shè)后的單元應(yīng)做好保護工作，在下道工序施工時應(yīng)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行。
　�。�8）膨潤毯鋪設(shè)完成后要及時進行保護層封閉，如回填、砌筑等，在封閉前必須經(jīng)質(zhì)量檢驗或監(jiān)理人員檢查合格后方能再進行下道工序，一般檢查要求包括如下檢查項目：
　　1）檢查搭接、鋪設(shè)、固定那個是否符合要求；
　　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(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)的水或污水進入。
　　5膨潤土防水毯相對于其他防水產(chǎn)品的優(yōu)缺點
　�。�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）自動修補裂縫鈉質(zhì)膨潤土獨有的膨脹性能，可以自動修補混凝土中細(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，因此不會變質(zhì)，往往比建筑物更耐久，更不會造成對環(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。
　　6一點心得
　　通過此次施工，總結(jié)出防水膨潤毯施工時除了按照前邊所述施工外還應(yīng)特別注意以下幾點：
　　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，從而達到防水防滲的效果；
　　2、鋪設(shè)后一定要讓防水毯在一個強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，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(qū)龍形水系膨潤土防水材料工程施工質(zhì)量驗收標(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）。