膨润土防水毯在地下防水工程中的应用

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1、论文集 膨润土防水毯在地下防水工程中的应用 北京博克建筑化学材料有限公司刘继武 成都军区勘察设计院云南分院董丛新 一引言 在地下工程中，防水施工对地下工程来说是非常重要的，而地下工程长期置于地下水的包围之中， 如果没有有效的防水措施，地下水就会渗入结构内部，不但影响地下工程的使用功能，而且会使混凝 土腐蚀，钢筋生锈，地基下沉，甚至将构筑物淹没。同时有些地下工程具有特殊的军事作用( 人防工 程) ，要求长期保持良好的使用功能，同时尽可能减少后期的维护。因此采取合适的防水材料和施工工 艺，对设计、施工、维护管理等十分重要。 膨润土防水毯( G e o s y n t h e t i cC l a

2、yL i n e r ) 是一种新型的土工合成材料。它由经级配过的天然 钠基膨润土颗粒和相应的外加剂混合均匀后，经特殊的工艺及设备，靠成千上万纤维的强度把高膨胀 性的钠基膨润土层均匀、牢固地固定在两层土工布之间，如此制成膨润土防水毯，既具有土工材料的 全部特性，又具有优异的防水防渗性能，是一种性能优异的地下防水防渗材料。 在地下防水工程中应用膨润土防水毯，具有防水效果优异、环保、对施工条件要求简单，价格低廉等优点。 二膨润土防水毯的防水机理 膨润土防水毯中的膨润土是一种以蒙脱石类矿物为主要组份的粘土矿物，而蒙脱石N a x + ( H ，O ) 。 ( A L h M g ) 【，。】() ，

3、 是一种含有少量碱金属和碱土金属的含水铝硅酸盐，其单位晶胞呈负xS i , O O H 电性，它将吸附阳离子，根据吸附离子的不同，膨润土一般分为钠基土和钙基土。钠基土由于单位晶 层中存在极弱的键和良好的解理，而钠离子本身半径小、离子价低，所以水能进入单位晶层问，引起 晶格膨胀，其膨胀可达1 0 - 3 0 倍。 膨润上防水材料的研制，正是注意到并充分利用了钠基膨润土本身所特有的遇水膨胀的特性，并 通过使用一组特殊的复合添加剂，使其形成能抵抗较高水压的胶体体系，巧妙地将膨润土的自然膨胀 特性转换成了我们需要的防水特性。 膨润土防水毯遇水后，其中的钠基膨润土就开始吸水膨胀，在受到一定压力( 来自建

4、筑底板、临 时保护层、回填土以及防水毯内部纤维拉力后，分子之间发生穿插排列，内部空隙缩小，形成致密的 凝胶结构，从而达到防水的效果。压力越大，致密程度就越高，防水效果就越理想。膨润土防水毯的 这种膨胀倾向，还可以补偿建筑基础表面的不规则形状，以及基础收缩和变化产生的缝隙，从而保证 防水层和结构体的紧密结合。 三产品特性 膨润土防水毯施工简便，不老化，具有永久的防水性能，应用广泛，与传统的防水材料相比，膨 润土防水毯具有以下特性： 1 、优异的防水防渗性能：抗渗静水压可达1 0 M P a 以上，其施工后的总体渗透系数为1 0 一c r h s ，性 能价格比高。 2 、耐久环保，不可燃：膨润土

5、是天然无机材料，不会发生老化反应，耐久性好；不会发生燃烧等 剧烈化学反应，不会对环境造成任何不利影响，属环保材料。 3 、施工简便，用途非常广泛：产品幅宽可达6 米，长度可达4 0 米，大大提高了施工效率。施工 时只需将膨润土防水毯平铺在地上，并按要求搭接即可，不必担心漏焊等施工缺陷；立面或斜面施工 时，只需用钉子和垫圈将其固定。 4 、对施工条件要求简单：在潮湿基面上可照常施工，不受环境温度的限制，一3 2 以下也可照常 论文集 施工。同时，对在无纺布一侧加烫高密度聚乙烯薄膜( H D P E ) 的复膜型膨润土防水毯，可适用于施 工环境较差( 意外来水不可控制、地下水压较大、化学污染等)

6、且防水要求较高的地下工程。 5 、特殊的自愈性：即使在防水( 渗) 施工结束以后，如防水层发生意外破损，只要对破损的部位 加以简单的修补，就可重新获得完美如初的防水性能。 6 、抗变形能力强：膨润土遇水后发生膨胀，可以补偿建筑基础表面的不规则形状，以及基础收缩 和变化产生的缝隙，保证防水层和建筑基础的紧密结合。 此外，膨润土防水毯还有施工速度快，工期短，易于维修和补强，无毒环保，造价低等众多的优点。 防水毯的技术指标( 以博克牌膨润土防水毯为例) 技术指标 序号检测项目技术指标检测依据 l 钠基膨润土颗粒净含量，k g m 2 5 0A S n D 5 9 9 3 2 渗透系数c m , s

7、e c 5X1 0 - 1 0A 跚恐嗄D 5 0 8 4 3 膨润土体积膨润度，m l 2 9 2 4 A S 兀D 5 8 9 0 4 抗拉强度，K N m 1 0A S n v ID 4 6 3 2 5 延伸率， 1 5A S T MD 4 6 3 2 6 含水率， 1 2f I l 研卟4D 4 6 4 3 7 抗静水压，0 5 M p a 3 0 m i n 无渗漏 A S n v ID 5 3 8 5 8 抗静水压( 搭接部位) ，0 5 M p a 3 0 m i n无渗漏 A S n v ID 5 3 8 5 9 剥离强度，N 1 0 c m 6 0A S n D 4 6 3

8、2 1 0 流体损耗，1 1 1 l 1 8 A S n 垤D 5 8 9 1 P E 膜厚度，m m 0 1 5 ，黑色 G B T 1 7 6 8 8 - 1 9 9 9 l l P E 膜与无纺布剥离强度，N 1 0 c m 3 0A S n D 4 6 3 2 四地下防水工程中的应用 利用膨润土的遇水膨胀性并作为防水材料使用，最早开始于上世纪2 0 年代，当时主要以颗粒和粉 料形式使用，至5 0 年代末开始进入建筑地下防水市场。 随着我国防水材料工业的高速发展，各种新型防水材料也不断出现，我国防水材料已由单一的纸 胎油毡发展成为沥青油毡、高分子卷材、防水涂料、密封材料、注浆材料、刚性防

9、水材料和特种防水 材料七大类、数百个规格品种。但由于这些传统的防水材料存在施工难度大、材料容易老化等问题，即 使采用“防、排、截、堵相结合，刚柔并用，多道设防”的原则进行防水施工，仍然对地下结构体缺 乏持久有效的保护。 国外从上世纪七十年代开始，就在地下防水工程中应用了防水毯，我国从上世纪九十年代开始在地下 防水工程中应用防水毯，并取得了成功的经验。 五工程实例 昆明机场商务侯机楼位于昆明机场原侯机大厅南侧，主体为钢筋混凝土框支剪力墙结构，地下防 水工程采用S 8 抗渗混凝土辅以博克牌膨润土防水毯外包防水层加强防水，防水层面积约为1 2 0 0 0 m 2 。 施工方法：结构周圈采用膨润土防水

10、毯，底板和侧墙大部分采用“外防外贴”法铺设防水层，局 部采用“外防内贴”法，顶板采用“外防外贴”法铺设。 因一匪 1 施工准备卜- 一 铺设 验收检查卜_ 一固。匝 论文集 l 、基层处理 ， 基层表面进行了整平处理，表面的凸出物全部剔除，然后在剔除的部位用l ：2 5 的水泥砂浆进行 抹平，同时所有不满足要求的凹坑用l ：2 5 的水泥砂浆填充，最后该基层表面平整度满足D L 1 6 的要求( D 为相邻两凸面凹进去的深度，L 为相邻凹面间的距离) 。表面应基本干燥，没有明显的积 水、坑洼。基底及立墙部位的阴、阳角应做成圆角或钝角。 2 、具体做法 底板防水：在混凝土基层上直接铺设膨润土防水

11、毯，无纺布一侧对着迎水面，再在防水毯上做 7 0 m m 厚的细石混凝土保护层，其后在保护层上绑扎钢筋，浇筑底板。( 图1 ) 毯 图l 基础底板防水做法 膨润土防水毯在基础底板铺设时，四周应留出2 5 0 m m 的余量，用以与侧墙防水毯的搭接。遇 有抗拔桩、预埋件等穿透底板物件需做局部加强处理。( 图2 ) 细石混凝土 图2 桩基础局部加强处理 外墙防水：施工时将外墙清理干净，用水泥砂浆把混凝土裂缝、缺口，蜂窝麻面等处修平。然 后把无纺布一面对着迎水面，从下向上逐块铺贴防水毯( 图3 ) ，搭接宽度不小于2 0 0 m m ，并用水泥 钢钉固定( 图4 ) ，防水毯应以品字型布置，尽量避免

12、十字叠口出现。 膨润土 固定 膨涸土 图3 外墙立面铺设图4 立面搭接处节点构造 节点构造：穿墙管道按照( 地下防水工程技术规范( G B 5 0 1 0 8 2 0 0 1 ) 中的做法安装完毕后可 直接进行防水毯的铺设，见图5 。 论文集 图5 穿墙管局部加强做法 变形缝处考虑结构体局部变形等因素，防止结构变形撕裂下层防水毯，而上层防水毯只发生平 面位移，整体防水层并未发生破坏，渗漏水仍旧不能透过防水层，具体做法见图6 。 J f 图6 变形缝处加强处理 防水毯 譬础封膏 。层掣珊鹊 恸一一 i o 0 0 “20 - 毯 图7 后浇带处加强处理 3 、保护层施工 外墙防水毯施工结束后在防水毯外侧砌筑一道1 2 0 c m 砖墙，砖墙与防水毯之间的空隙用水泥 砂浆填实。肥槽回填物为过筛后的红黏土，回填材料应分级回填夯实，密实度应达到8 5 以上。 昆明机场商务侯机楼地下防水工程的施工于2 0 0 6 年4 月底开始施工，2 0 0 6 年5 月底结束。该工 程现进行主体结构的施工，防水工程施工结束后即进入昆明地区的多雨季节，期间施工人员进行多 次不间断观测，均未发现渗漏现象。 六结语 膨润土防水毯作为一种成熟的新型防水材料，它良好的防水性能、长久的耐久性、简便的施工 方法和低廉的价格，以及环保的特性适用于地下防水工程中的各种防水要求，是地下防水工程中不 可多得的防水材料。