抗盐型膨润土防水毯在深圳地铁工程中的应用 摘要:天然钠基膨润土具有高度的水密实性和自修补、复元功能，具有较佳的防水功能，是与混凝土结构有同等寿命的优质防水材料。分析了普通膨润土与抗盐型膨润土的区别，介绍了抗盐型膨润土防水毯及其防水机理，以及在深圳地铁工程上的施工应用。 关键词:膨润土防水毯；施工；处理方法；地铁工程 1 工程概况 深圳地铁1号线续建工程总长23.4 km，全线共15个车站。其中6#、7#2个标段的5个车站设计采用了抗盐型覆膜天然钠基膨润土防水毯，这是我国首例应用抗盐型膨润土防水毯。6#标段3个车站的基坑围护结构为桩基围护结构，7#标段2个车站为连续墙围护结构。 2 抗盐型膨润土防水毯介绍 膨润土防水毯是将具有高膨胀性能和较好吸水性能的天然钠基膨润土填充在织布和非织布之间，采用针刺工艺使膨润土颗粒不能聚集和移动，形成均匀防水层的毯状防水卷材。 2.1 防水机理 膨润土属蒙脱石系三层板（Si—Al—Si）结构的铝硅酸盐黏土矿物质，化学结构式为Al2Si（4OH）n，在干燥情况下是层状结构，在层与层间有微量的水分子，层的侧面带有阳离子，上下表面带有阴离子。当膨润土遇到水时在阴阳离子的作用下水分子不断地被吸收，吸附在层与层的空间里，表面的阴离子也不断增多，这样原来的层状结构被膨胀破坏，形成新的像纸牌叠成的房子状，体积急剧膨胀10～15倍 （钠基膨润土），这就是它的膨胀原理。 构成规则的纸牌叠成的房子状的分子连接起来具有粘结性，膨润土与其它物质混合将其它物质粘结起来，而且本身不发生化学变化，所以也不改变被粘结物质的特性，高温中其化学性质也不发生变化。而分子结构在吸收了一定量的水分子（自身质量的5倍）后形成浓稠的凝胶体。这种凝胶体具有排斥水的性能，在压密实的状态下其透水系数k=a×10-9 cm/（sa=1～9），而且能够填补结构物的2 mm以内的裂缝和裂纹，又能提高结构物自身的防水性能。这一性能我们称之为自我修复性能。同时膨润土具有良好的复元性能，在干燥条件下又恢复为原来的层板式分子结构，这样可以反复无限次。因此，膨润土具有膨胀性、粘性、密实性、自我修复性、复元性和永久性的特点。 2.2 抗盐型膨润土防水毯 膨润土在淡水中具有优异的膨胀性能和粘性，但是在盐（海）水和污水中膨润土分子结构中层与层间的水分子首先与盐（海）水或污水中的含有大量电解质的杂物起反应，膨润土的分子结构结构被破坏或分子结构间不能形成连接。所以膨润土在盐（海）水、污水中的膨胀系数和黏度大大降低，使膨润土的透水系数急剧下降。天然钠基膨润土在淡水中的透水系数k=α×10-9 cm/（sα=1～9）最高可以达到k=α×10-10 cm/s，但是在盐水条件下其透水系数k=α×10-7 cm/s以上，满足不了防水防渗要求。 2.2.1 抗盐型膨润土的防水机理 在盐（海）水、污水中使用膨润土防水材料，最大问题是膨润土的分子结构间不能连接和膨润土分子结构的破坏，使防水性能严重下降。解决办法是在膨润土中添加聚合物，聚合物把膨润土分子结合到一起，防止其结构被破坏，进而把分子结构连接起来，保持膨润土的粘性（见图1），保证在盐（海）水、污水中原有的防水性能。
2.2.2普 通膨润土与抗盐型膨润土的区别
普通膨润土与抗盐型膨润土在淡水中的性能没有明显区别，但在盐（海）水、污水中的差异非常明显。
（1）膨胀性
普通膨润土与抗盐型膨润土在膨胀性能上没有很大的差异。只是抗盐型膨润土比普通膨润土的膨胀系数约高出10%～20%。因为抗盐型膨润土的防水主要是靠黏性，而不是靠膨胀性，所以，研究开发的重点是提高膨润土的黏性上。
（2）黏性
普通膨润土与抗盐型膨润土的主要区别在于黏性。抗盐型膨润土的原理是通过增强膨润土分子间的连接能力，提高黏性来提高防水性能。普通膨润土和抗盐型膨润土的比较试验比较简单。在盐水中普通膨润土水化后雾化散落，不形成粘稠的胶体隔膜，而抗盐型膨润土水化后粘结成稠状胶体，形成隔膜。
（3）透水系数
膨润土防水材料的关键参数是透水系数。抗盐型膨润土防水材料在盐水中进行测试，每一次的测试结果都稍有不同，但结果都在k=α×[1][2][3]下一页
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