抗鹽型膨潤(rùn)土防水毯在深圳地鐵工程中的應(yīng)用 摘要:天然鈉基膨潤(rùn)土具有高度的水密實(shí)性和自修補(bǔ)、復(fù)元功能，具有較佳的防水功能，是與混凝土結(jié)構(gòu)有同等壽命的優(yōu)質(zhì)防水材料。分析了普通膨潤(rùn)土與抗鹽型膨潤(rùn)土的區(qū)別，介紹了抗鹽型膨潤(rùn)土防水毯及其防水機(jī)理，以及在深圳地鐵工程上的施工應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:膨潤(rùn)土防水毯；施工；處理方法；地鐵工程 1 工程概況 深圳地鐵1號(hào)線續(xù)建工程總長(zhǎng)23.4 km，全線共15個(gè)車站。其中6#、7#2個(gè)標(biāo)段的5個(gè)車站設(shè)計(jì)采用了抗鹽型覆膜天然鈉基膨潤(rùn)土防水毯，這是我國(guó)首例應(yīng)用抗鹽型膨潤(rùn)土防水毯。6#標(biāo)段3個(gè)車站的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)為樁基圍護(hù)結(jié)構(gòu)，7#標(biāo)段2個(gè)車站為連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 2 抗鹽型膨潤(rùn)土防水毯介紹 膨潤(rùn)土防水毯是將具有高膨脹性能和較好吸水性能的天然鈉基膨潤(rùn)土填充在織布和非織布之間，采用針刺工藝使膨潤(rùn)土顆粒不能聚集和移動(dòng)，形成均勻防水層的毯狀防水卷材。 2.1 防水機(jī)理 膨潤(rùn)土屬蒙脫石系三層板（Si—Al—Si）結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽黏土礦物質(zhì)，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Al2Si（4OH）n，在干燥情況下是層狀結(jié)構(gòu)，在層與層間有微量的水分子，層的側(cè)面帶有陽(yáng)離子，上下表面帶有陰離子。當(dāng)膨潤(rùn)土遇到水時(shí)在陰陽(yáng)離子的作用下水分子不斷地被吸收，吸附在層與層的空間里，表面的陰離子也不斷增多，這樣原來(lái)的層狀結(jié)構(gòu)被膨脹破壞，形成新的像紙牌疊成的房子狀，體積急劇膨脹10～15倍 （鈉基膨潤(rùn)土），這就是它的膨脹原理。 構(gòu)成規(guī)則的紙牌疊成的房子狀的分子連接起來(lái)具有粘結(jié)性，膨潤(rùn)土與其它物質(zhì)混合將其它物質(zhì)粘結(jié)起來(lái)，而且本身不發(fā)生化學(xué)變化，所以也不改變被粘結(jié)物質(zhì)的特性，高溫中其化學(xué)性質(zhì)也不發(fā)生變化。而分子結(jié)構(gòu)在吸收了一定量的水分子（自身質(zhì)量的5倍）后形成濃稠的凝膠體。這種凝膠體具有排斥水的性能，在壓密實(shí)的狀態(tài)下其透水系數(shù)k=a×10-9 cm/（sa=1～9），而且能夠填補(bǔ)結(jié)構(gòu)物的2 mm以內(nèi)的裂縫和裂紋，又能提高結(jié)構(gòu)物自身的防水性能。這一性能我們稱之為自我修復(fù)性能。同時(shí)膨潤(rùn)土具有良好的復(fù)元性能，在干燥條件下又恢復(fù)為原來(lái)的層板式分子結(jié)構(gòu)，這樣可以反復(fù)無(wú)限次。因此，膨潤(rùn)土具有膨脹性、粘性、密實(shí)性、自我修復(fù)性、復(fù)元性和永久性的特點(diǎn)。 2.2 抗鹽型膨潤(rùn)土防水毯 膨潤(rùn)土在淡水中具有優(yōu)異的膨脹性能和粘性，但是在鹽（海）水和污水中膨潤(rùn)土分子結(jié)構(gòu)中層與層間的水分子首先與鹽（海）水或污水中的含有大量電解質(zhì)的雜物起反應(yīng)，膨潤(rùn)土的分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)被破壞或分子結(jié)構(gòu)間不能形成連接。所以膨潤(rùn)土在鹽（海）水、污水中的膨脹系數(shù)和黏度大大降低，使膨潤(rùn)土的透水系數(shù)急劇下降。天然鈉基膨潤(rùn)土在淡水中的透水系數(shù)k=α×10-9 cm/（sα=1～9）最高可以達(dá)到k=α×10-10 cm/s，但是在鹽水條件下其透水系數(shù)k=α×10-7 cm/s以上，滿足不了防水防滲要求。 2.2.1 抗鹽型膨潤(rùn)土的防水機(jī)理 在鹽（海）水、污水中使用膨潤(rùn)土防水材料，最大問(wèn)題是膨潤(rùn)土的分子結(jié)構(gòu)間不能連接和膨潤(rùn)土分子結(jié)構(gòu)的破壞，使防水性能嚴(yán)重下降。解決辦法是在膨潤(rùn)土中添加聚合物，聚合物把膨潤(rùn)土分子結(jié)合到一起，防止其結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而把分子結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，保持膨潤(rùn)土的粘性（見(jiàn)圖1），保證在鹽（海）水、污水中原有的防水性能。
2.2.2普 通膨潤(rùn)土與抗鹽型膨潤(rùn)土的區(qū)別
普通膨潤(rùn)土與抗鹽型膨潤(rùn)土在淡水中的性能沒(méi)有明顯區(qū)別，但在鹽（海）水、污水中的差異非常明顯。
（1）膨脹性
普通膨潤(rùn)土與抗鹽型膨潤(rùn)土在膨脹性能上沒(méi)有很大的差異。只是抗鹽型膨潤(rùn)土比普通膨潤(rùn)土的膨脹系數(shù)約高出10%～20%。因?yàn)榭果}型膨潤(rùn)土的防水主要是靠黏性，而不是靠膨脹性，所以，研究開發(fā)的重點(diǎn)是提高膨潤(rùn)土的黏性上。
（2）黏性
普通膨潤(rùn)土與抗鹽型膨潤(rùn)土的主要區(qū)別在于黏性。抗鹽型膨潤(rùn)土的原理是通過(guò)增強(qiáng)膨潤(rùn)土分子間的連接能力，提高黏性來(lái)提高防水性能。普通膨潤(rùn)土和抗鹽型膨潤(rùn)土的比較試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單。在鹽水中普通膨潤(rùn)土水化后霧化散落，不形成粘稠的膠體隔膜，而抗鹽型膨潤(rùn)土水化后粘結(jié)成稠狀膠體，形成隔膜。
（3）透水系數(shù)
膨潤(rùn)土防水材料的關(guān)鍵參數(shù)是透水系數(shù)。抗鹽型膨潤(rùn)土防水材料在鹽水中進(jìn)行測(cè)試，每一次的測(cè)試結(jié)果都稍有不同，但結(jié)果都在k=α×[1][2][3]下一頁(yè)
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