浅谈地下新型防水材料—防水毯(垫)

　　摘要：安徽古井集团公司积极投资兴建的亳州宾馆，由于工期紧，且又在冬季施工，在地下室采用防水材料—防水毯(垫)。
　　防水毯的特点：密实性好、具有永久的防水性能、施工简便，工期短、不受气温影响、防水材料和对象的一体化、绿色环保。
　　施工完成后，总体情况良好，首次在亳州使用，作此文以飨读者。
　　关键词：
　　亳州宾馆、防水毯(垫)、施工简便，工期短、情况良好、首次。
　　安徽亳州市是中国四大药都之一，历史文化名城，地处安徽省西北部，安徽古井集团是中国知名的大型白酒企业、亳州地方经济重要支柱之一，长期以来为亳州经济社会的发展做出了巨大贡献。为提高城市形象和城市接待水平，充分展示亳州的综合实力，在市委市政府的鼎力支持下，古井集团积极投资兴建亳州第一家按照国标五星级的亳州宾馆。亳州宾馆位于亳州市药都大道北侧，木兰路南侧，占地面积约54500平方米。总建筑面积为73200平方米，整个项目投资约3.3亿元。其中：酒店为28910平方米；建筑主体为地上局部五层、地下一层，要求2010年9月开业。古井高星级宾馆项目的建成，必将大大提高亳州的城市形象和城市接待水平，同时也是亳州综合实力的充分展示。
　　通过政府协调安排，工程前期手续于11月办妥，具备开工实施条件，土建工程总工期定为140天。该项目于12月5日正式开工进行土方开挖，按照设计要求，土方挖至深度为-5米深，电梯井处-6米深，已处在地下水位之中。考虑到施工实施进度，施工单位通过监理公司向建设单位提出：“由于在寒冷的冬季施工，况且工期非常紧张，原设计对地下停车场的防水设计为1：2水泥沙浆找平、双层SBS防水卷材、4cm厚C25细石混凝土刚性地面，然后，才可以帮扎抗水板底板钢筋。若按照这一防水实施程序，再考虑到混凝土凝固、干燥，施工时间至少为25天，其中还未考虑冬季1：2水泥沙浆找平能否冻坏等保证措施时间。”为进一步加快实施工程质量和进度，经过和设计几次联系和沟通，建议能否采用冬季实施、且施工简便、施工时间短的防水材料，设计方慎重研讨，根据地质勘察报告，土方开挖深度平均在地下水位以下300mm左右，决定采用4000g/m2的地下室防水新型防水材料—防水毯(垫)。
　　利用土方开挖的时间间隙，我古井集团高星级宾馆筹建办有关人员到北京和山东有关地方进行了实地查看。认真了解防水毯(垫)的性能、防水原理、施工情况、质量注意事项等。
　　钠基膨润土防水毯（GCL）是一种介于CCL（现场厚压实粘土防渗衬垫）和高分子材料---土工膜之间的一种防渗衬垫。主要应用于房屋地下室`环境工程中的废弃物填埋场、地下水库、地下基础设施建设等工程中，解决密封、隔离、防渗漏问题，效果好，抗破坏性强。
　　防水原理：膨润土的矿物学名称为蒙脱石，天然的膨润土按化学成分主要分为钠基和钙基两大类。膨润土具有遇水膨胀的特性，一般钙基膨润土膨胀时，其膨胀仅为自身体积的3倍左右；而钠基膨润土膨胀时，约为自身体积的l5倍左右，能吸收6倍于自身重量的水，这样膨胀的膨润土所形成的高密度胶体具有排斥水的性能。利用这个性能，我公司用钠基膨润土来做防水材料。为方便施工和运输，将膨润土锁在两层土工合成材料中间，起保
　　
　　护和加固的作用，使GCL具有一定的整体抗剪强度。
　　钠基膨润土防水毯的主要以下特点：
　　1.密实性：钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性为α×10-11m/sec以下，相当于100倍的30cm厚度粘土的密实
　　度，具有很强的自保水性能。
　　2.具有永久的防水性能：因为钠基膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象，因此防水性能持久。3.施工简便，工期短：和其他防水材料比较，施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。膨润土防水毯的幅宽可达6M，长度为60M，只需象平铺地毯一样摊开，用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。施工后不需要特别的检查，如果发现防水缺陷也容易维修。GCL是现有防水材料中施工工期最短的。
　　4.不受气温影响：在寒冷气候条件下也不会脆断。
　　5.防水材料和对象的一体化：钠基膨润土和水反应时，具有13-16倍的膨胀能力，即使混凝土结构物发生震动和沉降，GCL内的膨润土也能修补2mm以内混凝土表面的裂纹。
　　6.绿色环保：膨润土为天然无机材料，对人体无害无毒，对环境没有特别的影响，具有良好的环保性能。
　　钠基膨润土防水毯可单独使用，也可与压实粘土层或土工膜组合使用。当方案允许选用粘土、沥青、混凝土、土工膜、GCL作密封层时，GCL更具有竞争力。与压实粘土相比，GCL的优越性主要表现在：体积小，重量轻，施工简便，并且具有较高的抗剪强度。
　　与土工膜相比，GCL的优越性主要表现在如下几个方面：
　　（1）、GCL柔性好，能较好的适应不均匀沉降；产品渗透系数1.25-3.54×10-11/sCBR顶破强度1.2KN，刺破强度635N，综合性能优良。
　　（2）、GCL中的膨润土层吸水后的厚度增加好几倍，并且受外裹土工织物的保护，因此不易被顶破或刺破而失效，对铺设场地条件的要求比土工膜低。采用均匀的覆盖土时，一般要求最大颗粒尺寸不超过32mm。
　　（3）、GCL的连接，尤其是GCL与管道或建筑物周边连接时，比土工膜简便，并且接缝处的密封性也容易得到保证。
　　（4）、GCL比土工膜具有较好的界面摩擦特性。
　　（5）、GCL易于运输和安装，其防渗性能不会因干湿和冻融反复循环而降低，并且可能的漏水点也会因膨润土的迁移而自行愈合。
　　GCL质量均匀，抗渗能力强，柔性好，能适合地基的不均匀沉降，且可防止土料的漏失，对裂缝等缺陷具有良好的愈合能力。
　　GCL主要技术指标
　　检测项目 测试方法 技术指标
　　膨胀系数 ASTMD5890 ≥24mL/2g
　　流体损耗 ASTMD5891 ≤18mL
　　单位面积膨润土质量 ASTMD5993 ≥4.8kg/m2
　　抗拉强度 ASTMD4632 ≥400N
　　剥离强度 ASTMD4632 ≥65N
　　指示流量 ASTMD5887 ≤1×10-8m3/m2/sec
　　渗透性 ASTMD5887 ≤5×10-9cm/sec
　　低温柔韧性 ASTMD5898 -35℃不受影响
　　浸湿后抗拉强度 ASTMD5321 ≥24kPatypical
　　混泥土面剥离强度（KN/m2） ASTMD4632 ≥３.0KN/m2
　　
　　抗静水压（M） ASTMD5888 ≥70
　　延伸率（%） ASTMD5896 ≥20
　　穿刺强度（N） ASTMD5894 ≥635N
　　高密度聚乙烯（HDPE）膜剥离强度（N） ASTMD5321 ≥65
　　  
　　施工总承包单位购买后，送至江苏省水利部基本建设工程质量检测中心（因安徽省用该材料较少，暂无检测单位）进行了质量检测，共检查了单位面积质量、膨润土膨胀系数、吸蓝量、拉伸强度、剥离强度、渗透性、抗静水压1h无渗漏、最大负荷下伸长率、滤湿量、膨润土耐久性等十项指标，均全部合格。
　　施工单位共安排了5名技术工人，进行了切割、铺设、射钉、封边，共6856m2，在5天（夜间未加班）内全部完成，且室外温度都在0℃或以下。比原设计方案减少了20天。经质量监督站、建设单位、监理单位、施工单位对分部分项验收均为合格。防水毯部分铺设的同时，抗水板钢筋、柱基础钢筋共550多吨紧随着已开始绑扎、在绑扎过程中，基本也未出现破损现象，现抗水底板混凝土3600多m3已全部建筑完成。整体来看，目前效果不错。
　　施工完成后，总体情况良好，由于地下新型防水材料—防水毯(垫)在亳州地区首次使用，目前有不少建设单位和建筑单位到我这里咨询使用的有关情况,了解防水毯(垫)的基本性能、使用要求、施工特点等，所以作此文以飨读者。