膨润土防水毯设计及施工手册一、材料简介膨润土防水毯（GCL）是一种新型土工合成材料，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，通过特殊的工艺及设备，靠成千上万纤维的强度把高膨胀性钠基膨润土层均匀、牢固地固定在两层土工布之间，如此制成的膨润土复合防水垫（GCL），既有土工材料的密封、隔离和增强作用，又具有优异的防水（渗）性能，是现代许多土木工程不可或缺的重要材料之一。膨润土复合防水垫（GCL）可广泛用于市政、公路、铁路、水利、环保及工业与民用建筑的地下防水防渗施工。当用于垃圾填埋场或水利工程的衬垫系统中时，与压实性动土衬垫（CCL）相比，因与GCL的水利渗透系数等效的CCL要厚得多，所以适用GCL可显著在张力应变达20%的情况下，也不至于增加其渗透率，而处在相同应变下的CCL和土工膜，其渗透系数会急剧增加。此外，GCL还有众多有点，如GCL具有搭接方便，安装简单，施工速度快，工期短，造价低等。本公司生产销售的膨润土防水材料已经通过ISO9001质量体系认证，并在北京建材中心做了产品供应备案，而且在多项重点工程中得到应用。目前本公司拥有100万平方米的年生产能力，并能根据用户需求，生产幅宽6m以内，长度30m以内的任一规格的膨润土复合防水垫（GCL）。二、一般规定1、膨润土复合防水垫（GCL）应用的设计、使用、施工、验收等应符合GB50290-98土工合成材料应用技术规范的要求。当在不同的行业及领域应用时，还应符合相应行业的技术标准及规范的要求。如水利、环保、公路、铁路、市政及工业与民用建筑工程等。当设计、施工监理或业主对工程有特殊要求是，以其特殊要求为准。2、膨润土复合防水垫（GCL）用于各种防渗施工中时，可作为单层衬垫、复合衬垫及更多层中的防渗层等。膨润土复合防水垫（GCL）作为复合衬垫时，一般GM/GCL复合沉淀中土工膜（GM）在上，GCL在下。3、当GCL用作单层衬垫时，选用与GCL相邻的上部和下部材料要考虑可能对GCL的撕破、撕裂和膨润土上的损失。4、当GCL用在边坡上时，剪切强度是一个要考虑的因素，要计算所有可能破坏面的内部和表面抗剪强度。5、当GCL的上覆土中有石灰时，石灰滤液中的钙、镁离子可能进入钠基膨润土而与之发生离子交换，从而增大GCL中膨润土的渗透系数，因此，当存在着滤液侵蚀时，要对GCL预先水化。三、对膨润土复合防水垫（GCL）的质量要求1、膨润土复合防水垫（GCL）的产品规格是：最大幅宽为6m，最大长度为30m，并可根据具体需求进行调整。2、为了保证防渗层铮亮，膨润土复合防水垫（GCL）应达到表1的技术指标:序号检测项目技术指标备注1膨胀系数（ml/2g）24ASTM-D58902含水率（%）12ASTM-D46433流体损耗（ml）18ASTM-D58914抗拉强度（纵横向）（KN）10ASTM-D46325剥离强度（N）65ASTM-D46326单位面积膨润土质量（g/）4800（复合均匀、不得有负偏差）7垂直渗透系数（cm/s）510-9ASTM-D50848指示流量（m3/.s）510-8ASTM-D5887表一、膨润土防水垫（GCL）的技术指标3、使用前必须按照材料进场的相关规定检验合格后，方可施工。四、膨润土防水垫（GCL）施工方法的通用要求1、基层（支撑层、垫层）的处理1）基层可分为软基和硬基。铺设GCL前要采用必要的设备将基层整平夯实，压实度达85%以上，表面应平整光滑，不能有凸出2cm以上的岩石和其它物体，也不能有明显的空洞。2）人工湖基础的上层中不能有有毒有害物质。3）表面应基本干燥，不能有明显积水，若有积水要进行排水作业。4）基底层、阳角修圆半径应不小于30cm。如修圆半径超过30cm，甚至垂直时，在四周锚固后，采取措施固定，在不破坏防水垫的前提下保证压实。5）有贯通的管道，必须进行固定处理，用混凝土进行加固，使其不能够晃动。6）锚固沟必须按要求挖好并压实。2、GCL铺设前的准备工作1）做下料分析，画出膨润土复合防水垫（GCL）铺设顺序和裁剪图。（辅助工具准备齐全）2）检查膨润土复合防水垫（GCL）的外观质量，记录并修补已发现的机械损伤和生产创伤、孔洞等缺陷。3）膨润土复合防水垫（GCL）的施工应在无雨、无雪天气下进行，施工时如遇下雨，下雪应用塑料薄膜进行遮盖，防止GCL提前水化。3、GCL的铺设1）宽幅、大捆膨润土复合防水垫（GCL）的铺设宜采用机械施工；条件不具备及窄幅小捆膨润土复合防水垫（GCL），也可采用人工铺设。2）按规定顺序和方向分区分块进行膨润土复合防水垫（GCL）的铺设。3）铺设膨润土复合防水垫（GCL）时，垫与垫之间的接缝应错开，不宜形成贯通的接缝。4）膨润土复合防水垫（GCL）搭接面不得有砂土、积水（包括露水）等影响搭接质量的杂质存在。5）立面及坡面上铺设膨润土复合防水垫（GCL）时，要避免其滑动，可用销钉加垫片将其固定，除了在防水垫重叠部分和边缘部位用钢钉固定外，整幅防水垫中间也需视平整度加钉，务求防水垫稳固服帖地安装在墙面和地面，钉孔部位可视需要作出处理（详见图一）（注：在倾斜面，膨润土复合防水垫施工时把垫长的方向沿着倾斜面平行的方向铺设，以便把下坠堆积的现象减少到最低限度。）图一 立面及斜坡面膨润土复合防水垫（GCL）的加固做法6） 膨润土复合防水垫两边的土工织物分别为无纺布和编织布，铺设时无纺布应对着遇水面，即在底板上无纺布朝下，在地下室外墙面无纺布朝外。7） 当遇有膨润土复合防水垫（GCL）与管道设备的连接施工时，其施工方法，在管道底部应用混凝土浇灌，防止贯通管道晃动，管道周围缝隙用膨润土粉填实，再进行彻底发密封处理。管道四周的防水垫用细铁丝扎紧。（见图二）图二 膨润土复合防水垫（GCL）与管道搭接施工示意图8） 当膨润土复合防水垫（GCL）在水利工程中应用时，其特殊的施工方法参见SL/T225-98水利水电工程土工合成材料应用技术规范。施工时，膨润土防水垫沿水流向顺水搭接，即上游的膨润土防水垫搭接在下游的膨润土防水垫上。9） 考虑基础的下沉变形，必要时膨润土防水垫可以在底部打皱1-2个，打皱长度为100mm左右。防水垫的铺设高度必须超出最大设计水位100mm左右。10）当膨润土复合防水垫（GCL）在公路工程中应用时，其特殊的施工方法参见JTJ/T0198公路土工合成材料应用技术规范11）锚固部位处理施工时，四周均设置锚固沟，深400mm，宽400mm。待膨润土防水垫铺设后，再用泥土覆盖压实。防水垫上景观石的堆放剖面简图。防水垫锚固示意图12）膨润土复合防水垫（GCL）应自然松弛与支持层贴实，不宜折褶、悬空。13）大面积施工GCL的尺寸无法满足需要时，可使用搭接的方法进行施工。14）膨润土复合防水垫（GCL）搭接施工方法：搭接宽度应为20-25cm，在搭接底层的边缘15cm处均匀撒上的膨润土干粉或（膨润土胶泥），其宽度为15cm、重量为0.4kg/。（搭接时，搭接处的膨润土干粉应先喷水活化粘合后压，并保证平整）（详见图三）图三 膨润土复合防水垫（GCL）搭接示意图15）铺设过程中随时检查GCL的外观有无破损、孔洞等缺陷。发现有孔洞等缺陷或损伤时，应及时用膨润土干粉（膨润土胶泥）或用破损部位尺寸放大15cm以上的GCL及膨润土干粉（膨润土胶泥）进行局部覆盖修补即可，边缘部位按搭接的要求处理。4、回填施工施工前确保搭接部位、锚固部位、膨润土防水垫全部处理完毕；保护层施工根据需要可采用以下不同方案：1）回填300mm厚素土后进行夯实；2）浇注50-100mm后的素混凝土；3）回填200mm厚的黄沙或先浇注50mm左右素混凝土，再在上面铺鹅卵石。4）立面上可以在边上砌单砖墙保护层或者抹上3-4mm的素混凝土，中间加铁丝网加强素混凝土的强度，检验数据：垂直高度大于500mm时必须适用铁丝网。回填施工是保证膨润土复合防水垫（GCL）防水效果的非常关键的环节，必须符合下列要求：1）铺设施工完的防水垫，必须于当日（最多不超过二日）完成回填施工。2）所有回填土最好用砂子或过筛后的土，土中不得含有10mm以上的石子等杂物。3）回填土每回填50cm厚度时，要进行夯实（或压实、振捣等），回填土的密实度必须大于85%。4）在夯实、压实过程中，应注意不要损坏防水垫，如有损坏、应按要求进行修补。5）平面回填时，夯实后回填土厚度30cm。五、膨润土复合防水垫（GCL）施工注意事项1、膨润土复合防水垫（GCL）的储运应防水、防潮、防强烈阳光暴晒。储存时地面应采取架空方法垫起，运至现场的膨润土复合防水垫（GCL）应在当日用完。2、在进行下道工序或相邻工程施工时，应对已完成工序的膨润土复合防水垫（GCL）妥善保护，不得有任何人为损坏。3、应尽量避免穿钉鞋、高跟鞋在膨润土复合防水垫（GCL）上踩踏；车辆等机械不得碾压膨润土复合防水垫（GCL）。4、在GM/GCL复合衬垫的施工中，已铺设完成的GCL应在当日完成HDPE膜的施工或铺设500mm厚粘土保护层，当日不能完成HDPE膜或粘土保护层的施工，应对GCL进行覆盖，以防下雨下雪而使GCL先进行水化及强烈阳光对GCL的暴晒。5、对GCL单层衬垫的防渗、防水施工工程，在施工结束并验收合格后，应迅速用比重大于2.0的土、砂子或石粒进行回填。回填时为防止GCL的损坏，回填土中不能含有粒径大于10mm以上的碎石，回填土的厚度不应少于30cm。回填土应分级回填夯实，压实度不能低于85%。六、膨润土复合防水垫（GCL）施工质量检验防水防渗施工通常均为隐蔽工程，因此每道工序完成后必须经质检和监理人员检验合格后再进行下道工序的施工。膨润土复合防水垫（GCL）铺设完成后，应及时对其质量进行检验：1、全部搭接部位（缝）是否符合要求。2、破损修补的部位是否符合要求。3、前次检验未合格而再次修补的部位是否符合要求。4、膨润土复合防水垫（GCL）与其它设备、基础结构等的连接部位是否符合要求。5、销钉固定的部位是否符合要求。6、膨润土复合防水垫（GCL）及其搭接部位是否与基层贴实且没有褶皱和悬空。7、确认膨润土复合防水垫（GCL）没有遇水而发生前期水化，需要进行预水化处理的工程是否已进行。8、回填土或保护层是否符合要求。9、质量检验应随施工进展进行，自检合格后应经监理检验，验收合格后，方可进行下道工序。以上项目自达到本安装适用手册的要求为合格：如果设计、施工、监理有特殊要求，以其特殊要求为依据。七、膨润土复合防水垫（GCL）在建、构筑物地下防水工程中的施工方法1、膨润土复合防水垫铺设前的准备工作1）做下料分析，画出膨润土复合防水垫（GCL）铺设顺序和裁剪图。2）检查膨润土复合防水垫（GCL）的外观质量，记录并修补已发现的机械性损伤和生产创伤、孔洞等缺陷。3）膨润土复合防水垫（GCL）的施工应在无雨、无雪天气下进行，施工时如遇下雨、下雪应用塑料薄膜进行遮盖，防止GCL提前水化。2、底板部位膨润土复合防水垫的铺设1）检查已做好的垫层，要求垫层平整、清洁、干净，不得有石子等杂物，不得有凸起物或凹陷（其大小不得超过20mm）2）铺设防水垫时，垫与垫之间的接缝应错开，不宜形成贯通的接缝。3）防水垫的搭接缝宽度大于20cm，且在搭接部位的中间部位按每延米0.4均匀地撒上膨润土干粉或膨润土胶泥，在上层搭接处用膨润土干粉或膨润土胶泥加以密封，下层搭接处也需按每延米0.2kg撒上膨润土干粉或膨润土胶泥。（其搭接方