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防渗膨润土的研究及其在工程中应用 鞠建英 北京市市政工程设计研究总院(北京 100045) 摘要简介国内外膨润土资I糠情况书工程应用情况，着重介绍膨润土的防水机理和防渗膨润 土的具体要求，在简要介绍国内外钠化处理方法后指出，圣经济、简捷的钠化方法是超临界处理法， 文束介绍有机膨润土的加工应用情况及膨润土的开发应用前景。 关键词：膨润土；防渗I由5化；超临界；肢质价；吸蓝量；膨胀 膨润土是应用范围很广和经济价值较高的粘土矿物，国外有人称其为万能粘土矿物， 它的生产利用仅有百年，世界上最著名的膨润土产地是美国的南达科他州和怀俄明 州、格鲁吉亚等，我国的膨漓土资源十分丰富，已探明的储量居世界第一位，具有各种 自然类型的钙基、钠基、镁基、氢(铝)基膨润土矿，分布在全国26个省、自治区。目前， 国内以生产钙基膨润土为主，县以上企业有40余家，乡镇企业有几百家，总产量约 100万t，累计开采量尚不到探明储量的0．1％。： 1膨润土在工程中的应用 a．直接用膨润土防水，美国在建造钢筋混凝土油库时，往往在浇筑混凝土前，先 侵，有些国家在水库的上游水面上撒干膨润土粉，膨润土顺流而下，土在水中水化，呈 絮状下沉至库底，充满库底裂缝，成为纯膨润土铺砌，达到不透水的目的。 b．把膨润土做成膨润土防水膏、条、板(在带有波纹凹槽的，能在土中被递降分解 三者或五者形成一体)、防水涂料、膨胀剂等。 · 美国在60年代初开始研究膨润土的防水作用，70年代试制成防水板，在地下工 程中大量应用并同时向世界许多国家输出，加拿大多伦多地铁全部用膨润土板防水， 取得了永久的防水效果，因而使日常管理费用大大降低，美国加州旧金山海湾区快速 客车线、石油库，衣阿华州的电缆沟(管)，佐治亚州的亚特兰大空港等均用膨润土板防 水，美国近20年所建的地铁也都主要用膨润土防水，其底板、立墙、顶部均包满了膨润 土板，经济效益显著，香港和东南亚地区应用美国的膨润土板防水的地下室、地铁等也 很多，我国近10年所建大厦的地下室也已有几十个用美国的膨润土板防水。 日本在80年代将膨润土和防水膜(如橡胶、塑料等)重合在一起，形成双重或三重 防水材料，美国在90年代又开发出一层膨润土一层高密聚乙烯的高效防水材料。 67 C．我国应用膨润土作防水材料历史悠久，长沙马王堆汉墓中的女尸能保存得那 么好，除防腐材料起了作用外，墓室周围用粘粒含量50％～55％的非膨胀性粘土填实 防水密闭起来的作用更大，如用膨润土效果会更好，60年代，上海基础公司在南昌七 里街电厂江心取水泵房，先抛砂石筑岛，再下沉沉箱，在沉箱周围，边下沉边灌很稠的 膨润土泥浆——触变泥浆，泥浆在箱壁和砂石间形成一层不透水的胶质防水、润滑层， 沉箱下沉顺利，无泥沙涌入，以后在上海越江隧道出、人口及各地的大型沉井、沉箱工 程中均用膨润土泥浆减阻下沉，80年代又开始在长距离顶管中用膨润土泥浆减阻顶 进。 d．利用膨润土泥浆的固壁作用建造地下连续墙始于50年代的意大利米兰，并很 快在世界各国(特别是工业发达国家)得到飞速发展，创造了各种施工方法。7口年代又 开始把锚杆和地下连续墙结合，使建造深度越来越大，有的已达百米。 e．我国近几年建垃圾填埋场时，德国专家建议用膨润土与当地粉细砂土搅拌压实 质量差，效果不好，实际上应用10％的防渗膨润土，才能达到防渗要求，我国广东佛山 市南海狮中垃圾卫生填埋场1994年完工，已运行5年多，无渗漏，其防渗衬垫是采用 厚牯土，以防垃圾直接与膨润土接触致使膨润土失效，铺膨润土前将原状土夯实碾压 至压实度大于95％。 此外‘，也可利用膨润土修补渗漏、加固软弱地基、净化处理污水以及用于沙漠化处 理等。 2膨润土的防渗机理 膨润土的基本性能取决于蒙脱石的矿物特性，一般膨润土具有良好的粘结性、膨 胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、触变性和阳离子交换性能等。 a．膨润土的膨胀力特别强，其原因是膨润土具有物理化学性强，结合水的能力强 积的10～15倍甚至30倍的凝胶体，这种凝胶体像一堵防水墙，能防止其它水分渗入， 其渗透率可减至10～cm／s，几近滴水不漏，国内外的膨润土化学组成大致如表1所