专利名称：一种防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法
技术领域：
本发明涉及一种天然钠基膨润土防水毯施工方法，特别是一种用于近海建筑或海 底施工过程中使用的防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法。属建筑防水、防渗施工领 域。
背景技术：
膨润土防水毯是目前广泛使用的防水防渗材料之一。该膨润土防水毯是利用天然 矿物膨润土为原料，采用针刺法将其固定于编织布和无纺布之间加工而成。由于膨润土中的主要矿物蒙脱石具有良好的膨胀性、吸水性、吸附性、粘结性、离 子交换性等物理化学特性，遇水时可吸附自身重量几十倍的水，吸水后体积可增大数十倍， 在施工中通过上部覆盖层的压实作用使其在限定空间内膨胀形成凝胶体，从而阻止了水的 渗透，起到密封防水作用，其抗渗系数很低，可达l(T9Cm/S。但是，膨润土优异的膨胀性能和防水性能只能在环境水为淡水时才能呈现。当环 境水为含盐量3 4%的海水时，膨润土层间的阳离子首先与海水中含有大量电解质的杂 物起反应，从而膨润土的“卡房式”结构被破坏，膨润土层间不能形成连接。因此，膨润土在 海(盐)水中膨胀系数和粘度大大降低，使膨润土防水毯的透水系数急剧下降，满足不了防 水防渗要求。公布号为CN101748757A的发明专利申请，公开了一种膨润土防水毯的施工方法， 该施工方法仅可适用于各类地下室防水防渗工程；利用该施工方法铺设的膨润土防水毯不 能防止海水的渗透，无法解决沿海建筑及海底施工中的防水难题。针对该问题，目前存在的一种解决方法是，通过在普通钠基膨润土中加入高分子 添加剂，改善钠基膨润土在非淡水环境中的性能，制成防海水膨润土，进一步加工为膨润土 防水毯。该产品虽具有较好的吸水保水性能和耐盐能力，但采用的原料为有机添加剂，施工 和使用过程中，容易污染环境，且产品容易老化，长期防水性能较差；此外，产品生产工艺复 杂，生产成本高，不适于大批量生产和使用要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种既不会对环境造 成污染，又可解决沿海建筑或海底施工中防水难题的防海水型天然钠基膨润土防水毯的施 工方法。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种防海水型天然钠基膨润土防 水毯施工方法，包括步骤如下1)对防水施工铺设面基层进行处理，清除突起的杂物，整平 并夯实；同时将该铺设面涉及的阴阳角做成平滑的弧形面；2)利用吊装设备按照先立面和 坡面、后底面的顺序铺设所述防水毯；3)在步骤2)铺设后的防水毯表面实施淡水喷淋工 序，每平米防水毯的喷水量为1. 0 1. 5kg ；4)在步骤3)喷淋淡水后的防水毯表面加覆聚 乙烯膜，该聚乙烯膜的厚度为0. 10 0. 20mm ；5)在步骤4)的聚乙烯膜表面再加覆混凝土
3层，混凝土层的加覆厚度为200mm。上述步骤2)所述的吊装设备可选用装载机、挖掘机、吊车或卷扬机中任一种或多 种组合。在上述步骤2)铺设防水毯的过程中，对穿透部位和防水毯破损部位进行修补加 强处理；具体步骤为在所述穿透位置，根据穿透位置形状裁剪防水毯，并采用密封填补材 料对穿透于所述防水毯的材料周边进行密封防水处理；在所述防水毯破损部位，裁剪边长 为破损位置最大直径加500mm的小块防水毯，并在小块防水毯边缘采用密封填补材料进行 密封防水处理。所用的密封填补材料取膨润土防水粉或膨润土密封膏中任一种。上述步骤3)的淡水喷淋工序中，采用的喷淋装置为液压隔膜式计量泵或机械柱 塞式计量泵，通过输水管与喷头连接；其中，喷头喷水量的大小通过控制所述液压隔膜式计 量泵或机械柱塞式计量泵的压力实现；所用的淡水可选用盐离子浓度小于500mg/L的自来 水、湖泊水或河床水中任一种。上述施工方法中所用防水毯中的天然钠基膨润土，其膨胀指数为24 36ml/2g， 滤失量为12 18ml ；上述施工方法中，淡水喷淋工序至聚乙烯膜加覆工序之间的时间间隔为0 lOmin，聚乙烯膜加覆工序至混凝土层加覆工序之间的时间间隔为O 20min。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下1)本施工方法采用了淡水 喷淋工序，在铺好的天然钠基膨润土防水毯表面上喷淋淡水，然后再覆聚乙烯膜对该膨润 土防水毯和喷洒的淡水进行保护，并对后期混凝土层起隔离作用；有效解决了膨润土在海 (盐)水中膨胀系数和粘度降低的问题，稳定了该膨润土防水毯的透水系数，可满足沿海建 筑、海底隧道的防水施工工程中，防水防渗的特殊要求。2)所采用的膨润土为天然矿物原 料，性质稳定，不易老化，生产成本低；同时由于无需添加任何有机添加剂，不会造成环境污 染。3)该施工方法工序简单、易于操作，不需增加辅助设备，不会增加施工难度；铺设防水 层时，对施工进度影响较小；易于推广实施。4)利用该施工方法在沿海建筑、海底隧道的防 水施工工程中铺设由天然钠基膨润土为主料制备而成的防水毯，有效解决了长期以来一直 无法解决的利用天然钠基膨润土在沿海建筑或海底施工中防水防渗的难题。
具体实施例方式本发明的防海水型天然钠基膨润土防水毯的施工方法，包括步骤如下1)对防水施工铺设面基层进行处理，清除突起的钢筋、木棒、石块、玻璃等杂物，将 基层整平并夯实，表面干燥平整光滑，无可损坏膨润土毯的物质，将施工遇到的拐角位置， 即铺设面中阴阳角位置做成平滑的弧形面。2)采用吊装机械，如装载机、挖掘机、吊车或卷 扬机中一种或多种的组合铺设膨润土防水毯，按照先立面和坡面后底面的顺序均勻平整的 铺设，搭接处涂撒上述防水粉进行加强处理。同时，还需对膨润土防水毯铺设过程中，遇到 的穿透位置和破损部位进行加强处理。3)在铺设好的膨润土防水毯表面上实施淡水喷淋 工序。喷淋所用设备采用液压隔膜式或机械柱塞式计量泵外加输水管和喷头在铺好的防水 毯表面上，均勻喷洒淡水，每平米防水毯的喷水量为1. O 1. 5kg。4)在喷淋淡水后IOmin 以内，在膨润土防水毯表面加覆厚度为0. 10 0. 20mm聚乙烯膜，对膨润土防水毯和喷洒的 淡水进行保护，同时也对后期的混凝土铺层起隔离作用。通过隔离作用，保证了蒙脱石颗粒周围遇淡水水化膨胀，有效的阻止了膨润土层间的阳离子与海水中大量电解质的杂物起反 应，从而保证了膨润土在海(盐)水中膨胀性能，具有较高的渗透系数，满足其在海水中防 水防渗的特殊要求。5)在聚乙烯膜表面继续加覆厚度为200mm的混凝土层。通过喷淋的淡 水可以使膨润土遇水膨胀，加之混凝土保护层的压实作用，使得膨润土防水毯中形成含水 量在30%左右的致密凝胶体层，并在膨润土颗粒表面形成水化保护膜，后期达到的海水无 法侵入，从而起到防水作用。本发明采用的天然钠基膨润土防水毯，是采用针刺法将天然钠基膨润土固定在编 织布和无纺布之间所形成的一种复合防水材料。本发明实例中所用的天然钠基膨润土防水 毯采用北京中非博克科技有限公司生产的NP-N型6mX30m天然钠基膨润土防水毯；该防水 毯每平米所含的天然钠基膨润土的质量为5. 0 6. Okg ；该天然钠基膨润土具有的膨胀指 数为24 36ml/2g，滤失量为12 18ml。上述步骤3)所用的淡水喷淋装置，可以通过调节其所用的喷淋装置的调节手轮 改变压力来控制其给水量，通过控制喷头的移动速度控制每平米膨润土防水毯上的喷水 量；所用的淡水可选自盐离子浓度小于500mg/L的自来水、湖泊水或河床水等淡水；通过采 用喷淋适量淡水的方法，可以使膨润土颗粒在淡水环境下预先水化并膨胀，在通过后期的 混凝土压实作用使其形成致密的防水层，从而达到防水的目的。根据建材行业标准JC/T193-2006《钠基膨润土防水毯》，膨润土的膨胀指数要达 到24ml/2g以上方能达到防水要求，但是天然钠基膨润土直接接触海水时不能膨胀，膨胀 指数只有6 8ml/2g，不能吸水膨胀，因此不能防水。此外，渗透系数是表征膨润土防水毯 防水性能的最直接指标，测试结果表明天然钠基膨润土防水毯直接接触海水时的渗透系数 为α X IO-Wsec (α = 1 10)，不能达到防水防渗要求；但是经淡水喷淋工艺预水化后 再将其置于盐浓度为4%的盐水中，其渗透系数为α X10-9cm/sec(a = 1 10)，符合建材 行业标准JC/T193-2006《钠基膨润土防水毯》中的防水防渗要求。通过采用本发明的防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，可以将天然钠基膨 润土防水毯有效地应用于近海建筑、海底隧道的防水施工工程中，满足JC/T193-2006《钠基 膨润土防水毯》中的防水防渗要求，从而解决了沿海建筑或海底施工中的防水难题。以下通过实例对本发明的技术方案做进一步的详细描述实例1.将本发明的施工方法应用于近海建筑物地下防水工程中，步骤如下1)将施工面基层整平并夯实，根据GB 50007-2002《建筑地基基础设计规范》测 定夯实度至少达到80%，基层以下20cm以内不得有石块、木棒等可损伤膨润土防水毯的突 起物质，将阴阳角位置做成平滑的弧形面；2)采用装载机、挖掘机、吊车将防水毯运送至铺设面特定位置上，相互配合在铺 设面上铺设膨润土防水毯，防水毯每平米所含膨润土的质量为5. 0kg，铺设顺序依次为立 面、坡面和底面，立面由上向下铺设，立面和坡面施工时采用25mm长钢钉进行固定，立面每 隔2m固定，坡面每隔4米进行固定，在有钢钉的位置涂抹密封膏。防水毯搭接处的搭接宽 度不短于300mm，立面和底面搭接时搭接宽度不短于2m ；对有穿透位置和防水毯破损的部位采用和上述天然钠基膨润土防水毯相同的小 块膨润土防水毯以及防水粉或密封膏进行修补加强处理。在进行穿透位置修补时，根据穿透位置形状裁剪防水毯，修正边界并套至有穿透位置的地方，在其周围与防水毯接合处和 缝隙处均勻撒布防水粉或涂抹膨润土密封剂进行加强处理；在进行膨润土防水毯破损部位 修补时，裁剪边长为破损位置最大直径加500mm的小块防水毯置于破损位置上，并在小块 防水毯边缘采用防水粉或密封膏中任一种进行密封防水处理。防水粉由上述膨润土防水毯 采用的膨润土磨至-200目得到，本实例中所用的防水粉和密封膏均为北京中非博克科技 有限公司生产的博克牌防水粉或密封膏。3)在铺好的防水毯表面上喷淋淡水。采用液压隔膜式计量泵，通过连通的输水管 与喷头连接，预先试验喷水量并确定合理的泵压以及喷头的移动速度，通过控制该液压隔 膜式计量泵上的调节手轮控制喷头喷出的水量，读取特定调节手轮位置上计量泵上一定时 间的水量读数，并测量该段时间内的洒水面积，从而得出每平米膨润土防水毯表面上的洒 水量。保持每平米膨润土防水毯表面上的喷水量为1.0kg;4)在喷淋淡水后的膨润土防水毯表面立即加覆厚度为0. Imm的聚乙烯膜，铺设顺 序和膨润土防水毯的顺序一致，聚乙烯膜要紧贴膨润土防水毯表面，在淡水喷淋工序至聚 乙烯膜加覆工序之间的间隔不得超过lOmin，本实例中淡水喷淋工序至聚乙烯膜加覆工序 之间的间隔为8min ；5)在聚乙烯膜上继续加盖厚度为200mm的混凝土层，混凝土层所用的 混凝土为标号为ClO ；在聚乙烯膜加覆至加盖混凝土保护层之间的间隔时间不得超过20分 钟；本实例中，聚乙烯膜加覆工序至混凝土层加覆工序之间的时间间隔设定为18分钟；间 隔时间最长不能超过20分钟，否则，时间间隔过长会导致膨润土过分膨胀，不利于其形成 致密的凝胶体层；实例2.将本发明的施工方法应用于海底隧道防水工程中，其施工步骤基本同实例1，其不 同点如下步骤1)中，施工基层的夯实度要达到95% ；步骤2)采用装载机和卷扬机进行铺 覆，底面防水毯铺设时采用装载机，立面和坡面铺设时采用卷扬机将膨润土防水毯举升到 需要的高度后进行铺设。所用的天然钠基膨润土防水毯每平米所含膨润土的质量为6. Okg ； 步骤3)喷淋淡水工序中，喷淋装置采用机械柱塞式计量泵，通过控制该柱塞式计量泵的调 节手轮控制喷头喷出的水量；每平米膨润土防水毯表面上的喷水量为1. 5kg ；步骤4)覆盖 的聚乙烯膜的厚度为0. 20mm。淡水喷淋工序后无需停顿，立即在其上铺覆聚乙烯膜；步骤 5)在聚乙烯膜加覆后，不需停顿，直接在其上加盖混凝土层；该方法适用于施工工期紧的 防水工程中。实例3.将本发明的施工方法应用于近海景观建筑防水施工工程中，其施工步骤基本同实 例1，其不同点如下步骤1)中，施工基层的夯实度要达到90% ；步骤2)采用吊车进行该防水毯的铺 覆；所用的防水毯每平米所含膨润土的质量为6. Okg，步骤3)喷淋淡水工序中，喷淋装置采 用机械柱塞式计量泵，每平米膨润土防水毯表面上的喷水量为1.0kg;步骤4)覆盖的聚乙 烯膜的厚度为0. 15mm;淡水喷淋工序至铺覆聚乙烯膜工序的间隔时间设定为5min;步骤5) 在聚乙烯膜加覆后间隔IOmin后，在其上加盖混凝土层。
权利要求
一种防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，包括步骤如下1)对防水施工铺设面基层进行处理，清除突起的杂物，整平并夯实；同时将该铺设面涉及的阴阳角做成平滑的弧形面；2)利用吊装设备按照先立面和坡面、后底面的顺序铺设所述防水毯；3)在步骤2)铺设后的防水毯表面实施淡水喷淋工序，每平米防水毯的喷水量为1.0～1.5kg；4)在步骤3)喷淋淡水后的防水毯表面加覆聚乙烯膜，该聚乙烯膜的厚度为0.10～0.20mm；5)在步骤4)的聚乙烯膜表面再加覆混凝土层，混凝土层的加覆厚度为200mm。
2.根据权利要求1所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于步骤2)所述的吊装设备为装载机、挖掘机、吊车或卷扬机中任一种或几种的组合。
3.根据权利要求2所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于对步 骤2)铺设后的防水毯，还有对穿透部位和防水毯破损部位做修补加强处理的步骤。
4.根据权利要求3所述防海水型天然钠基膨润土的防水毯施工方法，其特征在于所 述修补加强处理的步骤为在所述穿透位置，根据其穿透位置的形状裁剪所述防水毯，并采 用密封填补材料对穿透于所述防水毯的材料周边进行密封防水处理；在该防水毯的破损部 位，裁剪边长为破损位置最大直径加500mm的小块防水毯贴补其上，并在该小块防水毯的 边缘处采用所述密封填补材料进行密封防水处理。
5.根据权利要求4所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于所述 密封填补材料取膨润土防水粉或膨润土密封膏中任一种。
6.根据权利要求1所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于所述 的天然钠基膨润土，其膨胀指数为24 36ml/2g，滤失量为12 18ml。
7.根据权利要求1所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于步骤3)所述的淡水喷淋工序中包括喷淋装置，所述喷淋装置由压力泵通过输水管与喷头连接组 合而成；所述压力泵为液压隔膜式计量泵或机械柱塞式计量泵；所述喷头喷水量的大小通 过控制所述液压隔膜式计量泵或机械柱塞式计量泵的压力实现。
8.根据权利要求1-7任一所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在 于所述淡水喷淋工序至所述聚乙烯膜加覆工序之间的时间间隔为0 IOmin ；所述聚乙烯 膜加覆工序至所述混凝土层加覆工序之间的时间间隔为0 20min。
9.根据权利要求8所述防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，其特征在于所述 淡水为盐离子浓度小于500mg/L的自来水、湖泊水或河床水中任一种。
全文摘要
本发明公开了一种防海水型天然钠基膨润土防水毯施工方法，步骤如下1)对基层进行处理；2)利用吊装设备顺序铺设该防水毯；3)在步骤2)铺后的防水毯表面实施淡水喷淋工序，每平米防水毯的喷水量为1.0～1.5kg；4)在步骤3)喷淋淡水后的防水毯表面加覆聚乙烯膜，该聚乙烯膜的厚度为0.10～0.20mm；5)在步骤4)的聚乙烯膜表面再加覆混凝土层，混凝土层的加覆厚度为200mm。该方法通过淡水喷淋工序并加聚乙烯膜对该防水毯进行保护，可使膨润土颗粒水化形成凝胶体，颗粒周围形成水化保护膜，并由混凝土层的压实使其变成致密凝胶体层，有效阻止了海水的渗透。其工序简便、易于操作，防水毯材质为天然矿物，不需要有机添加剂，故不会老化，防水效果好且无环境污染。
文档编号E02D31/02GK101942843SQ20101026997
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者刘玉芹, 王志强, 舒锋 申请人:中国非金属矿工业公司