土工合成材料膨潤土墊(GCL)是近十年來在國外(主要是德國和美國)發(fā)展起來的一種新型的、主要用于防滲工程的土工復合材料,它是在壓實性粘土襯墊(Compacted Clay Liner)的基礎上發(fā)展而來的,大多數GCL在兩層土工織物之間夾一層薄薄的膨潤土,因此它可以兼有土工織物和膨潤土的優(yōu)點。它可以在城市固體廢棄物垃圾填埋場中用于防止?jié)B濾液污染地下水和防止雨水深人廢棄物填埋場中,也可以用于渠道防
滲。目前,GCL在發(fā)達國家用于渠道防滲的技術已經相當成熟。GCL主要生產國是美國和德國,可用的產品主要有如下幾種:Bentofix,Bentomat,Claymat,Gundseal和NaBento。GCL的厚度一般為7—10 ln/n,遇水膨脹后厚度可增大到原來的4-5倍。
2、地鐵、鐵路、市政公路、輕工、石油和冶金等行業(yè)的各種防水工程;
3、土石方維修加固的防滲工程;
4、沙漠治理、環(huán)境改造、垃圾填埋場、人工湖、人造景觀等土層大面積防水鋪蓋;
5、在水利工程中的表現更為優(yōu)異,在蓄水建筑物、小型水庫庫區(qū)、水庫大壩、灌溉渠道、水塘魚池等大面積防滲施工中都可以有廣泛應用
—— 具有優(yōu)異的防水防滲性能,抗?jié)B靜水壓可達 1.0MPa 以上,滲透系數 10 -2 cm/s
—— 膨潤土是天然無機材料,不會發(fā)生老化反應,耐久性好;不會對環(huán)境造成任何不利影響,屬環(huán)保材料
—— 具有土工布材料的全部特性,如分離、加固、防護、過濾等
—— 施工簡便且不受施工環(huán)境溫度的限制, 0 ℃ 以下也可施工。施工時只需將 GCL 防水毯平鋪在地上,立
—— 容易修補;即使在防水(滲)施工結束以后,如防水層發(fā)生意外破損,只要對破損的部位加以簡單的修 補,就可重新獲得完美如初的防水性能。
—— 性能價格比高,用途非常廣泛。
—— 產品幅寬可達 6 米,與國際上土工布(膜)的規(guī)格相匹配,大大提高了施工效率。
膨潤土防水毯(GCL)的主要優(yōu)勢表現在如下幾個方面:
(1)GCL柔性好,在張應變達20%的情況下,也不會增加其滲透率,而處在相同應變下的壓實性粘土和土工膜,其水力滲透系數會急劇增加。
(3)GCL有極強的自我愈合能力。由于膨潤土的存在,它會在土工織物刺破處自我愈合,而且,上下層土工織物在針織或縫合纖維的作用下也約束了膨潤土的遷移,進一步提高了其自我愈合能力。
(4)GCL抗張應變的能力強。大多數GCL產品有著驚人的彈性和可塑性,他們能變形到抵抗5%甚至更多的張應變而不會導致其水力滲透系數大幅度提高。如果在GCL產品上覆蓋60 cm厚的土層,某些GCL產品能承受更加嚴重的不均勻沉陷(張應變達30%),而不會增加其水力滲透系數值。
(5)GCL抗干濕循環(huán)的能力強。受熱后的GCL產品會出現干縮現象,但是當脫水后的GCL產品被重新注入水后,出現的裂縫會再次閉合,其水力滲透系數又會回到原先的低值。
(6)GCL抗凍融循環(huán)的能力強。有學者曾在一個大油罐內對3種GCL產品進行多次凍融循環(huán)的水洗滲透試驗,結果發(fā)現試驗中的各種GCL產品(Bentomat,Claymat,Gundseal)至少在3個凍融循環(huán)后,其水力滲透系數不會有明顯的提高。
(7)GCL比壓實性粘土搭接方便,安裝簡單,施工速度快。