土工合成材料膨润土垫(GCL)是近十年来在国外(主要是德国和美国)发展起来的一种新型的、主要用于防渗工程的土工复合材料,它是在压实性粘土衬垫(Compacted Clay Liner)的基础上发展而来的,大多数GCL在两层土工织物之间夹一层薄薄的膨润土,因此它可以兼有土工织物和膨润土的优点。它可以在城市固体废弃物垃圾填埋场中用于防止渗滤液污染地下水和防止雨水深人废弃物填埋场中,也可以用于渠道防
渗。目前,GCL在发达国家用于渠道防渗的技术已经相当成熟。GCL主要生产国是美国和德国,可用的产品主要有如下几种:Bentofix,Bentomat,Claymat,Gundseal和NaBento。GCL的厚度一般为7—10 ln/n,遇水膨胀后厚度可增大到原来的4-5倍。
2、地铁、铁路、市政公路、轻工、石油和冶金等行业的各种防水工程;
3、土石方维修加固的防渗工程;
4、沙漠治理、环境改造、垃圾填埋场、人工湖、人造景观等土层大面积防水铺盖;
5、在水利工程中的表现更为优异,在蓄水建筑物、小型水库库区、水库大坝、灌溉渠道、水塘鱼池等大面积防渗施工中都可以有广泛应用
—— 具有优异的防水防渗性能,抗渗静水压可达 1.0MPa 以上,渗透系数 10 -2 cm/s
—— 膨润土是天然无机材料,不会发生老化反应,耐久性好;不会对环境造成任何不利影响,属环保材料
—— 具有土工布材料的全部特性,如分离、加固、防护、过滤等
—— 施工简便且不受施工环境温度的限制, 0 ℃ 以下也可施工。施工时只需将 GCL 防水毯平铺在地上,立
—— 容易修补;即使在防水(渗)施工结束以后,如防水层发生意外破损,只要对破损的部位加以简单的修 补,就可重新获得完美如初的防水性能。
—— 性能价格比高,用途非常广泛。
—— 产品幅宽可达 6 米,与国际上土工布(膜)的规格相匹配,大大提高了施工效率。
膨润土防水毯(GCL)的主要优势表现在如下几个方面:
(1)GCL柔性好,在张应变达20%的情况下,也不会增加其渗透率,而处在相同应变下的压实性粘土和土工膜,其水力渗透系数会急剧增加。
(3)GCL有极强的自我愈合能力。由于膨润土的存在,它会在土工织物刺破处自我愈合,而且,上下层土工织物在针织或缝合纤维的作用下也约束了膨润土的迁移,进一步提高了其自我愈合能力。
(4)GCL抗张应变的能力强。大多数GCL产品有着惊人的弹性和可塑性,他们能变形到抵抗5%甚至更多的张应变而不会导致其水力渗透系数大幅度提高。如果在GCL产品上覆盖60 cm厚的土层,某些GCL产品能承受更加严重的不均匀沉陷(张应变达30%),而不会增加其水力渗透系数值。
(5)GCL抗干湿循环的能力强。受热后的GCL产品会出现干缩现象,但是当脱水后的GCL产品被重新注入水后,出现的裂缝会再次闭合,其水力渗透系数又会回到原先的低值。
(6)GCL抗冻融循环的能力强。有学者曾在一个大油罐内对3种GCL产品进行多次冻融循环的水洗渗透试验,结果发现试验中的各种GCL产品(Bentomat,Claymat,Gundseal)至少在3个冻融循环后,其水力渗透系数不会有明显的提高。
(7)GCL比压实性粘土搭接方便,安装简单,施工速度快。