为何必须用天然钠基而不允许用人工钠化膨润土制造防水毯及辅助制品.doc

为何必须用天然钠基而不允许用人工钠化膨润土制造防水毯及辅助制品

鞠建英

北京市政工程设计研究总院(北京 100082)

摘要:本文以工程防水失败的实例,阐述地下防水工程必须用天然钠基膨润土而不允许用人工钠化膨润土的理由,并提供了区分天然钠基膨润土和人工钠化膨润土的方法,同时也找出了我国富有丰富天然钠基膨润土的实证。
关键词:天然钠基膨润土人工钠化膨润土膨润土防水毯止水条止水颗粒

1. 前言

据《法制晚报》报道,奥林匹克公园中心区的龙形水系,因水位下降每天补水18万吨。而了解内情者都认为水位下降除自然蒸发外,最主要、最关键的原因是修建时全部采用人工钠化膨润土防水毯而不是天然钠基膨润土防水毯作防渗层,而人工钠化膨润土在修建时检验合格(按JG/T193-2006《钠基膨润土防水毯》),过半年,最多三年即失效。另据了解内情者称,阿苏卫等垃圾填埋场因修建时也用了人工钠化膨润土防渗,结果很快就渗漏了,严重污染了周围环境,特别是地下水,而花费了原造价10倍多的代价进行修复,现在修覆盖层时仍在采用人工钠化膨润土毯防渗,其危害很快又会到来。
从建设部发布的信息中得知,2008年11月1日开始实施的DB11/581-2008《轨道交通地下工程防水技术规程》中已规定必须使用天然钠基膨润土防水材料,将会促使行标JG/T-193-2006《钠基膨润土防水毯》中人工钠化膨润土相关条款删除,同时会促使相关国标的加紧制订。据了解国标委正在组织将DB11/581-2008上升为国标;正在组织编订《天然钠基膨润土防水毯》国标这起因于以下情况:
世界卫生组织指出目前只有1%的人口生活在纯淡水的环境之中,我国的情况,尤其是大中城市的情况更为严重。目前我国每年都在建设投资数以万亿元计的大批经济、环保、国防等基建工程。这些工程都要用到防渗材料以解决防水、防污染等问题。特别是主体掩埋地下的地铁、隧道、水利设施、垃圾填埋场、污水处理设施、人防和军事工程等项目建设,对防水、防污染物迁移的功能材料的需求巨大,要求十分严格。这些项目大多属生命线工程,一旦防渗材料出问题,直接导致建筑功能丧失,还常同时伴生污染等严重问题,造成重大经济损失和社会危害。如要修复,通常要付出原投资5到10倍的代价。
目前我国很多工程使用了不合格的防渗材料,有不少惨痛的教训,更可怕的是还有更多的工程的问题还没有暴露出来,为今后的发展和国家安全埋下了可怕的隐患。
目前国内外防渗材料有上千种,生产厂家大小有上万个,但真正优质耐久耐老化的防渗材料为数不多。只有天然钠基膨润土,才是国内外公认最好的防渗防污材料。
迄今已探明的天然钠基膨润土的矿藏储量较多,但开采成本高。目前开采的膨润土矿大多属于经风化、蚀变的钙基膨润土,它位于矿的表层或浅层,大多是露天开采,代价很低,市场容易购到。这种钙基膨润土的水密性和稳定性很低,不适合制成较薄的毯等制品直接用于防水防渗,除非直接铺几十厘米的防渗层。目前市场上所谓的“钠基膨润土”大多是在这种钙基膨润土中直接加碱,经陈化法,挤压法或悬浮法制成的。有的甚至只是在钙基膨润土中加点碱面就算钠化了,或加点碱面后堆放几天就算陈化了。最复杂的,也只是经过多道或多辊挤压而成。这些加工工艺都无法使碱中的钠离子进入膨润土晶格结构中,最多只附着在表面,经短时间风化或随水流失,重新又变回到原来的钙基膨润土,根本无法持久防水防渗。这种人工钠化膨润土根本不能替代天然钠基膨润土。原因是钙基膨润土加
碱进行人工钠化后,会使膨润土含钠量太高,Na离子会压缩双电子层,造成胶体性能受损,水透过来,膨润土防渗层失效。人工钠化膨润土是活性土,根本不是钠基膨润土,在JG/T-193-2006中将人工钠化膨润土与天然钠基膨润土并列是一个极大错误。国标GB50108-2008在编制说明中又提人工钠化土也是很不适当的。而条文中所提的“不应采用钙基膨润土”属无的放矢。因为市场上没有用钙基膨润土防水毯,正确的是“应采用天然钠基膨润土,不应采用人工钠化膨润土”,这应在重印时改正。
有些厂家为降低产品成本,实现低价中标,在膨润土防水产品中大量使用人工钠化膨润土,有的只在人工钠化膨润土中掺加20%左右的天然钠基膨润土,也谎称为天然钠基膨润土。为的是能在送检时按JG/T-193-2006过关,厂家为过关,拼命在送检样上喷碱水,按JG/T-193-2006检测肯定都能合格,结果能不漏吗?

2 膨润土防水材料为什么必须用天然钠基膨润土,而绝不允许用人工钠化膨润土?

膨润土的矿物学名称叫蒙脱石,属天然纳米材料,万用粘土,是亿万年前火山喷发后火山灰经过高温高压形成的。其深部的天然钠基膨润土具有高度稳定的水密性、保水性、粘结性、耐久性和自我修复能力