膨潤土（Bentonite）是火山噴發(fā)後(hòu)的火山灰沉積物，受到凝灰岩的積累作用或者玻璃岩的熱水作用而形成(chéng)的一種(zhǒng)無機粘土礦物，其主要成(chéng)分爲蒙脫石（Montmorillonite）。
天然的膨潤土（圖片一）按照其化學(xué)成(chéng)分，可以大緻分爲鈉基與鈣基兩(liǎng)大類，一般情況下，鈉基膨潤土比鈣基膨潤土的性能(néng)優越。主要表現在：鈉基膨潤土吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數大，最大吸水量爲其體積8～15倍，膨脹倍數從幾倍到30餘倍，陽離子交換量高，在水中分散性好(hǎo)，膠質價高，并且懸浮性、觸變性、熱穩定性、粘接性、可塑性較好(hǎo)，吸水強度、幹壓強度、熱濕拉強度也較高。可見，鈉基膨潤土在防水領域的應用價值遠遠高于鈣基膨潤土，所以，隻有天然鈉基膨潤土才能(néng)應用于地下結構的防水工程。
膨潤土防水産品
膨潤土防水毯是依靠固定在毯内部的膨潤土，利用膨潤土自身遇水膨脹的特性，從而達到阻水目的的一種(zhǒng)主動性防水材料。自其問世以來，已經(jīng)被(bèi)廣泛用于國(guó)内外的諸多地下結構工程防水施工中，并展現了優異的防水效果。
膨潤土簡介
美國(guó)捷高公司在上世紀60年代開(kāi)始研究膨潤土的防水作用，1963年試制成(chéng)膨潤土防水闆并投入使用。膨潤土防水闆是用帶有凹槽（波紋）的牛皮紙闆制成(chéng)的，并在凹槽中填滿經(jīng)過(guò)精制的鈉基膨潤土。這(zhè)種(zhǒng)産品一經(jīng)問世，便在地下工程中大量應用，其中就(jiù)包括著名的紐約世貿大廈。美國(guó)近30年間所新建的地鐵主要用膨潤土防水闆防水，其底闆、立牆頂部均包滿了膨潤土防水闆，經(jīng)濟效益顯著。香港應用美國(guó)的膨潤土防水闆防水的地下室、地鐵的工程已達數百項。國(guó)内也有應用膨潤土防水闆防水的成(chéng)功案例，如：北京展覽中心酒店，上海希爾頓酒店，大連富麗華酒店等。
到了90年代，美國(guó)捷高公司在膨潤土防水闆的基礎上研制成(chéng)膨潤土防水毯（圖片二）,它是由天然鈉基膨潤土，加上兩(liǎng)層土工織物（一層有紡土工布、一層無紡土工布）包裹，以專利針織加固而成(chéng)。膨潤土防水毯有效的克服了膨潤土防水闆的一些施工缺點，使其在地下結構防水工程中得到了更爲廣泛的應用。随後(hòu)的膨潤土防水毯升級産品（圖片三），又在有紡土工布一側加燙了一層高密度聚乙烯薄膜，使防水毯适用于施工環境較差（地下水壓較大、有化學(xué)污染等），防水要求更高的地下工程。
最新型号的膨潤土防水産品（Ultraseal）,引入了膨潤土-聚合物合成(chéng)技術（BPA），使得膨脹倍數更大、透水性更低、化學(xué)抵抗性更好(hǎo)，重量是其它同類産品的一半，從而進(jìn)一步提高了膨潤土防水産品的優勢。目前，該産品在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始大面(miàn)積應用。
此外，膨潤土防水産品系列還(hái)包括：膨潤土止水條、膨潤土防水漿和膨潤土防水粉等。
膨潤土防水原理
由于膨潤土是火山玻璃觸變形成(chéng)的微晶蒙脫土或沉積形蒙脫土，其粒徑僅爲10-8～10-11m，可謂天然的納米材料，化學(xué)成(chéng)分是含水矽酸鋁(Mg·Na)O·AL2O3(AsiO3·nH2O)系Si-AL-Si結構體時，其分子是由雲母狀簿片堆壘而成(chéng)的單個顆粒，這(zhè)使得膨潤土膨脹力極強，通常與水接觸24h，膨脹4～5倍，48h時水化完成(chéng)，體積變爲原顆粒的10～15倍。膨潤土經(jīng)水化表面(miàn)陽離子呈水合狀态，吸收2個到6個水分子後(hòu)，膨潤土將(jiāng)變成(chéng)凝膠，使得水不能(néng)再進(jìn)入。這(zhè)種(zhǒng)凝膠體像一堵防水牆，能(néng)阻止水分的穿越，其耐久性可達上百年。
膨潤土防水毯安裝于地下防水工程中，具有長(cháng)效、自封、施工簡便、性價比高的特點。膨潤土粒子吸水膨脹，在外部局限力的作用下，形成(chéng)均勻的膠體系統，其滲透系數爲10-9cm/s，并能(néng)充滿整個空間。同時，在外力限制作用下，可使膨潤土防水毯的膨脹從無序變爲有序，持續的吸水膨脹，結果使防水毯自身達到密實，從而起(qǐ)到防水作用。有些膨潤土顆粒在膨脹壓力作用下可進(jìn)入周圍土體及混凝土結構的裂隙中，進(jìn)一步保證了地下工程的防水性能(néng)。
