膨润土防水毯的防渗机理

膨润土生产工艺在“关于膨润土防水毯防渗性能及稳定性的影响因素分析”一文中论述了膨润土防水毯的防渗机理。膨润土具有吸水膨胀性，水化膨胀后形成凝胶，在两边受到局限压力下渗透系数可达10-9cm/s，起防水防渗的作用。膨润土的孔隙水分为自由水和结合水，结合水通过静电力结合在矿物外表面和层间，结合水增加使得自由水的流动通道变狭窄，渗透系数降低，防渗性提高。由于膨润土层内的比表面积比外表面积大得多，因此层同结合水的层数直接决定了结合水的总量及膨润土的渗透性。多数研究者认为膨润土粉碎机在电解液中水合后层间水有两种：一种是晶体相，是从膨润土完全于态开始水合数层水分子，主要附着在黏土颗粒的外表面和界面上，晶体水合使层间距小幅度膨胀，称为晶体膨胀；另一种是渗透相，随着进一步水合，水分子进入膨润土层间，结合大量的孔隙水，使层间距大幅度增加，膨润土急剧膨胀，称为渗透膨胀。

钠基膨洞土层间Na+可形成双层水化壳，水化壳之间相互由静电力叠加，多层结合水阻止了孔隙自由水流动，即同时存在晶体膨胀和渗透膨胀。膨胀容较大，渗透系数较小，钙基土层间Ca2+的水化壳为单层，层间达到四层水分子之后就不再膨胀，即只有晶体膨胀，膨胀容较小，渗透系数较大。钙基土的膨胀容只有3mL/2g，钠基土达到24mL／2g以上，而钙基膨润土防水毯的渗透系数比钠基的大1~2个数量级，所以常用钠基膨润土防水毯。

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