土工合成材料预水化膨润土防水毯，由于其良好的性能，国外正广泛运用在不同环境下的防渗工程中，是目前国内外防渗材料研究的热点课题之一。目前国内预水化防水毯制备工艺尚不成熟，不同环境下防渗效果各不相同，针对这个问题，论文研究了不同水环境下预水化防水毯的防渗机制，对国内预水化防水毯的应用具有理论和实际意义。
论文以新疆夏子街膨润土为原料，制备了3种预水化防水毯，研究了5种水环境溶液对3种预水化防水毯渗透性能的影响，并通过XRD、FTIR、SEM及光学显微镜等表征方法探究了预水化防水毯中膨润土的微观结构和蒙脱石层间域、结构官能团的变化，分析了预水化防水毯在5种水环境下的防渗机制，得到以下结论：
1）膨润土原矿含SiO2 61.368%、Al2O3 17.644%、Fe2O35.375%、MgO 2.551%、Na2O 2.165%、K2O 2.165%、SO3 0.962%、CaO 0.852%等成分；主要由蒙脱石、石英、伊利石、正长石、绿泥石等组成；含4%的可溶性盐。膨润土原矿在去离子水、自来水、雨水、池塘水中的自由膨胀体积皆为10mL/2g，在模拟海水中为5mL/2g；改性后的膨润土在不同水环境中的自由膨胀体积为：去离子水27mL/2g、自来水29mL/2g、雨水29mL/2g、池塘水30mL/2g、模拟海水5mL/2g。
2）通过制备工艺渗透试验，预水化防水毯适宜制备工艺：预水化防水毯1号覆膜时间1min，覆膜压力1Mpa；预水化防水毯2号覆膜时间5min，覆膜压力1Mpa；预水化防水毯3号覆膜时间5min，覆膜压力5Mpa。
3）5种水环境渗透试验表明：1号防水毯，5种水环境溶液渗透试验都未渗漏，其防渗性能最好；2号防水毯，仅模拟海水发生渗漏；3号防水毯，5种水环境溶液皆渗漏，其防渗性能最差。预水化防水毯的防渗性能主要与制备工艺及水环境溶液中的离子浓度有关，溶液中阳离子与膨润土中可交换离子发生离子交换，致使结合水膜变薄，双电层厚度减小，从而降低预水化防水毯防渗性。其中模拟海水的影响最大，其次是天然雨水和池塘水，去离子水和自来水影响最小。
4）通过测试分析表明：防水毯1号和2号防渗机制与添加改性剂有关，增强膨润土膨胀性并引入有机聚合物，增加一层保护薄膜。防水毯1号断面孔隙最小且数量较少，结构致密相对光滑，无明显裂缝；防水毯3号断面粗糙松散，孔隙数量也明显增加。防水毯1号和2号中的膨润土微观结构为片状集合体连结在一起，呈连续性状态；防水毯3号中的膨润土微观结构为紧密的片状集合体，各个自形薄片紧密地堆叠在一起，呈层状堆叠状态。3种预水化防水毯的微观结构与添加改性剂及制备工艺有关，并以此影响预水化防水毯的防渗性能。
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