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膨润土的矿物学名称为蒙脱石，天然的膨润土按化学成分主要分为钠基和钙基两大类。膨润土具有遇水膨胀的特性，一般钙基膨润土膨胀时，其膨胀仅为自身体积的3倍左右，而钠基膨润土遇水时吸附自身重量五倍的水，体积膨胀到原来的15-17倍以上，将钠基膨润土锁在两层土工合成材料中间，起保护和加固的作用，使GCL具有一定的整体抗剪强度。 防水特点 密实性 钠基膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，厚度约3mm时，它的透水性为&×10ˉ11m/sec以下，相当于100倍的30cm厚度粘土的密实度，具有很强的自保水性能。 具有 的防水性能 因为钠基膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能持久。 施工简便 工期短 和其他防水材料比较，施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。只需用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。施工后不需要特别的检查，如果发现防水缺陷也容易维修。GCL是现有防水材料中施工工期短的。
环境保护是当今生态环境首要课题。天然纳米材料--膨润土在环保中应用在国外已相当广泛。膨润土可作为有害物质吸附剂，浑浊水的澄清剂，放射性废料和有毒物料的密封剂，被污染水的防水剂、污水处理剂、洗涤助剂等，但我国开发研究应用的较少。 1.在废料处理方面的应用 (1)用天然钠基膨润土做垃圾填埋场的防渗层国外用膨润土毯(板)、粉做垃圾填埋场防渗层的很多，尤其是德国、韩国、日本，美国用的更多，我国也已开始使用。因膨润土具有高度的水密实性和自我修补、复原功能，在理论上是接近完美的防渗材料。2002年世界足球杯的赛场就在一个特大的垃圾填埋场上建成，其上下四周全部用膨润土毯做防渗层。而韩国15年前所建的填埋场所用防渗材料与我国以前建的填埋场一样，防渗材料的耐久性差，有的严重污染地下水。要修复这些防渗层，杜绝渗漏，需花原造价5倍的代价。 (2)用膨润土进行核废料处理和消毒防护国内外都有将核电站等放射性废料用膨润土稠浆包裹后装入容器深埋地下的做法，效果较好;国外用膨润土制备毒剂防护的消毒急救包，有广泛的用途。
防水毯内部裂缝的发生，扩张，扩张，直到防水毯破坏为止，一般可以将牙齿变化过程分为4个阶段：(1)远视微裂纹阶段，在装载前，由于水泥硬化收缩，水分蒸发留下裂缝等防水毯内部形成远视微裂纹。(2)裂纹的裂纹阶段，载荷不大时，在试样的一些隔离点发生“拉伸变形”集中时，防水毯内部的一些原始裂纹开始扩大或扩大，这些微裂纹扩展或扩大时，应力集中会缓和，立即恢复平衡。牙齿阶段的应力应变关系基本上接近弹性关系。(3)在稳定裂纹的扩展阶段，载荷继续增加，但不超过临界应力(在单轴压缩的情况下，应力在70-90%的抗压强度内)，现有裂纹进一步扩大或扩大，部分向砂浆内延伸，部分短裂纹徐璐连接，形成长裂纹，出现新裂纹。牙齿阶段应力应变关系呈明显的非线性关系。停止负载也会中断裂纹扩展，不会继续发展。因此，可以说是稳定裂纹的扩展阶段。(4)不稳定裂纹的扩展阶段，载荷超过临界应力，裂纹逐渐连接，发展加速。在牙齿阶段，载荷保持不变的同时，裂纹也自行继续扩大和扩大。也就是说，如果负载保持不变，则会产生破坏结果。 对于凝固上复杂应力状态下的力性能研究，许多 从20世纪60年代开始开发多轴载荷设备。我国水利电力部水利水电科学研究院，清华大学，大连理工大学，从80年代开始开发了防水毯多轴应力实验装置，取得了很好的效果。在复杂应力状态下，防水毯变形和强度测试结果的准确度主要取决于实验装置的负载系统和负载和变形测量系统的可靠性。在复杂应力状态下进行防水毯的变形相强度实验之前，首先要选择合适的实验装置，了解组件、每个组件的特性、载荷和变形校正结果以及详细的实验过程和要求，才能得到满意的实验结果。否则，花费了很多钱，调动了很多人力、物力，耗费了很长时间，但没有进行可靠的实验一般实验是根据现有骨料尺寸防水毯，例如一级梨或二级防水毯的宏观力学设定的本结构关系及破坏指南。对水工大体积防水毯结构中使用的全等级混凝土多轴配置关系和破坏指南的实验研究，提供了大连双轴破坏指南和配置关系。
