防水毯內(nèi)部裂縫的發(fā)生，擴(kuò)張，擴(kuò)張，直到防水毯破壞為止，一般可以將牙齒變化過(guò)程分為4個(gè)階段：(1)遠(yuǎn)視微裂紋階段，在裝載前，由于水泥硬化收縮，水分蒸發(fā)留下裂縫等防水毯內(nèi)部形成遠(yuǎn)視微裂紋。(2)裂紋的裂紋階段，載荷不大時(shí)，在試樣的一些隔離點(diǎn)發(fā)生“拉伸變形”集中時(shí)，防水毯內(nèi)部的一些原始裂紋開(kāi)始擴(kuò)大或擴(kuò)大，這些微裂紋擴(kuò)展或擴(kuò)大時(shí)，應(yīng)力集中會(huì)緩和，立即恢復(fù)平衡。牙齒階段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系基本上接近彈性關(guān)系。(3)在穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段，載荷繼續(xù)增加，但不超過(guò)臨界應(yīng)力(在單軸壓縮的情況下，應(yīng)力在70-90%的抗壓強(qiáng)度內(nèi))，現(xiàn)有裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大或擴(kuò)大，部分向砂漿內(nèi)延伸，部分短裂紋徐璐連接，形成長(zhǎng)裂紋，出現(xiàn)新裂紋。牙齒階段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈明顯的非線性關(guān)系。停止負(fù)載也會(huì)中斷裂紋擴(kuò)展，不會(huì)繼續(xù)發(fā)展。因此，可以說(shuō)是穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段。(4)不穩(wěn)定裂紋的擴(kuò)展階段，載荷超過(guò)臨界應(yīng)力，裂紋逐漸連接，發(fā)展加速。在牙齒階段，載荷保持不變的同時(shí)，裂紋也自行繼續(xù)擴(kuò)大和擴(kuò)大。也就是說(shuō)，如果負(fù)載保持不變，則會(huì)產(chǎn)生破壞結(jié)果。 　　對(duì)于凝固上復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的力性能研究，許多 從20世紀(jì)60年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)多軸載荷設(shè)備。我國(guó)水利電力部水利水電科學(xué)研究院，清華大學(xué)，大連理工大學(xué)，從80年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)了防水毯多軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)裝置，取得了很好的效果。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，防水毯變形和強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度主要取決于實(shí)驗(yàn)裝置的負(fù)載系統(tǒng)和負(fù)載和變形測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行防水毯的變形相強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)之前，首先要選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置，了解組件、每個(gè)組件的特性、載荷和變形校正結(jié)果以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和要求，才能得到滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。否則，花費(fèi)了很多錢，調(diào)動(dòng)了很多人力、物力，耗費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間，但沒(méi)有進(jìn)行可靠的實(shí)驗(yàn)一般實(shí)驗(yàn)是根據(jù)現(xiàn)有骨料尺寸防水毯，例如一級(jí)梨或二級(jí)防水毯的宏觀力學(xué)設(shè)定的本結(jié)構(gòu)關(guān)系及破壞指南。對(duì)水工大體積防水毯結(jié)構(gòu)中使用的全等級(jí)混凝土多軸配置關(guān)系和破壞指南的實(shí)驗(yàn)研究，提供了大連雙軸破壞指南和配置關(guān)系。

膨潤(rùn)土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石，天然的膨潤(rùn)土按化學(xué)成分主要分為鈉基和鈣基兩大類。膨潤(rùn)土具有遇水膨脹的特性，一般鈣基膨潤(rùn)土膨脹時(shí)，其膨脹僅為自身體積的3倍左右，而鈉基膨潤(rùn)土遇水時(shí)吸附自身重量五倍的水，體積膨脹到原來(lái)的15-17倍以上，將鈉基膨潤(rùn)土鎖在兩層土工合成材料中間，起保護(hù)和加固的作用，使GCL具有一定的整體抗剪強(qiáng)度。 防水特點(diǎn) 密實(shí)性 鈉基膨潤(rùn)土在水壓狀態(tài)下形成高密度橫隔膜，厚度約3mm時(shí)，它的透水性為&×10ˉ11m/sec以下，相當(dāng)于100倍的30cm厚度粘土的密實(shí)度，具有很強(qiáng)的自保水性能。 具有 的防水性能 因?yàn)殁c基膨潤(rùn)土系天然無(wú)機(jī)材料，即使經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間或周圍環(huán)境發(fā)生變化，也不會(huì)發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象,因此防水性能持久。 施工簡(jiǎn)便 工期短 和其他防水材料比較，施工相對(duì)比較簡(jiǎn)單，不需要加熱和粘貼。只需用膨潤(rùn)土粉末和釘子、墊圈等進(jìn)行連接和固定。施工后不需要特別的檢查，如果發(fā)現(xiàn)防水缺陷也容易維修。GCL是現(xiàn)有防水材料中施工工期短的。

環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今生態(tài)環(huán)境首要課題。天然納米材料--膨潤(rùn)土在環(huán)保中應(yīng)用在國(guó)外已相當(dāng)廣泛。膨潤(rùn)土可作為有害物質(zhì)吸附劑，渾濁水的澄清劑，放射性廢料和有毒物料的密封劑，被污染水的防水劑、污水處理劑、洗滌助劑等，但我國(guó)開(kāi)發(fā)研究應(yīng)用的較少。 1.在廢料處理方面的應(yīng)用 (1)用天然鈉基膨潤(rùn)土做垃圾填埋場(chǎng)的防滲層國(guó)外用膨潤(rùn)土毯(板)、粉做垃圾填埋場(chǎng)防滲層的很多，尤其是德國(guó)、韓國(guó)、日本，美國(guó)用的更多，我國(guó)也已開(kāi)始使用。因膨潤(rùn)土具有高度的水密實(shí)性和自我修補(bǔ)、復(fù)原功能，在理論上是接近完美的防滲材料。2002年世界足球杯的賽場(chǎng)就在一個(gè)特大的垃圾填埋場(chǎng)上建成，其上下四周全部用膨潤(rùn)土毯做防滲層。而韓國(guó)15年前所建的填埋場(chǎng)所用防滲材料與我國(guó)以前建的填埋場(chǎng)一樣，防滲材料的耐久性差，有的嚴(yán)重污染地下水。要修復(fù)這些防滲層，杜絕滲漏，需花原造價(jià)5倍的代價(jià)。 (2)用膨潤(rùn)土進(jìn)行核廢料處理和消毒防護(hù)國(guó)內(nèi)外都有將核電站等放射性廢料用膨潤(rùn)土稠漿包裹后裝入容器深埋地下的做法，效果較好;國(guó)外用膨潤(rùn)土制備毒劑防護(hù)的消毒急救包，有廣泛的用途。