Catrin Tarnowski et Perttu Juntunen

Les fabricants de revêtements d'argile géosynthétiques produisent différents produits dont la granularité de la bentonite dans le revêtement d'argile géosynthétique varie de la bentonite en poudre à la bentonite granulaire grossière. Il n'est pas rare d'entendre différents points de vue ou affirmations selon lesquels certains types de bentonite sont plus efficaces que d'autres pour la rétention de l'eau dans certaines applications. Solmax utilise à la fois de la bentonite en poudre et de la bentonite granulaire dans ses revêtements d'argile géosynthétiques, alors quel revêtement est le plus efficace?

Pour déterminer le revêtement le plus efficace, nous avons examiné la documentation afin d'avoir un aperçu préliminaire en la matière.

Il existe des différences fonctionnelles étudiées ¹ ² entre les différents revêtements d'argile géosynthétiques en ce qui a trait au type et à la quantité de bentonite, à la structure du revêtement d'argile géosynthétique et à la méthode de fabrication. Et il y a plus que le revêtement d'argile géosynthétique, car les caractéristiques du sous-sol et les conditions de température peuvent aussi avoir des effets sur le comportement du revêtement d'argile géosynthétique.

Tong et al ¹. ont étudié les caractéristiques de rétention de la bentonite granulaire et de la bentonite en poudre et sont arrivés aux conclusions suivantes. La bentonite granulaire et la bentonite en poudre présentent des courbes de rétention d'eau similaires lorsque les potentiels de succion dépassent 1 000 kPa. Cependant, la teneur en eau de la bentonite en poudre est beaucoup plus élevée que celle de la bentonite granulaire à des potentiels de succion inférieurs à 1 000 kPa. La teneur en eau plus élevée de la bentonite en poudre implique qu'elle a un comportement excessif de gonflement et de rétraction et qu'elle a une perméabilité plus élevée que la bentonite granulaire à un potentiel de succion comparable à des potentiels de succion inférieurs à 1 000 kPa. Ces caractéristiques ne sont pas souhaitables en tant que barrière dans un système de confinement pour site d’enfouissement par exemple.

La teneur en eau plus élevée de la bentonite en poudre peut s'expliquer par son indice de gonflement libre plus important que celui de la bentonite granulaire. Cependant, l’indice de gonflement libre ne peut pas expliquer quantitativement les teneurs en eau gravimétriques saturées de la bentonite en poudre et de la bentonite granulaire.

Barckay et al.2 ont étudié les effets de la température sur l'hydratation des revêtements d'argile géosynthétiques fabriqués à partir de bentonite en poudre ou de bentonite granulaire. De leur étude, on peut conclure que les caractéristiques du sous-sol ont une plus grande influence sur l'hydratation du revêtement d'argile géosynthétique – et donc sur sa performance – que si la bentonite est en poudre ou granulaire. À des températures plus élevées, les deux types de bentonites perdent une partie de leur capacité d'hydratation, ce qui entraîne des valeurs de diffusion et de perméabilité plus élevées dans les deux cas. Selon leur étude, la bentonite en poudre a donné des résultats légèrement meilleurs par rapport au niveau d'hydratation maximal à toutes les températures. Dans ce cas, le revêtement d'argile géosynthétique avec bentonite en poudre a été fabriqué avec une couche de support renforcée de canevas par rapport à la couche de support traditionnelle de géotextile tissé utilisée avec la bentonite granulaire. Cela a pu avoir une influence sur les résultats, car d'autres études ont montré qu'un bon aiguilletage et des caractéristiques non tissées supplémentaires affectent positivement les courbes de rétention d'eau, et donc les performances du revêtement d'argile géosynthétique.

Après analyse de la documentation, il semble qu'il n'y ait toujours pas de réponse claire à la question à savoir si c'est la bentonite en poudre ou la bentonite granulaire qui est plus efficace. Il semble n’y

avoir qu'une compréhension partielle de la nature d'un revêtement d'argile géosynthétique. Il y a plusieurs autres éléments qui contribuent à l'efficacité d’un revêtement d'argile géosynthétique comme barrière.

Ainsi, une réelle différence de fonctionnalité entre les différents revêtements d'argile géosynthétiques existerait-elle s'ils étaient fabriqués de manière similaire, mais que la seule différence résidait dans l'utilisation de la bentonite en poudre ou de la bentonite granulaire et que toutes les autres composantes étaient les mêmes? Ce sujet sera abordé dans notre prochain blogue où nous avons posé cette question au professeur Kerry Rowe, l'un des pionniers les plus reconnus de l'industrie des géosynthétiques.

Catrin Tarnowski, gestionnaire technique principale chez Solmax, ctarnowski@solmax.com

Co-auteur : Perttu Juntunen, directeur technico-commercial chez Solmax ‒ Pays nordiques et baltes, pjuntunen@solmax.com

¹ W.Y. Tong i), M. Wijaya ii) et E.C. Leong iii), Water retention characteristics of granular and powder bentonites, article paru dans Japanese Geotechnical Society Special Publication · avril 2019.

² Arden Barclay et Mohammad T Rayhani, Effet de la température sur l'hydratation des revêtements d’argile géosynthétiques dans les sites d’enfouissement.