Un géosynthétique bentonitique avec bentonite granulaire est-il vraiment plus efficace qu’un géosynthétique bentonitique avec bentonite en poudre?

Les fabricants de géosynthétiques bentonitiques produisent différents produits dont la granularité de la bentonite dans le géosynthétique bentonitique 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 géosynthétiques bentonitiques, alors quel géosynthétique est le plus efficace? 

Pour déterminer le géosynthétique le plus efficace, nous avons examiné la littérature afin d’avoir un aperçu préliminaire en la matière.   

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

Tong et collab.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 pour une barrière dans un système de confinement pour site d’enfouissement par exemple. 

Équation SWCC de Frelund et Xing

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 collab.² ont étudié les effets de la température sur l’hydratation des géosynthétiques bentonitiques 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 géosynthétique bentonitique – 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 géosynthétique bentonitique 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 géosynthétique bentonitique. 

Après analyse de la littérature, 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 géosynthétique bentonitique. Il y a plusieurs autres éléments qui contribuent à l’efficacité d’un géosynthétique bentonitique comme barrière. 

Ainsi, une réelle différence de fonctionnalité entre les différents géosynthétiques bentonitiques 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, [email protected] 

Co-auteur : Perttu Juntunen, directeur technico-commercial chez Solmax ‒ Pays nordiques et baltes, [email protected] 

 ¹ W.Y. Tong i), M. Wijaya ii) and E.C. Leong iii), Water retention characteristics of granular and powder bentonites, Article in Japanese Geotechnical Society Special Publication · April 2019 

² Arden Barclay and Mohammad T Rayhani, Effect of temperature on hydration of geosynthetic clay liners in landfills