Etude du comportement hydromécanique et de la durabilité des ...

Chapitre I : Introduction Générale
I.1 Contexte
Les barrières de sécurité passives des installations de stockages de déchets (ISD) sont conçues
avec des géomatériaux composites (Géosynthétique bentonitique, sol traité). Ces
géomatériaux sont constitués par des bentonites sodiques naturelles soit des bentonites
calciques activées.
La compréhension du comportement spécifique de la bentonite implique l‟étude du système
bentonite Ŕ eau. L‟hydratation de la bentonite conduit à la formation de pâtes et de gels. Cette
structure ainsi formée se compose d‟un réseau de particules souples.
Les bentonites sodiques présentent des propriétés de gonflement et d‟imperméabilité qui
trouvent de nombreuses applications dans la reconstitution des barrières d‟étanchéité. Les
bentonites sodiques présentent les meilleures propriétés d‟imperméabilisation, en raison de la
meilleure hydratation des feuillets par action physico-chimique du cation Na + .
En France, la majorité des bentonites commercialisées sont de nature calcique activée. Le
procédé d‟activation consiste à traiter, en usine, la bentonite calcique par du Na 2 CO 3 , afin de
provoquer le remplacement du calcium contenu dans la bentonite par du sodium. Les
bentonites calciques activées possèdent des propriétés proches de la bentonite sodique
naturelle, pour un moindre coût.
La bentonite est le matériau constitutif des GéoSynthétiques Bentonitiques (GSB) servant de
barrière passive dans l‟étanchéité des installations de stockage. Elle est utilisée également
dans d‟autres applications : cuvelage, bassin de rétention,… Ce GSB est constitué d‟une
couche uniforme de bentonite comprise entre deux géotextiles ou collé sur un géofilm. Son
rôle consiste à assurer le renforcement de la barrière passive et d‟éviter la pollution de la
nappe phréatique par les lixiviats des déchets.
Le point d‟orgue de la durabilité de ces géomatériaux concerne le fluide qu‟ils vont devoir
contenir en cas de défaillance de la barrière active.
Plusieurs auteurs comme (Petrov et al., 1997 ; Shackelford et al., 2000 ; Eglofstein et al.,
2001; Jo et al., 2001 ; Kolstad et al., 2004) ont mis en évidence l‟influence de la nature
ionique des fluides sur la performance hydraulique. Ces études ont montré qu‟un fluide
contenant des fractions importantes de cations polyvalents (>50 mM) peut entraîner une perte
de performance hydraulique d‟un ordre de grandeur. Dans le cas où le fluide est faiblement
ionisé (