Preferential flow in geosynthetic clay liners exhumed from final covers with composite barriers

Des geosynthetiques avec argile (GCL) ont ete retires de couvertures finales de type composite (geomembrane sur GCL) sur deux sites d'enfouissement de dechets municipaux aux Etats-Unis. Parmi les 18 echantillons de GCL preleves sur les deux sites, huit presentent des ecoulements preferentiels et une conductivite hydraulique elevee (> 2 10(-9) m/s). Sur un des sites, des precipites d'oxydes de manganese se retrouvaient a l'emplacement de groupes de fibres issues des perforations d'aiguilles qui ont entraine un ecoulement preferentiel. Dans tous les echantillons de GCL, le Na est presque completement remplace par le Ca sur la surface de la bentonite. Il n'etait pas possible de differentier les GCL avec et sans ecoulement preferentiels par les proprietes physiques et chimiques communement utilisees pour differentier les GCL avec une conductivite hydraulique elevee versus faible (teneur en eau lors du retrait du sol, indice de gonflement, fraction molaire des cations monovalents, concentrations des cations solubles). L'abondance relative de cations solubles dans l'eau interstitielle des GCL presentant des ecoulements preferentiels etait comparable a l'abondance relative dans l'eau interstitielle du sol sous-jacent; tandis que l'eau interstitielle des GCL avec un ecoulement bien distribue etait plus sodique que l'eau interstitielle du sol sous-jacent. Des essais d'hydratation ont demontre que la bentonite des GCL s'hydrate en premier lieu dans une zone qui entoure les groupes de fibres issues des perforations d'aiguilles. Les echanges cationiques durant ce processus d'hydratation peut creer des zones a conductivite hydraulique elevees autour des groupes de fibres, ce qui facilite les ecoulements preferentiels.