Comparaison des propriétés d'hydratation d'une montmorillonite sodique de synthèse et de la montmorillonite naturelle SWy-2 échangée Na+

Une montmorillonite sodique (Na-MMT) a ete synthetisee par voie hydrothermale, a 350°C et 1200 bars pendant 28 jours, a partir d'un gel correspondant a la formule structurale Na0,66[Al3,34Mg0,66][Si8]O20(OH)4.nH2O. L'analyse chimique par ICP-OES, les analyses ponctuelles a la microsonde electronique et le diffractogramme des rayons X confirment que le produit obtenu est monophase, homogene et bien cristallise. Les proprietes d'hydratation de la smectite de synthese Na-MMT sont comparees a celles de la montmorillonite naturelle du Wyoming SWy-2 echangee Na+. Le cycle d'adsorption-desorption d'eau a ete suivi a 30°C par diffraction des rayons X et par gravimetrie. La raie d(001) de Na-MMT est toujours plus fine que celle de Na-SWy-2 ; a 53% d'humidite relative, les raies a 1,3 et 1,5 nm, caracterisant l'hydratation a une et deux couches d'eau, sont nettement distinctes pour Na- MMT, ce qui indique une meilleure organisation des particules de smectite par rapport a Na- SWy-2. Pour simuler les conditions de stockage de surface des dechets, des experiences d'infiltration a l'eau, sous pression constante (3 bars), a travers l'argile prealablement compactee a 5 bars ont ete realisees a l'aide de cellules oedometriques. La conductivite hydraulique calculee a partir du debit d'infiltration et de la loi de Darcy s'eleve a 4,5.10-12 m.s-1 pour Na-MMT et 9.10-13 m.s-1 pour Na-SWy-2. La smectite Na-MMT ne presente pas de gonflement macroscopique, tandis que celui-ci atteint 35% au bout de dix jours pour Na- SWy-2. De plus, Na-MMT ne forme pas de gel en presence d'eau. La meilleure cristallinite de la montmorillonite de synthese pourrait limiter la delamination des particules en feuillets individuels, processus propose par Laird (2006) pour la formation de gel des smectites naturelles sodiques. La structure des particules (epaisseur et extension) de la montmorillonite de synthese Na-MMT fera l'objet d'observations au microscope electronique par transmission.