Influence des cations echangeables (Na+, Ca++, Mg++) et de la concentration saline sur le comportement physique (retention en eau, conductivite hydraulique) de la montmorillonite

L’examen de l’organisation des argiles en relation avec le potentiel de l’eau ainsi que des mesures de conductivité hydraulique ont été réalisés sur des échantillons de montmorillonite préparés avec les cations Ca, Mg et Na, en présence de solutions diluées (3 10- M) et concentrées (1 M). Les résultats obtenus montrent que la teneur en eau varie linéairement avec l’E.S.P. (pourcentage de sodium échangeable). Ce n’est en revanche pas le cas de la conductivité hydraulique qui subit une chute brutale dès que E.S.P. < 10 p. 100. Les observations et mesures amènent alors les auteurs à conclure que les voies de circulation de la solution et les pores de rétention de l’eau présentent des tailles très différentes et ne correspondent pas aux mêmes sites du matériau. D’un autre côté, l’organisation et les propriétés hydriques des argiles Ca et Mg apparaissent peu modifiées par la concentration saline. C’est l’inverse qui se produit pour les smectites Na. On note alors que l’augmentation du gonflement se traduit par un abaissement de la conductivité hydraulique. Ces deux propriétés sont donc influencées de façon inverse par les potentiels osmotique et matriciel.

Measurements of hydraulic conductivity and observations on the influence of water potential on clay structure were carried out on Na, Ca, and Mg-saturated montmorillonite samples in the presence of dilute (3 10-M) and concentrated (1 M) solutions. Results showed that water content was linearly related to E.S.P. (exchangeable sodium percentage). This was not the case for hydraulic conductivity which showed a sharp decrease when E.S.P. was less than 10 %. Both observations and measurements led to the conclusion that the pores in which the solution circulates and those in which water is immobile have very different sizes, and are differently located in the material. In addition, the structure and water properties of Ca and Mg clay were only slighly modified by salt concentration. The reverse was found for Na smectite. In this case increase of swelling was accompanied by a decrease in hydraulic conductivity. These two indices were thus affected in an opposite way by osmotic and matrix potentials.