Geosynthetic clay liner (GCL) -chemical compatibility by hydraulic conductivity testing and factors impacting its performance (original) (raw)

The results of confined swell, consolidation, and hydraulic conductivity tests on a needle-punched geosynthetic clay liner (GCL) are reported. The effects of permeant (distilled water, aqueous single salt solutions with concentrations between 0.01 and 2.0 M NaCl, and a synthetic municipal solid waste (MSW) leachate), static confining stress, hydrating medium, and degree of bentonite hydration at the time of the application of the confining stress are examined. Increases in the permeant salt concentration and decreases in the magnitude of the confining stress caused increases in the hydraulic conductivity. It is shown that high salt concentrations in the hydrating fluid increased the hydraulic conductivity. The GCLs permeated with 0.6 and 2.0 M NaCl solutions were more permeable than GCLs initially hydrated with water. The hydrating fluid was not as critical for permeation of 0.1 M NaCl. The effect of the degree of bentonite hydration at the time of the application of the confining stress was also found to be significant, highlighting the hydraulic benefits of maximizing overburden stress prior to GCL hydration. Tests performed using a synthetic MSW leachate gave results comparable to those obtained for aqueous salt solutions between 0.2 and 0.8 M NaCl. Practical implications are discussed. Résumé : On rapporte ici les résultats d'essais de gonflement sous confinement, d'essais de consolidation et de conductivité hydraulique effectués sur une membrane argile-géosynthétique (MAG) aiguilletée. On a examiné les effets du liquide de percolation (eau distillée, solutions aqueuses salines avec des concentrations en NaCl de 0,01 et 2,0 M, lixiviat synthétique de type déchets municipaux), ainsi que les effets de la contrainte statique, du liquide hydratant et du degré d'hydratation de la bentonite à l'instant de l'application de la pression de confinement. L'augmentation de la concentration en sel de la solution et la diminution de la pression de confinement ont entrainé une augmentation de la conductivité hydraulique. On a aussi montré que des concentrations en sel élevées dans le liquide hydratant augmentent la conductivité hydraulique. Les MAG soumises à des solutions de NaCl à des concentrations de 0,6 et 2,0 M étaient plus perméables que les MAG initialement hydratées à l'eau. Le liquide hydratant n'était pas un facteur aussi critique pour des circulations de fluide à 0,1 M NaCl. On a également constaté l'importance du degré d'hydratation de la bentonite lors de l'application de la pression de confinement, ce qui souligne les avantages hydrauliques qu'il y a à maximiser la contrainte verticale avant l'hydratation de la membrane. Les essais effectués avec le lixiviat synthétique ont donné des résultats comparables à ceux obtenus avec les solutions salines entre 0,2 et 0,8 M NaCl. On discute finalement les conséquences pratiques de ces essais.