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La bentonite è un'argilla composta principalmente id silicati a struttura planare (fillosicati) che possiamo rappresentare in modo semplificato come delle microlamelle.
Queste presentano degli sbilanciamenti di carica elettrica che richiedono la presenza di ioni fra una struttura planare a l'altra per il bilanciamento elettrico e la loro aggregazione.
Gli ioni più comuni sono lo ione calcio (Ca++) e lo ione sodio (Na+).
Per questa loro particolare struttura le bentoniti sono in grado di idratarsi, per suzione, negli spazi interlamellari, con molecole d'acqua, trasformandosi progressivamente, in gel impermeabile. |
Le bentoniti possono essere distinte in due grandi categorie: la bentonite calcica (comune in Europa, con una prevalenza del calcio come ione di bilanciamento, e la bentonite sodica che, se di buona qualità, è ad alto contenuto di montmorillonite* (quelle americane sono reputate le migliori)
* il termine montmorillonite indica una sostanza mineralogicamente pura delle famiglie delle smerciti avente il sodio come ione prevalente di bilanciamento, mentre il termine bentonite indica il minerale usato nell'industria, a più o meno contenuto di montmorillonite |
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| I due ioni di bilanciamento citati hanno un'influenza fondamentale nel comportamento delle bentoniti con l'acqua. |

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Con il calcio l'acqua può disporsi all'interno degli spazi interfacciali in strati ordinati di quattro/cinque molecole al massimo, un ulteriore apporto genera una struttura disaggregata (fango) |
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Con il sodio l'acqua può superare tale limite formando, inizialmente, strati ordinati di molecole d'acqua creando cos' un vero e proprio gel e poi penetrare per osmosi nel sistema che può cos' espandersi fino a sedici volte il suo volume iniziale, pur mantenendo una situazione di coesività (stato di gel).
Tale gel bentonitico ha una bassa permeabilità verso l'acqua, anche con notevoli carichi idraulici e tanto più bassa quanto più elevata è la compressione di contrasto applicata.
Il coefficiente di permeabilità di un gel di bentonite sodica, ottenuto per idratazione spontanea e con un carico di confinamento di 25 Kpa (250 kg/mq), è dell'ordine del 10E-11 m/s |
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