Les mélanges compactés bentonite/sable sont reconnus à l’échelle internationale comme des matériaux potentiels de scellement et de remblayage pour les installations de stockage géologique profond des déchets radioactifs de haute activité et à vie longue. Dans ce contexte, il est important de s’assurer que la production de gaz après la fermeture du stockage ne compromette l’intégrité du système de barrières. Cette étude caractérise, par des approches expérimentales et numériques, le comportement couplé hydraulique-mécanique-transfert gazeux des mélanges compactés bentonite/sable. Le comportement en compression lors du compactage statique pour la préparation des échantillons a d’abord été analysé. Un facteur, défini comme la contribution de la bentonite à la compressibilité globale, a été introduit pour élucider la formation du squelette de sable aux faibles teneurs en bentonite. Ensuite, des essais de pression de gonflement, de conductivité hydraulique et d’injection de gaz ont été réalisés à volume constant. Par ailleurs, l’hétérogénéité locale des mélanges compactés a été déterminée expérimentalement. L’influence de la teneur en bentonite, de la masse volumique sèche, de la nature du sable et de l’hétérogénéité sur le comportement en matière de transferts hydro-mécaniques et de gaz a été analysée. Le mécanisme prédominant de transfert de gaz après la percée du gaz a été identifié. Les matériaux répondant aux exigences de l’Andra pour un noyau d’étanchéité ont été définis. En outre, le comportement hydro-mécanique lors d’essais œdométriques à succion contrôlée a été étudié. Enfin, une modélisation numérique axée sur l’hétérogénéité du mélange a été réalisée pour analyser le transfert de gaz. Une méthode originale a été proposée pour décrire la formation de chemins préférentiels pour le gaz.