El estudio investigó la evolución geomecánica y mineralógica básica de la barrera de bentonita bajo diversas condiciones experimentales de frontera que replicaron las condiciones termo-hidro-químicas (THC) en un repositorio. Las relaciones entre las alteraciones fisicoquímicas y los cambios en las propiedades geotécnicas rara vez se han estudiado, especialmente en un conjunto de datos consistente. Este artículo intenta vincular las propiedades fisicoquímicas de la bentonita Na (MX-80) con la funcionalidad de ingeniería a macroescala de la bentonita después de la exposición a THC. Los experimentos investigaron el impacto de las variables THC en la funcionalidad de ingeniería y fisicoquímica de la bentonita con respecto a su aplicación dentro de un sistema de barrera de residuos de alto nivel (HLW). Se midieron alteraciones intrínsecas de la bentonita MX-80 bajo una exposición relativamente a corto plazo a condiciones hidrotermales y químicas. Además, se realizaron dos pruebas a largo plazo bajo condiciones ambientales para considerar el impacto de la duración de la exposición. Las mediciones intrínsecas se relacionaron luego con el rendimiento general de la bentonita como material candidato para barreras en una instalación de disposición geológica en el Reino Unido. Los hallazgos indican que la exposición a condiciones termo-salinas-corrosivas (es decir, productos de corrosión derivados del acero al carbono de grado estructural 275) inhibe la capacidad de hinchamiento libre y la plasticidad de la bentonita. Sin embargo, los valores medidos se mantuvieron por encima de los límites de diseño establecidos para el concepto de barrera múltiple sueca, del cual el concepto del Reino Unido podría tomar la delantera. La corrosión por sí sola no parece afectar significativamente las mediciones geotécnicas en comparación con la influencia de la carga térmica y el agua de poro salina alta después de una exposición relativamente a corto plazo. La exposición térmica y a la corrosión no mostró impacto en la hinchazón intrínseca del componente esmectita, lo que indica que no se había producido una alteración estructural significativa. Sin embargo, al explorar soluciones salinas más complejas, es decir, mezclas de Na, K y Ca, en lugar de la referencia NaCl, se observó un reemplazo de cationes divalentes dentro del sitio de intercambio interlaminar. Esto se aceleró en condiciones de carga térmica más alta.