خصوصیات فیزیکی، شیمیائی، و مکانیکی خاک رسی وابسته به خصوصیات آب لایه دوگانه آن است. تغییر در خصوصیات آب لایه دوگانه سبب تغییر در ساختار خاک رسی شده، که متعاقباً باعث تغییر در رفتار مهندسی خاک می شود. به طوری که تغییر خصوصیات آب لایه دوگانه سبب ایجاد طیف وسیعی از دامنه کاربرد خاک های رسی در پروژه های ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی می شود. در این پژوهش با تغییر در خصوصیات آب لایه دوگانه بنتونیت، اثر تغییر در کاتیون لایه دوگانه بر برخی مشخصات ریزساختاری و رفتار ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی بنتونیت در حالت غیر تک کاتیونه شده و نیز تک کاتیونه شده با کاتیون پتاسیم موردمطالعه و مقایسه قرارگرفته است. در این تحقیق از آزمایشات رسوب، حدود اتربرگ، تحکیم و نیز آزمایشات جذب اتمی، پراش پرتو ایکس، pH و هدایت الکتریکی (EC) استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر محدودیت تئوری لایه دوگانه در تفسیر رفتار مهندسی بنتونیت تک کاتیونه است.