Recherche Avancée

Thèse soutenue

Effet de l'adsorption d'eau sur le comportement rhéologique de suspensions de particules de carbonate de calcium dispersées en milieu organique

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Auteur / Autrice : Karine Cavalier
Direction : Francis Larché
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Les proprietes d'adsorption d'eau d'une suspension de particules de carbonate de calcium precipite (ccp) ont ete caracterisees en vue de les correler au comportement rheologique de ce milieu. Les charges minerales, dont la distribution granulometrique est centree sur 0,85 m, ont ete dispersees dans un di-2-ethylhexylphtalate (dop) avec une fraction massique de 25% (soit une fraction volumique de l'ordre de 10,8%). Une telle suspension colloidale presente une teneur en eau totale de 0,1% en poids et ne s'ecoule pas sous son propre poids. Lorsque cette fraction massique est abaissee a 0,01%, le seuil d'ecoulement de la suspension devient proche de zero. En vue de quantifier cette observation, nous avons construit les isothermes d'adsorption d'eau du ccp dans l'air et dans le dop. La determination de l'equilibre entre le dispersant et l'eau en phase gazeuse a permis d'etablir un bilan complet des transferts qui s'effectuent a l'interface solide/liquide organique. Ainsi, l'activite de l'eau, obtenue par dosage dans la phase organique, apparait comme une grandeur representative du role de l'eau sur le comportement rheologique des suspensions. Une procedure experimentale fiable de caracterisation des proprietes rheologiques a ete developpee au moyen d'un rheometre a contrainte imposee, equipe d'une geometrie cone-plan. Les evolutions du seuil d'ecoulement, des modules de conservation et de perte ont ainsi pu etre determinees en fonction de l'activite de l'eau. Les resultats revelent l'existence d'une zone ou les proprietes deviennent pratiquement independantes de l'activite, succedant a un changement radical de comportement. Differentes forces physiques ont ete envisagees pour tenter d'expliquer ces resultats. Sur le domaine experimental ou l'effet de l'eau est moindre, nous avons etendu notre etude a d'autres facteurs du comportement rheologique. En particulier, l'influence de la fraction volumique de la phase dispersee a ete evaluee.