Organisation et fonctionnement hydrodynamique de mélanges limon argileux - tourbe blonde : essais mécaniques sous chargements répétés

• Auteur / Autrice : Laure Vidal-Beaudet
• Direction : Guilhem Bourrié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : École nationale supérieure agronomique de Rennes (1961-2004)

Résumé

Le comportement mecanique d'un limon argileux, seul ou en melange volumique avec 20% ou 40% de tourbe blonde est etudie pour differentes humidites initiales. Les materiaux sont soumis a 100 cycles de chargement-relachement et des pression de chargement de 30 a 500 kpa. Une fonction simple permet de representer correctement la variation d'indice de vide sur les 80 derniers cycles et d'estimer une valeur limite de tassement pour un nombre de cycles infini. L'utilisation d'un modele de melange permet de proposer des hypotheses d'interaction entre les composants en fonction de la teneur en eau initiale. L'ajout de 20% et 40% de tourbe ameliore l'indice de vide du limon compresse a 500 kpa de respectivement 55% et 115% pour les fortes humidites initiales. Cependant cet ajout augmente l'indice de compression des melanges tant que les conditions sont non saturees. L'effet de la tourbe blonde sur l'organisation de l'espace poral des melanges a ete qualifiee et quantifiee par analyse d'image. La tourbe augmente la porosite surfacique des classes moyennes de pores (0,04 a 2,5 mm 2) qui sont constituees encore de pores allonges et de pores interconnectes apres 500 kpa de chargement. Les proprietes hydrostatiques des melanges ont ete interpretees a partir de l'approche semi-empirique de van genuchten. Le concept de percolation associe a une approche statistique de la porosite a ete utilise pour modeliser le fonctionnement hydrodynamique des melanges. L'ajustement du modele de fissures a partir des variables de l'analyse d'image et de la porosite a permis de retrouver des valeurs du seuil de percolation p c voisines de celles obtenues classiquement avec un reseau de bethe. La porosite efficace pour la circulation de l'eau a ete calculee. L'organisation de l'espace poral en 2 dimensions obtenu par analyse d'image est apparu comme suffisamment precis pour reconstruire un espace poral a 3 dimensions et expliquer le fonctionnement hydrostatique et hydrodynamique des melanges.