Évaporation en milieu poreux en présence de sel dissous : influence des films liquides et des conditions de mouillabilité

Evaporation in porous media in the presence of a soluble salt : influence of liquid films and wettability conditions

• Auteur / Autrice : Nour Sghaier-Ben Chiekh
• Direction : Marc Prat, Sassi Ben Nasrallah
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique et transferts
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT en cotutelle avec École nationale d'Ingénieurs de Monastir (Tunisie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mouillage (chimie des surfaces)

Angle de contact

Cristallisation

Sel

Matériaux poreux

Séchage

Films liquides (physique)

Mots clés libres

Efflorescence

Résumé

Ce travail propose une contribution à l'étude du séchage des milieux poreux en présence de sel dissous en relation avec les problèmes de salinisation des sols et de dégradation/altération des bâtiments et monuments induites par la cristallisation du sel. L'étude est effectuée en combinant approches théoriques et expériences avec des milieux modèles dans le cas de NaCl. Ceci permet d'identifier les paramètres sensibles du problème, de prédire la localisation de la cristallisation et d'identifier le transport par les films liquides comme un mécanisme important. Des mesures d'angle de contact et l'étude de l'évaporation en présence de sel dissous dans des tubes capillaires permettent de préciser l'influence des films. On montre ensuite qu'une surface hydrophobe inhibe la formation des efflorescences. Enfin des expériences en micromodèles hydrophobes permettent d'analyser l'effet des films sur la formation des efflorescences et révèlent un effet original d'accélération du séchage.

This work is a contribution to the study of drying of porous media in the presence of dissolved salt in relation with the problems of soil salinisation and building and monument damages caused by salt crystallisation. The study combines theoretical approaches and experiments with model media for NaCl. This enables us to identify key parameters of the problem, to predict the crystallisation localisation and to identify the transport in the liquid films as an important mechanism. Contact angle measurements as a function of salt concentration and the study of evaporation with dissolved salt in capillary tubes allow us to precise the influence of liquid films. Then it is shown that a hydrophobic surface inhibits the efflorescence formation. Finally the effect of liquid films on the efflorescence formation is analysed from experiments with hydrophilic or hydrophobic micromodels. These experiments also reveal an original effect : the drying acceleration due to the efflorescence pumping effect.