Effet de la température et de la saturation sur le comportement mécanique de l'argilite du Callovo-Oxfordien

Effect of temperature and saturation on the mechanical behaviour of Callovo-Oxfordian argillite

• Auteur / Autrice : Bahaa Abou chakra
• Direction : Dragan Grgic
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique - Génie Civil
• Date : Inscription en doctorat le 06/10/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Hydrogéomécanique multi-échelles (Axe GéoModèles)

Mots clés

Mots clés libres

Argilite du Callovo-Oxfordien

Thermo-hydro-mécanique

Comportement mécanique

Callovo-Oxfordian argillite

Thermo-hydro-mechanical

Mechanical behavior

Résumé

Dans le cadre de l'optimisation des ouvrages souterrains du projet de stockage Cigéo, les gains potentiels futurs résulteront d'une meilleure représentation de l'endommagement diffus du Callovo-Oxfordien et d'une caractérisation plus fine des paramètres thermo-hydro-mécaniques associés. Des études antérieures ont montré une influence de l'humidité relative sur la résistance en compression supérieure à celle de la température. De plus, les essais de caractérisation effectués sur des échantillons ayant été exposés à de très fortes températures lors des expérimentations CRQ et ALC1605 menées in situ au sein du Laboratoire de recherche souterrain de Meuse/HauteMarne n'indiquent pas ou peu d'altération des propriétés mécaniques. L'objectif de la thèse sera de réaliser des essais thermo-hydro-mécaniques sur les argilites du Callovo-Oxfordien afin de caractériser l'impact de la température et de la saturation sur le comportement mécanique. Il s'agira in fine de caractériser les propriétés mécaniques à court terme (critère de rupture, coefficients élastiques) de l'argilite du Callovo-Oxfordien en fonction de la température. Différents pressions de confinement, orientations (parallèle et perpendiculaire) seront considérées. La connaissance du comportement mécanique dans ces conditions expérimentales très complexes est essentielle pour évaluer la faisabilité et la sûreté à long terme de ce type de stockage souterrain. Les résultats seront analysés en termes d'orientation de l'échantillon, de pression de confinement, de chemin de chargement thermo-mécanique, de propriétés mécaniques (déformations, résistance maximale et coefficients élastiques) et de degré de saturation en eau.

As part of the optimization of the underground works of the Cigéo storage project, potential future gains will result from a better representation of the diffuse damage of the Callovo-Oxfordian and a finer characterization of the associated thermo-hydro-mechanical parameters . Previous studies have shown an influence of relative humidity on compressive strength greater than that of temperature. In addition, the characterization tests carried out on samples having been exposed to very high temperatures during the CRQ and ALC1605 experiments carried out in situ within the Meuse/HauteMarne underground research laboratory indicate little or no alteration of the properties. mechanical. The objective of the thesis will be to carry out thermo-hydro-mechanical tests on Callovo-Oxfordian argillite in order to characterize the impact of temperature and saturation on mechanical behavior. Ultimately, it will be a question of characterizing the short-term mechanical properties (rupture criterion, elastic coefficients) of the Callovo-Oxfordian argillite as a function of temperature. Different confinement pressures, orientations (parallel and perpendicular) will be considered. Knowledge of the mechanical behavior in these very complex experimental conditions is essential to assess the feasibility and long-term safety of this type of underground storage. The results will be analyzed in terms of sample orientation, confining pressure, thermo-mechanical loading path, mechanical properties (deformations, maximum strength and elastic coefficients) and degree of water saturation.