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Dissertations / Theses on the topic 'Perméabilité du sol'
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Daoud, Farid Zineddine. "La perméabilité des sols fins compactés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL056N.
Full textAbstract:
Les caractéristiques hydriques des sols fins compactés conduisent à les utiliser comme barrière hydraulique afin de limiter les échanges avec le milieu naturel. La mise au point d'un dispositif expérimental a permis de montrer l'action combinée des différents paramètres hydriques et mécaniques sur le comportement hydrodynamique des sols fins compactés. Les résultats portent sur la mise en évidence de l'influence des conditions d'exécution des essais (gradient hydraulique, confinement, chargement axial, dimensions des éprouvettes, type de perméamètre et durée de l'essai), et des paramètres liés à la nature et à la préparation du sol (teneur en eau, énergie et mode de compactage, dimensions des mottes, lien entre les couches). Parmi les trois méthodes de compactage utilisées dans cette étude, le compactage par pétrissage est celui qui a donné les plus faibles valeurs de perméabilité. Ces travaux ont montré que la taille des mottes à un effet considérable sur la perméabilité des sols fins compactés du coté sec. Par ailleurs, l'existence des écoulements préférentiels le long de l'interface sol-membrane flexible a pu être démontrée à l'aide d'un traceur, une pression de confinement importante est nécessaire pour les éliminer. L’effet d'échelle a été interprété par un modèle probabiliste montrant la variation de la perméabilité moyenne d'un ensemble de couches en fonction de la probabilité d'existence d'une couche peu perméable. Ce travail nous a conduit de proposer d'une part, des améliorations de la procédure d'essai permettant la détermination de la perméabilité à saturation au laboratoire et d'autre part, des recommandations pratiques pour la conception et la réalisation des systèmes étanches
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Des, Bourdes-Courtadeur Caroline. "Etude du transport de l'eau dans un sol labouré : modélisation 2D de l'infiltration et de la redistribution dans un sol à structure hétérogène." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 2002. http://www.theses.fr/2002INAP0014.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier le transport de l'eau dans un sol limoneux présentant une structure hétérogène. Nous avons caractérisé les propriétés hydriques des volumes de sol identifiés par le profil cultural. Dans la même parcelle, l'infiltration et la redistribution d'une pluie marquée au bromure sont suivies. Les résultats montrent des différences de propriétés hydriques entre les zones poreuses et tassées dans la couche labourée. Le traçage de l'eau montre la présence de flux préférentiels le long des passages de roues et une quasi absence de flux dans les zones tassées. Les flux sont importants et très hétérogènes dans les zones poreuses de l'entre-roues. Nous avons modélisé les flux (HYDRUS-2D) en considérant la géométrie des volumes et leurs propriétés hydriques. Le modèle ne reproduise pas les flux de façon quantitative mais il les reproduit de façon qualitative. Les résultats montrent que la structure de l'horizon influe sur les pertes d'eau vers la profondeurThis work is a study of water transport in a loamy soil presenting an heterogeneous structure. We characterized the hydraulic properties of the various soil recognized thought the cultivation profile. In the same plot, the infiltration and redistribution of a bromide rain were measured. Hydraulic properties differed between compacted zones and porous zones, in the ploughed layer between the wheel tracks. The bromide tracing showed preferential flows located at the border of the wheel tracks, and very limited flow within the wheel tracks. Water flows were very heterogeneous in the ploughed layer between the wheel tracks and mostly concentrated within the porous zones. We tried to reproduce the water fluxes using HYDRUS 2D model by accounting for the geometry of the soil volumes and their hydraulic properties. Water fluxes were well reproduced qualitatively. The simulations showed that the structure of the tilled layer has an important effect on
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Ltifi, Mounir. "Étude expérimentale du vieillissement d'un sol argileux." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL103N.
Full textAbstract:
Dans le cadre de l'étude du vieillissement d'un sol fin au laboratoire, nous avons réalisé des essais classiques de cisaillement, à l’oedomètre et de perméabilité, sur des échantillons du limon de Xeuilley. L’effet du temps a été considéré à deux niveaux : d'une part, le temps de vieillissement après compactage à teneur en eau constante et le temps de vieillissement durant la consolidation. Les essais de cisaillement non consolidés non drainés ont été réalisés sur des échantillons préparés à des teneurs en eau différentes. Ils ont montré une augmentation de la résistance au cisaillement non drainée et du module de déformation liée à une diminution de la déformation à la rupture en fonction du temps. Ces mêmes effets ont été constatés pendant les essais de cisaillement consolidés non drainés dans des proportions différentes. Ceci est probablement dû aux mécanismes qui conditionnent le comportement drainé et non drainé du matériau durant le vieillissement. Les résultats des essais oedométriques ont aussi confirmé l'augmentation de la rigidité du matériau en fonction de l'âge des échantillons. Enfin, les essais de perméabilité ont montré que la perméabilité a tendance à diminuer en fonction du temps de stockage.
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Boucly-Norotte, Véronique. "Évolution des caractéristiques mécaniques et de la perméabilité de matériaux argileux sous l'effet de sollicitations thermiques." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1991. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569032.
Full textAbstract:
Cette recherche, entreprise dans le cadre d'un programme de la C.C.E. pour le compte du Commissariat à l'Energie Atomique a pour objectif d'étudier les effets à long terme de variations de température sur le volume et la texture de sols argileux, en fonction notamment de leurs caractéristiques pétrophysiques et pétrographiques initiales et de leur état de consolidation. Cette étude repose d'un point de vue expérimental sur le suivi de la déformation volumique et de la perméabilité d'échantillons placés dans une cellule oedométrique et soumis à des sollicitations thermiques dans la gamme de température 20°C-110°C. Une étude texturale complète (porosimétrie au mercure, observation au M.E.B., etc) avant et en fin d'essai permet d'apprécier l'évolution de la texture des matériaux. D'une analyse bibliographique sur les argiles, leurs caractéristiques, leur évolution avec la température et leur déformation volumique uniaxiale lors d'un chargement pour différentes températures, il ressort qu'une argile peut présenter un comportement dilatant ou compactif sous l'effet d'une augmentation de température. Le comportement est le plus souvent compactif à la pression de préconsolidation. Certains paramètres ont un rôle prépondérant ; ce sont : la teneur en eau, l'état de consolidation, la plasticité, la minéralogie et le temps. Ces paramètres ont été des critères de sélection afin de retenir quatre matériaux pour la phase expérimentale. Le dispositif expérimental utilisé et conçu au Centre de Géologie de l'Ingénieur est une cellule oedométrique à contre-pression, de conception générale classique, avec des aménagements particuliers destinés notamment à minimiser le frottement latéral du piston, et la dilatation des pièces qui interviennent dans la mesure du déplacement vertical. Les principaux résultats obtenus sont : - une augmentation de la compressibilité entre 20 et 110°C ; - une évolution du module de fluage avec la température dans le cas d'une application du chargement à cette température ; - une augmentation du tassement avec l'incrément de température appliqué ; - un fluage notable d'où l'importance du temps dans la mesure de la déformation ; - une analogie entre consolidation mécanique et consolidation thermique amenant à effectuer un changement d'origine du temps pour les courbes à chaque nouvelle sollicitation thermique ; - un comportement fortement irréversible lors du refroidissement ; - un comportement particulier pour l'argile de LIMAY à rattacher à ses caractéristiques spécifiques: minéralogie, plasticité élevée, perméabilité faible,... ; - une modification de la texture du matériau due à la température, modification réelle mais bien moindre que celle due à la pression ; - la perméabilité intrinsèque est pratiquement indépendante des variations thermiques imposées dans la gamme de 20 à 110°C.
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Mantho, Altin Théodore. "Echanges sol-atmosphère - Application à la sécheresse." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001808.
Full textAbstract:
L'étude comporte une grande partie dédiée aux nouveaux développements expérimentaux. Le tensiomètre développé au laboratoire a subi une amélioration essentielle. Les mesures directes de la succion au laboratoire et in situ ont démontré sa fiabilité et confirmé la possibilité de longues durées de mesure directes. Les mesures directes de la succion ont permis la détermination de la courbe de rétention d'eau du limon. La méthode des profils instantanés a permis de déterminer la perméabilité l'état non saturé en utilisant des essais d'infiltration. Les comparaisons faites entre les valeurs calculées l'aide d'un modale et celles mesurées pour les principaux paramètres pris en compte (succion, teneur en eau volumique) ont permis de démontrer l'aptitude du modèle reproduire de façon satisfaisante l'état du sol. On a étudié aussi les propriétés de rétention et de variation de volume de l'argile verte de Romainville pour des succions entre 1 et 216 MPa.
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Bottinelli, Nicolas. "Évolution de la structure et de la perméabilité d’un sol en contexte de non labour associé à l’apport d’effluent d’élevage." Rennes, Agrocampus Ouest, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546269.
Full textAbstract:
Alors que les techniques culturales sans labour sont de plus en plus utilisées par les agriculteurs, leurs effets sur les propriétés physiques du sol restent encore mal documentés en particulier lorsqu’elles sont associées à des apports d’effluents d’élevage. L’objectif de ce travail était d’évaluer l’effet du non labour associé à l’apport d’effluent d’élevage sur la structure et la perméabilité du sol en étudiant plus particulièrement le rôle de l’activité lombricienne. Ce travail repose sur un dispositif expérimental mis en place à Kerguéhennec (Bretagne, France) depuis 8 années sur lequel sont comparées six pratiques culturales croisant trois techniques de travail du sol (le labour conventionnel, le travail superficiel, le semis direct) et deux types de fertilisation (minérale et fumier de volaille). Dans une première partie de ce travail nous nous sommes intéressés aux méthodes pour quantifier les biostructures lombriciennes (galeries et déjections) et à l’impact des pratiques culturales sur leur abondance. Dans une deuxième partie nous avons mesuré l’effet conjoint des pratiques culturales et des biostructures lombriciennes sur la stabilité structurale des agrégats, la macroporosité et la perméabilité du sol au cours d’une année culturaleConservation tillage practices are increasingly being used by the farmers; however, their impacts on soil physical properties remain poorly documented, especially when they are combined to manure fertilization. This study aimed at evaluating the effect of reduced tillage and manure fertilization on soil structure and its permeability, particularly in relation with earthworm activity. This study was conducted at the Kerguéhennec experimental station, established in 2000, located in Brittany, France. Three tillage treatments were compared (moldboard plowing, surface tillage and no-tillage) along with two types of fertilizers (poultry manure and mineral). In the first part of this work, we were interested on methodologies to quantify earthworm biostructures (burrows and casts) and the impact of cultural practices on their abundance. In a second part, we have measured the combined effect of cultural practices and earthworm biostructures on the structural stability of aggregates, macroporosity and permeability of soil during one growing season
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Le, Forner Sylvie. "Modélisation hydrologique des échanges surface-souterrain avec réseau de fossés en milieu agricole méditérranéen." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20098.
Full text
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Nguyen, Hoang Dung. "Evaluation de l'impact de l'activité lombricienne sur la perméabilité des sols limoneux par des méthodes non-destructives et outils technologiques." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILN044.
Full textAbstract:
Les techniques alternatives représentent un enjeu majeur dans la gestion des eaux pluviales. C'est pourquoi les meilleures pratiques de gestion (MPG) sont largement appliquées dans la planification et la gestion urbaine. Ces techniques permettent de réduire les volumes d'eau et d'améliorer la qualité des eaux de ruissellement par traitement biologique.L'objectif principal de ce travail de thèse a été d'évaluer l'impact de l'activité lombricienne sur la perméabilité des sols limoneux argileux à travers le type et la densité des lombrics. L'expérimentation s'est basée sur deux méthodes d'analyse, l'écoulement gravitaire pour évaluer l'infiltration et le Radar haute fréquence (GPR) pour évaluer l'activité lombricienne.L'expérimentation a été réalisée selon deux cas de figures : en conditions contrôlées (air ambiant et humidité du sol) et en conditions réelles. Pour ce dernier cas, les boxes expérimentaux ont accueilli deux types de lombrics (Lumbricus terrestris et Aporrectodea caliginosa) dont l'activité a été suivie et surveillée par un système de monitoring : mesure du taux d'infiltration par écoulement gravitaire, mesure des paramètres physiques, mesure du signal radar suivie d'une analyse par la transformée de Fourier. Dans les conditions contrôlées l'impact de la densité des Lumbricus terrestris ( 25 individus/m^2, 50 individus/m^2, 100 individus/m^2 ) sur la perméabilité a également fait l'objet d'un traitement de signal radar suivi d'une analyse spectrale.Les résultats obtenus montrent pour les conditions contrôlées que l'impact des lombrics en termes d'infiltration (macropores et micropores) dépendent de la densité du Lumbricus terrestris testé. L'expérimentation dans les conditions réelles montre que l'impact des activités des deux types de lombrics est différent. Aporrectodea caliginosa donne de meilleurs résultats avec une augmentation de 200% de la perméabilité en 233 jours. Tandis que l'augmentation provoquée par Lumbricus terrestris n'est que de 77% pour la même durée. La combinaison de l'action des deux types de lombrics induit une augmentation intermédiaire de 107%.Le traitement de signal du radar via la fréquence à base de divers logiciels Reflexw et Matlab, montrent que plus la variation de la fréquence moyenne est rapide, plus l'activité des lombrics augmente dans le sol. Les résultats expérimentaux ont également montré une relation linéaire entre l'infiltration et les spectres de fréquence moyenne.Les résultats de nos recherches ont permis de quantifier la relation linéaire entre le type de lombric, la densité et l'infiltration du sol. La méthode non destructive (radar) représente un outil prometteur pour évaluer directement la perméabilité des sols à travers l'activité lombricienneStormwater management is always one of a challenge of urbanisation towards sustainable development. Therefore, best management practices (BMPs) are widely applied in urban planning and management. In addition, the evaluation and improvement of alternative stormwater management are still executed to reduce runoff volumes and quality on the ground by biological processing.The main objective of this study was to assess the impact of earthworm activity on the permeability of loamy clay soils through the type and density of earthworms. The experiment was based on two approaches, gravity flow to assess infiltration and high frequency radar (GPR) to assess earthworm activity.To accomplish the above objectives, two experimental models were set up: (i) one indoor experiment of boxes installed one type of earthworm (Lumbricus terrestris) with controlled conditions (air room and soil humidity); (ii) one outdoor with the average scale with natural conditions. Two type of earthworms (i.e. Lumbricus terrestris, Aporrectodea caliginosa) were experimented in boxes under parametric monitoring (measurement of the infiltration rate by gravity flow, measurement of the radar signal followed by a Fourier transform analysis).The first approach's findings indicate that the impacts of earthworms on soil infiltration (macropores and micropores) depend on the type of earthworms (i.e. Lumbricus terrestris, Aporrectodea caliginosa, and combined two) and density of earthworms (25 individuals/m^2 ( ind/m^2 ), 50 ind/m^2 , 100 ind/m^2 ). In addition, the outcomes gave the relationship of soil's natural conditions (temperature, humidity). The second approach's findings show that Aporrectodea caliginosa gives better results with a 200% increase in patency in 233 days. While the increase caused by Lumbricus terrestris is only 77% for the same duration. The combination of the action of the two types of earthworms induces an increase of 107%.The signal processing (frequency) of the radar based on various methods (Reflexw and Matlab) show that the faster the variation of the average frequency, the more the activity of earthworms increases in the soil. Experimental results also showed a linear relationship between infiltration and mid-frequency spectra. The results show that the faster variation of mean frequency is, the more earthworm activities increase in the subsurface. The experimental results also showed a linear relationship between infiltration and mean frequency spectra.The research results quantified the linear relation between earthworm type, density and soil infiltration. The non-destructive geophysical technology is also a promising tool for evaluating earthworm activity and soil permeability
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Vicol, Thierry. "Comportement hydraulique et mécanique d'un sol fin non saturé : Application à la modélisation." Marne-la-vallée, ENPC, 1990. http://www.theses.fr/1990ENPC9025.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'influence, dans les sols non satures, de la succion sur le comportement mécanique et hydraulique des sols fins. L'étude est faite sur le limon de Jossigny consolidé statiquement en laboratoire à partir d'une boue. Un appareillage orignal, base sur l'osmométrie et mis au point pour la réalisation d'essais dométriques à succion contrôlée, a été amélioré afin de pouvoir appliquer des contraintes et des potentiels hydriques variant de 0 à 1600 kpa. Ce dispositif osmotique a permis, d'une part, de calculer les variations de la perméabilité hydraulique en fonction du degré de saturation et d'étudier finement la cinétique d'infiltration et, d'autre part, de décrire le comportement mécanique du sol soumis à des variations indépendantes de la succion et de la contrainte verticale. Les résultats d'une vingtaine d'essais ont apporté des éléments de réponse eu égard à la modèlisation élasto-plastique à écrouissage couple succion-contrainte
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Sammartino, Stéphane. "La caractérisation d'un matériau à faible perméabilité : mesures expérimentales et analyses d'images ; application à la tonalité du sud-Vienne, effet de l'altération." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2309.
Full text
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Larive, Elodie. "Etude expérimentale des roches à très faible perméabilité par la mise en oeuvre d'un perméamètre de précision." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20070.
Full text
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Yang, Diansen. "Caractérisation par la mesure de perméabilité au gaz de l’endommagement mécanique et hydrique dans l’EDZ des argilites du Callovo-Oxfordien." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004660.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude des propriétés de confinement vis-à-vis des gaz des argilites du Callovo-Oxfordien du site de Meuse/Haute-Marne au voisinage d’un puits d’accès afin de répondre les questions sur la stabilité des ouvrages souterrain. Un protocole de mesure de la perméabilité au gaz a été élaboré en prenant en compte la très faible perméabilité des argilites et les effets de désaturation. Les trajets de chargement mécanique et de pression de gaz ont été déterminés par rapport aux chargements in situ. La perméabilité au gaz sur des éprouvettes prélevées à différentes distances, de 0,1 à 12,5 m, de la paroi du puits d’accès au LSMHM a été mesurée pour caractériser l’EDZ. Les résultats obtenus sous iso de 11 MPa sont compris entre 10-21 et 10-22 m² et ils ne présentent pas de variations significatives entre la zone potentiellement endommagée et la zone présumée intacte. Sous chargement déviatorique, la variation des mesures de perméabilité est peu significative compte tenu de la précision du dispositif de mesure. Des éprouvettes jumelles d’argilites supposés intactes ont subi différents paliers hydriques à l’aide des solutions salines (HR variant de 25 % à 98 %) pour constituer un cycle complet désaturation – resaturation. Pour chacune des Sr imposées, des mesures de perméabilité ont été effectuées. Les caractéristiques de sorption et désorption ont été mesurées et analysées. Kgaz sous iso de 5 MPa augmente de 10-21 m² à 10-18 m² lorsque HR varie de 98 % à 25 %. Kgaz et Sr d’argilites présentent une relation quasi-linéaire dans un repère log(k)-Sr. L’étude de l’évolution de kgaz en fonction de 1-3 confirme un faible effet du 1-3 sur kgaz, même si 1-3 dépasse le seuil d’endommagement et s’il est proche de rupture. La déformabilité et la vitesse des ondes des éprouvettes d’argilites ont été suivies pendant les essais. La microstructure des argilites a été étudiée à l’aide de la porosimétrie au mercure. Les facteurs influençant la mesure de perméabilité tels que : l’effet Klinkenberg, la variation du degré de saturation pendant l’essai, la dissolution du gaz et le déplacement d’eau par le gaz, et surtout l’étanchéité du système, ont été abordés dans cette étudeThe work presented here covers the investigations on the variation of geomechanical proprieties of the approximately 500 m deep MHM in France (mudstone in the departments of Meuse/Haute-Marne), chosen as a potential medium for nuclear waste disposal by ANDRA. In order to measure the very low permeability of mudstone and to observe the dependency on saturation, a special test scheme on measurement of gas permeability has been developed. In the scheme, in situ referenced stresses have been chosen as the stresses acting on the solid matrix. To estimate the mechanical damage of storage induced by the excavation, laboratory tests on gas permeability have been conducted on samples recovered from different locations situated at different distances from the wall of the main access shaft of the MHM (from 0,1 m to 12,5 m). Results of gas permeability obtained under iso of 11 MPa vary between 10-21 and 10-22 m² and do not show significant variations between damaged zones and intact zones. The variation of gas permeability under the cycle of loading and unloading is not significant. The oviparous intact samples have been imposed different saturations by salt solutions (with HR from 25 % to 98 %) to form a cycle of de- and re-saturation. The characters of mudstone during the sorption and desorption were measured and analyzed. Kgaz under iso of 5 MPa increases from 10-21 to 10-18 m² when the HR decreases from 98 % to 25 %. A quasi-linear relation between log(k) and Saturation has been observed and mathematically formulated. The study of kgaz as a function of deviator stress confirms that the effect of the deviator is not evident, even when the deviator excesses the damage threshold. The deformation and the acoustics velocity of samples have been traced during the tests and the microstructure of mudstone has been studied with the method of mercury intrusion. The factors influencing the measure of gas permeability, such as the Klinkenberg effect, the variation of saturation during the tests, the dissolution of gas in water and the water transformation due to the gas pressure, especially the leak tightness of the testing system, have been discussed in the study
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Koriche, Mohamed Amine. "Caractérisation du comportement couplé des argilites de Meuse/Haute-Marne aux états saturé et partiellement saturé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL057N.
Full textAbstract:
Le travail entrepris entre dans le cadre de la réalisation d'un laboratoire souterrain dont l'étude porte sur la faisabilité d'un stockage en profondeur de déchets radioactif situé dans le Callovo-Oxfordien inférieur. Les roches constituant cette couche sont connues sous le nom d'argilites de Meuse/Haute- Marne. Le but de la thèse est de caractériser le comportements des argilites de Meuse/Haute-Marne saturées et partiellement saturées soumises à des sollicitations de différentes natures: mécaniques, hydriques et thermiques. Le modèle choisi est issu de l'approche thermodynamique des milieux poreux proposé par Coussy (1991,1995), Il a comme principal avantage son formalisme dont les paramètres peuvent être déterminés expérimentalement. Dans le but de déterminer les paramètres couplés de diffusion et de transport des argilites de Meuse/Haute-Marne, des essais en régime transitoire ont été réalisé à l'état saturé et partiellement saturé. Une série de pulse test a été réalisée dans le but de mesurer la perméabilité intrinsèque et l'emmagasinement spécifique d'éprouvettes d'argilite à l'état quasi saturé. Ces essais nous ont permis de déterminer en plus des valeurs des paramètres recherchés et l'ordre de grandeur de l'anisotropie de la perméabilité. La comparaison de nos résultats à ceux obtenus dans d'autres laboratoires dans le cadre du GDR FORPRO benchmark "perméabilité" a montré une bonne concordance. La perméabilité apparente à l'état partiellement saturé a été déterminée expérimentalement par la réalisation d'essais de sorption/désorption par la méthode des solutions salines saturées. Une méthode analytique originale a été développée permettant de déterminer la perméabilité à partir des mesures de variations temporelles de masse. Les simulations numériques par un code en éléments finis ont permis de modéliser une diffusion bidirectionnelle. Les résultats des deux modélisations montrent que l'hypothèse d'une diffusion unidirectionnelle induit une surestimation de la perméabilité. Les derniers essais avaient pour objet l'étude du comportement hydromécanique sous l'effet d'élévations de température. L'hypothèse de la dépendance de la pression interstitielle équivalente dans le cas partiellement saturé du degré de saturation et qui n'est fonction que de la tension superficielle du ménisque émise par Olchitzky et al. (1998) n'a été qu'en partie vérifiéeThe framework of this thesis is to study the possibility to realize the underground waste isolation project in the clayey Callovo-Oxfordien. The layer is constituted of swelling clay rock called Meuse/Haute-Marne argilite. The aim is to define the behaviour of this rock by thermo-hydro- mechanical model proposed by Coussy (1991, 1995) at the saturated and partially saturated states. The parameters of this model can be measured by the direct or indirect experimental process. We realise different tests to determinate fluids transport properties in saturated and partially saturated conditions. The difficulty of these kinds of tests is the very low permeability of the argilite. That is why the transitive method has to be used. Ln quasi saturated conditions "the pulse test" method is chosen. This process proposed by Hsieh et al. (1881) allows the measurement of the intrinsic permeability, k, and the specific storage coefficient, Ss. These experiments have permitted to measure the order of magnitude of these two parameters and to estimate the anisotropy magnitude of permeability. The results of the series of investigation were compared to results obtained from other laboratories at the polytechnic school of Paris and the University of Lille. The conclusion of this comparison is that similar results were obtained. Ln the partially saturated conditions we have developed an original method to estimate the apparent permeability and the capillary capacity of argilite samples. Numerical analyses have permitted to mode! the bidirectional diffusion of liquid and gas fluid phases. Final tests consisted in wetting and drying cycles at different temperatures using microgravimetric and saturated saline solution methods. The aim is to verity the hypothesis that the saturation depends on the meniscus superficial tension gas/water only. We displayed the degrees of saturation as a function of capillary pressure at different temperatures. This graphic demonstrated that the hypothesis is not completely correct. The difference between theoretical and experimental results depends on the mode of interpretation of these results and the paths followed during the tests wetting or drying
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Heydel, Christophe. "Elaboration d'un matériau barrière à base de poly(chlorure de vinyle) en vue d'améliorer la résistance aux salissures de revêtements de sol réalisés par enduction." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10218.
Full textAbstract:
L'augmentation de la resistance a l'absorption d'agents tachants de la couche de surface de revetements de sol multicouches elabores par enduction d'un plastisol a base de poly(chlorure de vinyle) (pvc) est realisee en polymerisant le plastifiant au cours de la gelification. Le plastifiant utilise est le phtalate de diallyle. Sa polymerisation radicalaire conduit a une reticulation. Elle est amorcee avec du peroxyde de dicumyle. L'etude en masse a permis de cerner les conditions de temperatures et de concentrations en amorceur permettant d'avoir des vitesses de polymerisations compatibles avec des temps de sejours industriels de quelques minutes. Une interpretation en terme de mecanismes reactionnels de cyclisation et de transfert est proposee pour expliquer l'evolution des caracteristiques du reseau en fonction de la temperature de reaction. En matrice pvc, la vitesse de reticulation du phtalate de diallyle reste compatible avec des temps de sejours industriels. L'amorcage avec du peroxyde de dicumyle permet de ne pas interferer avec les differentes etapes de la transformation des plastisols. La reticulation du phtalate de diallyle conduit a la formation d'un reseau interpenetre de poly(phtalate de diallyle)-pvc avec un greffage progressif du pvc sur ce reseau. Cela se traduit par une rigidification du pvc et par une modification des proprietes thermo-mecaniques du materiau avec notamment une augmentation de la temperature de transition vitreuse (tg) et une suppression de la zone d'ecoulement. En dessous de tg du materiau, la reticulation du plastifiant permet d'ameliorer significativement la resistance aux salissures. Une analyse quantitative avec des systemes modeles a permis de confirmer les mesures qualitatives realisees sur des revetements de sol. L'amelioration provient de proprietes barrieres non seulement vis a vis des agents tachants mais egalement vis a vis des plastifiants des couches inferieures susceptibles de contaminer la couche de surface et de reduire la resistance a l'absorption d'agents tachants.
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Bottinelli, Nicolas. "Evolution de la structure et de la perméabilité d'un sol en contexte de non labour associé à l'apport d'effluent d'élevage : rôle de l'activité lombricienne." Phd thesis, Agrocampus - Ecole nationale supérieure d'agronomie de rennes, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546269.
Full textAbstract:
Alors que les techniques culturales sans labour sont de plus en plus utilisées par les agriculteurs, leurs effets sur les propriétés physiques du sol restent encore mal documentés en particulier lorsqu'elles sont associées à des apports d'effluents d'élevage. L'objectif de ce travail était d'évaluer l'effet du non labour associé à l'apport d'effluent d'élevage sur la structure et la perméabilité du sol en étudiant plus particulièrement le rôle de l'activité lombricienne. Ce travail repose sur un dispositif expérimental mis en place à Kerguéhennec (Bretagne, France) depuis 8 années sur lequel sont comparées six pratiques culturales croisant trois techniques de travail du sol (le labour conventionnel, le travail superficiel, le semis direct) et deux types de fertilisation (minérale et fumier de volaille). Dans une première partie de ce travail nous nous sommes intéressés aux méthodes pour quantifier les biostructures lombriciennes (galeries et déjections) et à l'impact des pratiques culturales sur leur abondance. Dans une deuxième partie nous avons mesuré l'effet conjoint des pratiques culturales et des biostructures lombriciennes sur la stabilité structurale des agrégats, la macroporosité et la perméabilité du sol au cours d'une année culturale. Ce travail démontre la difficulté de quantifier les biostructures lombriciennes, en particulier les déjections. Nous avons proposé différents indicateurs qui, lorsqu'ils sont combinés, permettent une bonne estimation de l'abondance des déjections. Nos résultats confirment que l'abondance des biostructures est augmentée en semis direct et sous apport de fumier de volaille ; nous montrons par ailleurs que ces biostructures évoluent au cours de l'année culturale sous l'effet du climat, du travail du sol et probablement de l'activité physiologique des lombriciens. Le travail du sol modifie considérablement les propriétés physiques du sol, alors que l'apport d'effluent d'élevage n'a pas d'effet. Le non labour (semis direct et travail superficiel) augmente la stabilité structurale des agrégats du sol : cette augmentation n'est pas expliquée par l'activité lombricienne. Le semis direct présente les plus faibles valeurs de macroporosité et de perméabilité du sol, alors que l'activité lombricienne y est la plus importante. Les propriétés physiques du sol évoluent au cours de l'année culturale au même titre que les biostructures. La stabilité structurale évolue sous l'effet du climat, de la même façon pour toutes les modalités étudiées. La perméabilité des sols travaillés évolue sous l'effet du climat, du travail du sol et de l'activité lombricienne. Ces différents facteurs agissent sur une classe de pores du sol, les macropores inter-agrégats de forme complexe. La perméabilité du sol sous semis direct évolue sous l'effet du climat et de l'abondance des déjections lombriciennes, sans modification significative de la taille et forme de la macroporosité du sol. Ainsi dans les conditions expérimentales de cette étude, le travail superficiel est la modalité qui présente les meilleures propriétés physiques du sol ; l'apport d'effluent d'élevage n'agit pas sur celles-ci. Ce travail met aussi en évidence le rôle important des déjections lombriciennes sur les variations à court terme de la perméabilité du sol.
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Helson, Olivier. "Comportement thermo-hydro-mécanique et durabilité des bétons de sol : influence des paramètres de formulation et conditions d'exposition." Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0860/document.
Full textAbstract:
L'amélioration des sols est à l'origine une solution économique pour rendre un sol constructible, notamment par rapport aux méthodes de fondations profondes utilisant des pieux. L'amélioration de la compréhension du comportement du matériau provenant de soil-mixing ou jet-grouting connait un intérêt grandissant. Ces deux procédés consistent à mélanger le sol en place avec un liant hydraulique afin de former des colonnes ou des panneaux en "béton de sol". Les fondations spéciales ont connu ces dernières décennies un franc succès aux États-Unis, au Japon et dans les pays Scandinaves. En Europe les nouvelles priorités, pour la plupart liées à l'environnement, au coût de la construction et à la valorisation des matériaux encouragent les industriels à contribuer au développement technologique de la discipline. Certains procédés de mélange paraissent désormais suffisamment sophistiqués pour assurer la réalisation d'éléments structuraux tels que les fondations et les soutènements.Contrairement aux matériaux préfabriqués, à cause des incertitudes liées à l'hétérogénéité des sols, aux conditions environnementales et à la qualité du malaxage sur chantier, il reste toutefois difficile de prédire les propriétés du matériau obtenu. Un manque de règles et de recommandations semble également assez flagrant. Pour répondre au besoin de prédiction et de fiabilisation performantielle des bétons de sol l'objectif des travaux de thèse était donc d'étudier l'influence des paramètres de formulation sur les propriétés physiques et mécaniques du matériau. Les fortes quantités d'eau de gâchage nécessaires à l'obtention d'une consistance de BAP et la faible granulométrie des sols limitent les caractéristiques mécaniques de ces bétons. De par leur composition, les bétons de sol sont donc particulièrement sensibles au retrait de dessiccation et l'importante porosité de ces matériaux les aussi rend plus vulnérables aux agressions chimiques. L’objectif ultime des travaux de recherche était donc de déterminer des paramètres pour une meilleure visibilité de la durée de vie des ouvrages en béton de sol.L'approche béton suivie au laboratoire a consisté à étudier différents bétons de sol composés de sols "artificiels", d'un ciment CEM III/C, et avec un rapport E/C efficace constant. L'étude paramétrique met en évidence un pourcentage volumique d’argile dans le sol au-delà duquel la résistance diminue et la rigidité du matériau peut poser problème pour certaines utilisations structurelles. Les gains de résistance et de rigidité associés à l'augmentation du dosage en ciment sont également quantifiés. Les résultats montrent que l'endommagement par chargement mécanique dépend surtout du dosage en ciment. À partir des résultats expérimentaux, des relations mathématiques sont proposées pour la phase de dimensionnement. Divers essais de vieillissement accéléré permettent de définir des seuils pour les indicateurs de durabilité (porosité et la perméabilité à l'eau). L'analyse de la microstructure du matériau montre aussi l'importance de l'interface pâte-granulat et a permis d'identifier certains mécanismes de dégradation en lien avec les conditions d'exposition. Enfin, ce travail est complété par une étude du comportement à haute températureSoil improvement initially has been used as an economical solution to make soil constructible, particularly in the context of deep foundation methods using piles. There has been growing interest to improve understanding of the behavior of soil-mixing and jet-grouting material, which consist of mixing the soil in place with a hydraulic binder in order to form columns or panels of "soilcrete". In recent decades, these special foundations have had a great success in the United States, Japan and the Scandinavian countries. In Europe, the environmental consciousness and the ongoing trend to reuse existing material to reduce cost of construction are driving companies to contribute to the technological development of this discipline. Some mixing processes now seem to be sophisticated enough to provide structural elements such as foundations and supports.Unlike prefabricated materials, it is difficult to predict the properties of the material obtained through deep soil mixing due to uncertainties related to soil heterogeneity, environmental conditions and the quality of mixing on site. The objective of the thesis work is to address this need for prediction and performantial reliability of soilcrete by studying the influence of the formulation parameters on the physical and mechanical properties of the material. The high quantities of mixing water necessary to obtain a BAP consistency and the small particle size of the soil limit the mechanical properties of the soilscretes and as a consequence, are particularly sensitive to desiccation shrinkage. Besides, the high porosity of these materials also makes them more vulnerable to chemical aggressions. The ultimate objective of the research is to determine parameters for a better visibility of the lifetime of concrete structures in the soil.The approach tested in the laboratory consists of studying different soilcretes composed of "artificial" soils, CEM III / C cement and with a constant W/C ratio. The parametric study reveals a proportion by volume of clay in the soil beyond which the resistance decreases and thus the stiffness of the material can be problematic for some structural uses. The increase in resistance and the associated stiffness of the soilcrete by increasing the cement dosage is also quantified. The results show that the damage by mechanical load depends mostly on the cement dosage. From the experimental results, mathematical relations are proposed for the dimensioning phase. Various tests of accelerated aging help define thresholds for the indicators of durability (porosity and water permeability). The analysis of the microstructure of the material also shows the importance of the paste-aggregate interface and made it possible to identify some mechanisms of degradation in relation to the exposure conditions. To conclude, this work is finalised by a study of the behavior at high temperature
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Vacassy, Robert. "Synthèse et caractérisations de membranes minérales de nanofiltration : Modélisations du transport de matière et de la perméabilité à l'eau." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20082.
Full textAbstract:
Les recents developpements de la chimie du sol gel peuvent s'appliquer a la preparation de particules d'oxydes mineraux capables de generer une structure microporeuse apres frittage. A cette echelle, les interactions entre le materiau membranaire et les solutes deviennent tres importantes. Zro#2 et mgal#2o#4 ont ete choisis comme materiaux membranaires en raison de leur stabilite thermique. Apres optimisation des conditions de synthese au moyen de caracterisations statiques sur poudres, ces deux oxydes mineraux ont presente une structure entierement microporeuse avec des particules de taille nanometrique. De plus, ils ont developpe de grandes surfaces specifiques qui induisent des densites de charge elevees. Le developpement de la membrane zircone s'est poursuivi par une optimisation du processus d'elaboration et de depot de la couche microporeuse. Des retentions en solutes modeles dans la gamme de la nanofiltration ont ete obtenues avec des permeabilites elevees. La forte densite de charge de la zircone stabilisee assure la retention de 90% d'ions sulfates a ph basique. Le caractere amphotere du materiau membranaire a ete mis en evidence. Les caracterisations des interactions membrane-solute ont montre l'influence de l'adsorption specifique des ions sur la retention en electrolytes. Aux fortes pressions, une chute de la retention en electrolytes a ete observee et des modeles ont ete proposes pour tenter d'expliquer ce phenomene. Le modele de diagenese, utilise en geophysique des sols a permis de mettre en relation les flux developpes avec la structure granulaire du materiau. En particulier, il a ete demontre que la couche mesoporeuse intermediaire du support contribuait enormement a la resistance hydraulique totale de la membrane
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Mahamout, Mahamat Baraka. "Mise en évidence d'effets magnétiques par voie Sol-gel sur des méta-lignes." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSES020/document.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l’étude de deux dispositifs coplanaires de type composite main droite/gauche (CRLH : composite right left handed). Il s’agit d’un résonateur d’ordre zéro (ZOR) et d’une ligne méta-matériaux (méta-ligne). Dans la première partie du mémoire, des généralités sur des méta-matériaux et des méta-lignes et quelques domaines d’applications sont présentés. Ensuite, des dispositifs agiles en fréquences de types composites CRLH sont décrites et en particuliers ceux à composites à bases de nanoparticules magnétiques réalisés dans ces travaux de thèse. L’agilité en fréquence recherchée a été obtenue avec moins de pertes dans les dispositifs. La deuxième partie concerne la caractérisation électromagnétique (EM) de sol-gel. Quelques méthodes de caractérisations EM sont présentées. Ensuite, celles qui ont été utilisées pour caractériser les composites solgel magnétiques. La troisième partie est vouée aux démarches technologiques et résultats expérimentaux sur les méthodes de caractérisation EM. Quelques procédés de dépôts ont été énumérés. Les propriétés EM complexes (ℰ* et μ*) de so-gel dopé ont été déterminéesThis work concerns the study of two type coplanar devices composite right / left handed (CRLH). It is about a zero order resonator (ZOR) and a metamaterial line (meta-line). In the first part, brief generalities on metamaterials, meta-lines and some domain of application are presented. Then tunable devices in frequency CRLH composite types are described and particularly those made of magnetic nanoparticles (sol-gel) made in the this work. The desired frequency agility was achieved with less loss in the devices. The second part concerns the doped sol -gel electromagnetic characterization. Some methods for electromagnetic characterization are presented. Then, those which have been used to characterize the sol-gel are presented. The third part is devoted to technological approaches and experimental results on electromagnetic characterization methods. Some deposition processes have been listed. The electromagnetic complex properties (ℰ* et μ*)of magnetic so-gel were determined
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Kara, Redha. "Mesures in situ des tres faibles perméabilités : contribution à l'amélioration des méthodes de mesure par expérimentation en vraie grandeur et modélisation numérique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL092N.
Full textAbstract:
Le stockage des déchets ménagers ou industriels fait l'objet d'inquiétudes vis à vis du devenir du sous-sol. En effet les déchets stockés génèrent des lixiviats pouvant s'infiltrer dans le sol et contaminer la nappe phréatique. Les sols fins compactés et de très faible perméabilité constituent des matériaux de choix pour réaliser des structures de rétention étanches interdisant la migration des liquides pollués vers des nappes phréatiques. Cependant les valeurs de perméabilité de ces sols mesurées in situ se sont souvent révélées différentes de celles mesurées au laboratoire. De nombreuses études ont été effectuées pour comprendre ces écarts mais la grande variété des procédures d'essais et des appareils utilisés s'est ajoutée à la complexité du problème. En plus ces différents sols sont le plus souvent non saturés. Comme la conductivité hydraulique est reliée au degré de saturation il est indispensable de connaitre la relation qui les relie. Cette étude nous a permis de mettre en évidence les problèmes lies à l'utilisation des appareils de mesure de perméabilité et à l'interprétation des essais. Les modifications apportées aux appareils ont permis de remédier à ces problèmes et d'améliorer les procédures d'essais. Des méthodes d'interprétation tenant compte de l'effet de succion ont été proposées et appliquées aux différents essais. Les résultats ont montré l'importance de ce paramètre pendant l'écoulement de l'eau.
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Khvoenkova, Nina. "Homogénéisation d'un site de stockage et-ou d'entreposage, en milieu souterrain fracturé ou endommagé." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10108.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est consacré au développement et à la validation d'un modèle homogénéisé d'écoulement et de transport d'un polluant radioactif dans une roche fracturée à l'aide d'une méthode d'homogénéisation. Partant des données expérimentales pour des sites granitiques et calcaires on retrouve les modèles homogénéisés pour des cas physiquement différents (fracturation fine ou épaisse, différents rapports entre les coefficients de perméabilité et de diffusion, porosités et coefficients de retard). Les équations homogénéisées prennent en compte l'information du système microscopique~: l'échange entre fractures et blocs poreux, et l'information de la structure du milieu initial non-homogène. Les modèles microscopiques étudiés impliquent trois types d'échange différents. L'étude numérique des modèles homogénéisés offre des résultats très proches des simulations directes et met en évidence qu'il est possible d'utiliser des modèles homogénéisés pour des besoins industrielsThis thesis is devoted to the development and the validation of homogenized flow and radioactive pollutant transport in the fractured rock obtained by homogenization method. We established homogenized models for different physical cases (thin or thick fracturation type, different relations between the permeability and diffusion coefficients, porosities and retard coefficients) from the experimental data on the granite or limestone sites. The homogenized equations keep the information on the microscopic system~: the exchange between fractures and matrix blocs and the initial nonhomogenised media. The studied microscopic models result in three different exchange types. The numerical study of homogenized models shows that the results are closes to the direct simulations. Conclusion is that it is possible to use the homogenization method for industrial needs
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Massat, Myriam. "Caractérisation de la microfissuration, de la perméabilité et de la diffusion d'un béton : application au stockage des déchets radioactifs." Toulouse, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAT0033.
Full textAbstract:
La durabilite des conteneurs de dechets radioactifs de faible activite, doit etre garantie pour 300 ans. Dans ce but des modeles previsionnels ont ete developpes: ils prennent en compte les degradations que peut subir le beton de conteneur sous l'effet d'une part des agents agressifs transportes par les eaux d'infiltration, et d'autre part d'alterations mecaniques. Un programme de recherche destine a prendre en compte les aspects mecaniques dans l'evaluation de la duree de vie des conteneurs s'est mis en place avec la commissariat a l'energie atomique. Dans une premiere etape nous avons developpe une methodologie et des outils destines a la caracterisation d'un etat de fissuration. Dans une deuxieme etape nous avons etudie la variation de certaines proprietes en fonction de l'etat de fissuration du beton. Ces grandeurs ont ete choisies car elles sont essentielles vis-a-vis du role de stockage des conteneurs, c'est-a-dire vis-a-vis des transferts dans le beton. Il s'agit de la permeabilite a l'air, et de la diffusion du tritium, du cesium 137, et des ions chlorures
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Bensaid, A. "Mesures in-situ des pressions interstitielles. Application à la reconnaissance des sols." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1985. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523122.
Full textAbstract:
Cette recherche traite de l'interprétation des mesures des pressions interstitielles au cours des essais in situ au piézocone et au pressiomètre autoforeur en vue de la détermination des caractéristiques géotechniques des sols en place. L'interprétation des essais s'appuie essentiellement sur la modélisation du phénomène d'expansion de cavité provoquée par la sollicitation appliquée. Dans la première partie de ce rapport, on passe en revue les études antérieures concernant l'utilisation des mesures obtenues au piézocone. On tente à travers cette étude bibliographique de déterminer les paramètres principaux influençant la réponse du sol à la pénétration et les valeurs des surpressions interstitielles ; cela en analysant les résultats expérimentaux rapportés dans la littérature d'une part et ceux obtenus théoriquement d'autre part, en particulier à partir des approches d'interprétation en contraintes totales du phénomène d'expansion de cavité. La deuxième partie du rapport a pour objectif de tester différentes approches de modélisation en laboratoire, à partir d'essais d'expansion sur des échantillons annulaires sur un sol limoneux. Le type d'essai a été conçu de manière à obtenir une reproductibilité des résultats expérimentaux d'essais d'expansion sur un sol remanié dont les caractéristiques sont déterminées à partir d'essais triaxiaux sous des conditions aux limites bien définies. L'interprétation des essais a eu essentiellement pour objectif de vérifier les hypothèses des diverses approches de modélisation. On a considéré d'une part une approche en contraintes totales considérant un sol élastique parfaitement plastique avec le critère de Tresca et d'autre part une approche d'analyse en contraintes effectives. Cette dernière utilise un modèle relativement simple (GUERMAZI, 1985) considérant le sol comme un matériau élastoplastique écrouissable à loi d'écoulement non associée. On montre que l'approche de modélisation en contraintes totales permet de déterminer les caractéristiques du sol à court terme. La cohésion non drainée et le module de cisaillement sont comparables avec ceux obtenus aux essais triaxiaux. Cependant, il est nécessaire d'élaborer une approche en contraintes effectives pour une interprétation adéquate des mesures des surpressions interstitielles permettant une détermination des caractéristiques effectives du squelette du sol à savoir sa résistance au cisaillement, sa compressibilité et ses propriétés de contractance et/ou dilatance. Dans la troisième partie, la comparaison des résultats théoriques avec ceux obtenus au laboratoire montre que la détermination des caractéristiques du sol étudié est assez fiable. On montre ainsi que les caractéristiques effectives du squelette du sol ainsi obtenues sont en accord avec celles déterminées à partir d'autres types d'essais, in situ et en laboratoire. Dans la quatrième et dernière partie, on expose les différents essais effectués in situ au pénétromètre à tête piézoélectrique. Deux types de sites ont été testés ; d'une part des sols argileux relativement homogènes où l'effet du drainage partiel au cours de la pénétration pourrait être négligé, d'autre part des sols sableux où la perméabilité est assez importante et où l'hypothèse d'essai non drainé n'est plus vérifiée. Sur le premier type de sol, on a essayé de tester les approches de modélisation en contraintes totales du phénomène d'expansion de cavité. L'utilisation de paramètres adimensionnels a présenté un intérêt particulier pour la reconnaissance et la classification des sols. Sur le deuxième type de sol, en l'occurrence à DUNKERQUE où le site présente un intérêt particulier compte tenu de la présence des inclusions de sable lâche et dense entre des couches argileuses, on a utilisé une pointe permettant de mesurer d'une part la résistance de pointe et le frottement latéral, d'autre part les surpressions interstitielles sur la pointe et sur le manchon de frottement latéral et ceci au cours du même essai. On a insisté en particulier sur les résultats des études paramétriques concernant : - l'effet de la position de la cellule des mesures des surpressions interstitielles ; - l'effet de la vitesse d'enfoncement ; - l'effet du diamètre du cône. Ces essais ont permis de mettre en évidence l'effet de la position de la cellule sur les mesures des pressions interstitielles. Les mesures avec la cellule placée sur le manchon de frottement latéral semblent plus adéquates pour caractériser la susceptibilité des sables à se contracter ou à se dilater. Cependant, c'est la différence de comportement sur la pointe et sur le manchon du frottement latéral qui permet d'identifier les inclusions de sable à l'état lâche ou dense. Cela met en évidence l'intérêt du "dual" piézocone pour la détermination in situ du potentiel de liquéfaction des sols en place.
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Bouarafa, Sofia. "Caractérisation hydrodynamique des sols non-saturés par infiltration des fluides newtoniens et non newtoniens : Application aux SuDS." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI076.
Full textAbstract:
Les eaux de ruissellement urbain sont dans certains cas dirigées vers des dispositifs d’infiltration appelés SuDS (Sustainable drainage systems). La caractérisation de l’hétérogénéité structurale de ces ouvrages est nécessaire pour garantir leur bon fonctionnement. Le but scientifique de la thèse est de développer une méthodologie de caractérisation hydrodynamique des SuDS par des techniques d’infiltrométrie in-situ simples et non destructives. La première approche abordée a pour objectif de décrire le fonctionnement hydrodynamique des SuDS en se basant sur des essais d’infiltration d’eau par le dispositif Beerkan et par infiltrométrie à disque à multi-tensions. Les courbes d’infiltration Beerkan ont été analysées par les trois méthodes BEST (Beerkan estimation of soil transfer parameters) : slope, intercept et steady, et les courbes d’infiltration établies par les infiltromètres à disque ont été étudiées par les méthodes analytiques validées dans la littérature. Ces techniques ont pu caractériser efficacement les ouvrages étudiés et ont révélé certains dysfonctionnements hydrodynamiques. La deuxième approche abordée dans ce travail s’intéresse à la caractérisation de la distribution des pores effectifs par l’analyse de l’infiltration de l’eau et des fluides non-Newtoniens à l’aide du modèle ANA (du nom de ses concepteurs Abou-Najm et Atallah) qui n’a été appliqué jusqu’à maintenant que sur des milieux poreux synthétiques sous des conditions hydrauliques contrôlées en laboratoire. Ce modèle a été ajusté aux SuDS en développant un protocole de mesures et une méthodologie de calcul des paramètres d’entrée du modèle à partir des données expérimentales de terrain, en combinant la méthode Beerkan, le modèle BEST et le modèle ANA. La comparaison des distributions obtenues aux résultats de l’approche classique d’estimation de la porosité effective par infiltrométrie a permis de confirmer l’efficacité de la méthode, d’identifier les limites des hypothèses considérées lors des calculs et de définir les perspectives envisageables pour améliorer la précision des résultatsUrban runoff is in some cases directed to infiltration devices called SuDS (Sustainable drainage systems). Characterization of the structural heterogeneity of these structures is necessary to ensure their proper functioning. The scientific aim of this thesis is to develop a methodology for the hydrodynamic characterization of the SuDS using simple and non-destructive in-situ infiltrometry techniques. The aim of the first approach is to describe the hydrodynamic operation of the Suds, based on water infiltration tests by the Beerkan device and by multi-tension disc infiltrometry. Beerkan infiltration curves were analyzed using the three BEST (Beerkan estimation of soil transfer parameters) methods: slope, intercept and steady, and the disc infiltrometer infiltration curves were studied by validated analytical methods from the literature. These techniques were effective in characterizing the studied SuDS and revealed some hydrodynamic malfunctions. The second approach addressed in this work focuses on the characterization of the distribution of effective pores by analyzing the infiltration of water and non-Newtonian fluids by using the ANA model (named after its designers Abou-Najm and Atallah), which has so far only been applied to synthetic porous media under controlled laboratory hydraulic conditions. This model was adjusted to in-situ tests by developing a measurement protocol and methodology for calculating the model input parameters from experimental field data, combining the Beerkan method, the BEST model and the ANA model. Comparison of the obtained distributions with the results of the conventional approach for estimating effective porosity by infiltrometry confirmed the effectiveness of the method. This application also allowed to identify the limits of the assumptions considered in the calculations of th ANA model entry data and to define possible prospects for improving the accuracy of the results
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Don, Mello Ahoua. "Consolidation des sols fins saturés sous charges cycliques." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1985. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523187.
Full textAbstract:
Cette recherche concerne l'étude expérimentale et l'analyse théorique de la consolidation des sols fins saturés sous chargement cyclique. La synthèse des travaux antérieurs a révélé que les cycles ont pour effet de retarder la consolidation et que les courbes de consolidation en tassement et en contrainte effective tendent vers un état d'équilibre sous chargement cyclique ; mais les modèles théoriques ne permettent pas d'approcher les résultats expérimentaux. Après cette synthèse, le premier objet de notre travail a consisté à améliorer la modélisation théorique de la consolidation en tenant compte de l'irréversibilité du comportement du sol dans le domaine surconsolidé. Cette modélisation a permis de mieux approcher les résultats expérimentaux obtenus au CERMES par A. BERNARDET. Après avoir analysé les résultats obtenus sur le limon (sol peu plastique), nous avons entrepris 1'étude expérimentale à l'oedomètre d'une kaolinite (argile plastique). Il s'est avéré que les cycles retardent considérablement la consolidation ; mais contrairement au résultat obtenu sur le limon, il a été observé que la courbe de consolidation en tassement ne présente pas d'état d'équilibre sous chargement cyclique. L'analyse théorique de la kaolinite a conduit qualitativement au même résultat ; mais le modèle adopté pour le comportement du sol dans le domaine surconsolidé ne nous a pas permis d'approcher les résultats expérimentaux. Cette analyse nous a en plus révélé que, contrairement au tassement, la courbe de consolidation en contrainte effective présente un état d'équilibre sous chargement cyclique. Les résultats expérimentaux avec mesure de surpressions interstitielles à la cellule de Rowe et au triaxial nous ont permis de confirmer qualitativement ces résultats. Il apparaît donc que, lorsque le sol est plastique, il y a une accumulation de tassements sous chargement cyclique sans dissipation de surpressions interstitielles.
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Kébré, Bawindsom. "Gestion des ressources en eau dans les régions arides : analyse expérimentale d’un sol type du Burkina Faso et modélisation numérique des transferts d’eau." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20214/document.
Full textAbstract:
L'étude présentée dans cette thèse porte sur une analyse expérimentale des propriétés physiques (densités, porosité, granulométrie) et hydrodynamiques (isotherme de désorption, courbe caractéristique sol-eau, perméabilité à saturation) d'un sol type aride du Burkina Faso et une simulation numérique des transferts d'eau. La modélisation des transferts est abordée par une approche thermodynamique qui constitue un cadre général pour décrire à la fois l'état de l'eau dans le sol et les mécanismes de transferts mis en jeu : filtration de la phase liquide, diffusion de la vapeur d'eau, changement de phase liquide-vapeur. Des essais expérimentaux de transferts d'eau dans des colonnes de sol hermétiquement fermées et placées dans une enceinte régulée en température, ont permis d'établir l'évolution des profils de teneur en eau au cours du temps. La configuration expérimentale est choisie de sorte que seule la filtration de la phase liquide de l'eau dans le sol soit prépondérante. Les profils expérimentaux ont servi à l'estimation par approche inverse de la conductivité hydraulique dans les faibles teneurs en eau. La prise en compte des écoulements par films dans la modélisation du coefficient de perméabilité relative corrige les insuffisances des modèles capillaires. Les coefficients de changement de phase proche et loin de l'équilibre modélisés à partir de résultats expérimentaux permettent la mise en évidence du non-équilibre liquide/gaz dans les transferts aux faibles teneurs en eau. Il ressort que le non-équilibre dans les transferts aux faibles teneurs en eau est plus marqué avec le modèle capillaire avec un front de séchage plus franc à la surface. La prise en compte des écoulements par films prolonge la filtration de la phase liquide de l'eau jusqu'à l'état hygroscopique du sol avec un flux d'eau liquide maintenu à la surface du sol jusqu'à des temps plus longsThe study presented in this thesis focuses on an experimental analysis of physical properties (densities, porosity, particle size distribution) and hydrodynamic properties (desorption isotherm, soil-water characteristic curve, saturated permeability) of an arid soil from Burkina Faso and numerical simulation of water transfers. The transfer modelling is addressed through thermodynamic approach which provides a general framework to describe both the water state in the soil and the transport mechanisms: filtration of liquid phase, water vapor diffusion, liquid/vapor phase change. Experimental attempts of water transfer in soil columns, sealed and placed into a controlled temperature chamber, have established the evolution of water content profiles over time. The experimental configuration is chosen so that only the filtration of water liquid phase is taken into account. These experimental profiles were used to estimate, by inverse approach, the unsaturated hydraulic conductivity at low water contents. Consideration of film flows in the relative permeability modelling corrects the shortcomings of capillary bundle models used to describe water flow from saturation to oven-dryness. The coefficients of phase change near and far from equilibrium modeled from experimental results prove non-equilibrium liquid/gas existence. It appears that the liquid/gas non-equilibrium at low water content is more pronounced with the capillary model with a frank drying front at the soil surface. Consideration of film flows extends liquid phase filtration into the soil until the hygroscopic state with a liquid water flux maintained at the soil surface for longer times
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Boulin, Pierre. "Expérimentation et modélisation du transfert d'hydrogène à travers des argiles de centre de stockage de déchets radioactifs." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0086.
Full textAbstract:
Des gaz vont être générés par corrosion des conteneurs de déchets radioactifs au niveau d'un stockage en couche géologique profonde. Une bulle de gaz se crée et monte en pression. Si le gaz pénètre difficilement la formation géologique, l'augmentation de pression pourra la fissurer et créer des chemins préférentiels à la migration de radionucléides. Les argilites du Callovo-Oxfordien sont ici caractérisées. Un dispositif permettant de mesurer de très faibles perméabilités à l'hydrogène/hélium a été utilisé couplé au Dusty Gas Model. Les argilites proches de la saturation ont une porosité accessible au gaz inférieure à 1% voire 0,1% de la porosité totale. A partir de l'étude de l'effet Knudsen cette porosité pourrait être due à des pores de 50 à 200 nm de diamètre mis en évidence lors de la caractérisation des réseaux. En intégrant ces résultats dans un modèle opérationnel de l'ANDRA, la pression maximale atteinte au sein d'une alvéole de stockage serait de 83 barGases will be generated by corrosion of high radioactive waste containers in deep geological repositories. A gas phase will be generated. Gas pressure will build up and penetrated the geological formation. If gases do not penetrate the geological barrier efficiently, the pressure build up may create a risk of fracturation and of creation of preferential pathways for radionuclide migration. The present work focuses on Callovo-Oxfordian argillites characterisation. An experiment, designed to measure very low permeabilities, was used with hydrogen/helium and analysed using the Dusty Gas Model. Argillites close to saturation have an accessible porosity to gas transfer that is lower than 0,1% to 1% of the porosity. Analysis of the Knudsen effect suggests that this accessible network should be made of 50 nm to 200 nm diameter pores. The permeabilities values were integrated to an ANDRA operating model. The model showed that the maximum pressure expected near the repository would be 83 bar
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Boulin, Pierre. "Expérimentation et Modélisation du Transfert d'hydrogène à travers des argiles de centre de stockage de déchets radioactifs." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00331826.
Full textAbstract:
Des gaz vont être générés par corrosion des conteneurs de déchets radioactifs au niveau d'un stockage en couche géologique profonde. Une bulle de gaz se crée et monte en pression. Si le gaz pénètre difficilement la formation géologique, l'augmentation de pression pourra la fissurer et créer des chemins préférentiels à la migration de radionucléides. Les argilites du Callovo-Oxfordien sont ici caractérisées. Un dispositif permettant de mesurer de très faibles perméabilités à l'hydrogène/hélium a été utilisé couplé au Dusty Gas Model. Les argilites proches de la saturation ont une porosité accessible au gaz inférieure à 1% voire 0,1% de la porosité totale. A partir de l'étude de l'effet Knudsen cette porosité pourrait être due à des pores de 50 à 200 nm de diamètre mis en évidence lors de la caractérisation des réseaux. En intégrant ces résultats dans un modèle opérationnel de l'ANDRA, la pression maximale atteinte au sein d'une alvéole de stockage serait de 83 bar.
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Reynes, Jérôme. "Procédé de confinement d'éléments radioactifs à vie longue par frittage d'une matrice poreuse de silice." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20143.
Full textAbstract:
Le confinement des dechets radioactifs en france s'effectue actuellement par leur incorporation dans un verre borosilicate de type eau legere. De nouvelles matrices de confinement sont envisagees, specifiques a quelques radioelements a vie longue et devant presenter une meilleure durabilite chimique. Le procede mis en place dans ce travail consiste en l'enrobage de simulants d'actinides (neodyme et cerium) dans une matrice de silice vitreuse. Celle-ci constitue un tres bon candidat pour les criteres de surete du confinement et notamment pour la resistance a l'attaque chimique de l'eau, principal vecteur de corrosion des materiaux de confinement a long terme. Il s'agit d'integrer les elements a confiner dans un materiau poreux de silice, synthetise par voie sol gel, par des etapes d'impregnation et de sechage avec des solutions contenant ces elements. Par la suite, la matrice poreuse est densifiee par un traitement thermique de frittage vers 1100 a 1200c, piegeant ainsi les simulants. Les proprietes mecaniques et texturales de ce materiau poreux ont ete caracterisees. Une methode originale, selon le principe de poussee d'archimede, a ete mise en place pour etudier l'impregnation, la permeabilite et les phenomenes de diffusion dans le reseau poreux. Les materiaux de confinement vitrocristallins finalement realises, silice-cerium et silice-neodyme, ont ete caracterises sur le plan structural (rx et meb), mecanique et de la durabilite chimique. Leur caracterisation montre des differences nettes qui sont correlees avec la difference d'affinite de nd(iii) et ce(iv) avec la silice. Ceci a mis en evidence l'importance du critere de segregation entre matrice de silice et elements a confiner pour valider ce procede. Ainsi, dans le cas du materiau silice-cerium, la vitesse de dissolution mesuree (test soxhlet) est environ 60 fois inferieure a celle du verre borosilicate de confinement.
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Bouteldja, Fathe. "Diagnostic en place et prévision de l'évolution d'un système d'assainissement non collectif." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00725242.
Full textAbstract:
Les filières d'Assainissement Non Collectif (ANC) du fait de leur intérêt technique et économique connaissent un développement important. A ce jour, les gestionnaires de ce type d'ouvrages cherchent à mieux comprendre les phénomènes régissant leur fonctionnement et tentent ainsi d'améliorer cette filière sur le plan de la durabilité, de la fiabilité et de l'optimisation en s'appuyant sur des recommandations scientifiquement étayées auxquelles les études menées dans ce travail s'attachent à répondre. Les principaux objectifs industriels et scientifiques de cette thèse étaient de mieux comprendre le fonctionnement de ces sytèmes et de développer une méthodologie de diagnostic de leur état par la mise au point d'outils et de méthodes adaptés à ce genre d'onvrage. Nous avons proposé dans ce travail une démarche originale d'estimation de la perméabilité saturée ou non d'un sol in situ. Cette démarche est basée d'une part sur des informations de résistance et de granulométrie obtenues par couplage de mesures pénétrométriques et endoscopiques et d'autre part sur la connaissance de la relation résistance densité obtenue dans une base de données de matériaux. Cette démarche a été validée au laboratoire et utilisée in situ. Nous avons aussi proposé une méthodologie de diagnostic basée sur l'utilisation conjointe d'outils non destructifs et rapides à mettre en oeuvre à partir de différentes études réalisées in situ tant sur des ouvrages réels que sur des ouvrages expérimentaux grandeur nature.
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Doucoure, Abdoulaye. "Polymérisation plasma de monomères fluorocarbonés sur des membranes inorganiques macro et mésoporeuses pour des applications en perméation gazeuse." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20067.
Full textAbstract:
Ce travail de these a consiste a preparer et a caracteriser des substrats multicouches de zircone et de silice obtenus par voie sol-gel. Ces substrats ceramiques poreux ont ete traites par plasma a partir de monomeres fluorocarbones. Les membranes denses composites ainsi formees ont ete testees en permeation gazeuse avec l'azote, le dioxyde de carbone, l'oxygene et l'helium. Suite a ces mesures, des correlations structure proprietes de transport ont ete etablies afin d'interpreter le mode de transfert des gaz a travers les membranes polymeres plasma fluorocarbonees
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Ghliss, Naoufal. "Etude des propriétés mécaniques et hydrauliques d'une argile compactée soumise à des succions contrôlées." Toulouse, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAT0017.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette these est d'etudier l'influence de la succion dans les sols non satures, sur le comportement mecanique et hydraulique des materiaux compactes. L'etude est faite sur un seul materiau argileux homogene, compacte semi-statiquement en laboratoire. Un appareillage original a ete mis au point pour la realisation d'essais dometriques a succion controlee. L'exploitation de ces essais sur le sol non sature a permis de decrire le comportement du sol dans un espace indice des vides, contrainte totale et succion, ainsi que de detruire les variations de la permeabilite en fonction du degre de saturation. Enfin, une technique d'essai au triaxial a ete proposee, elle permet d'etudier la resistance au cisaillement des sols non satures
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Kébré, Marcel Bawindsom. "Gestion des Ressources en Eau dans les Régions Arides: Analyse Expérimentale d'un Sol Type du Burkina Faso et Modélisation Numérique des Transferts d'Eau." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01012040.
Full textAbstract:
L'étude présentée dans cette thèse porte sur une analyse expérimentale et/ou une modélisation numérique des propriétés physiques (densités, porosité, granulométrie) et hydrodynamiques (isotherme de désorption, courbe caractéristique sol-eau, perméabilité à saturation, perméabilité non-saturée) d'un sol type aride du Burkina Faso et une simulation numérique des transferts d'eau. La modélisation des transferts est abordée par une approche thermodynamique qui constitue un cadre général pour décrire à la fois l'état de l'eau dans le sol et les mécanismes de transferts mis en jeu : la filtration de la phase liquide, la diffusion de la vapeur d'eau, le changement de phase liquide-vapeur. Des essais expérimentaux de transferts d'eau dans des colonnes de sol hermétiquement fermées et placées dans une enceinte régulée en température, ont permis d'établir l'évolution des profils de teneur en eau au cours du temps. La configuration expérimentale est choisie de sorte que seule la filtration de la phase liquide de l'eau dans le sol soit présente. Les profils expérimentaux ont servi à l'estimation par approche inverse de la perméabilité non-saturée dans les faibles teneurs en eau. Il ressort de cette étude que la prise en compte des écoulements par films dans la modélisation du coefficient de perméabilité relative permet de modéliser correctement, i.e. aussi bien qualitativement que quantitativement, la filtration de la phase liquide dans les sols à faible teneur en eau. Les coefficients de changement de phase proche et loin de l'équilibre modélisés à partir de résultats expérimentaux ont permis de mettre mise en évidence le non-équilibre liquide/gaz dans les transferts aux faibles teneurs en eau. Le non-équilibre dans les transferts aux faibles teneurs en eau est plus marqué avec un modèle capillaire avec un front de séchage plus franc à la surface. La prise en compte des écoulements par films prolonge la filtration de la phase liquide de l'eau jusqu'à l'état hygroscopique du sol avec un flux d'eau liquide maintenu à la surface du sol jusqu'à des temps plus longs.
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Yuan, Haifeng. "Caractérisation expérimentale des propriétés de poromécaniques et de transfert de l’argilite du COx." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0030/document.
Full textAbstract:
L’argilite du COx a été choisie comme roche hôte pour le stockage des déchets radioactifs de haute activité et vie longue (HAVL) en France. Ce matériau subira l'intrusion de gaz et d'eau sous, parfois, des conditions thermiques sévères. Par conséquent, afin d'évaluer la sécurité de cette barrière naturelle, il est très important de comprendre les propriétés poromécaniques et de transfert de ce matériau ainsi que l’effet de la température. Ce travail aborde les mesures au gaz du coefficient de Biot et montrent que celui-ci est presque égal à 1 en conditions humides. Il y a cependant sur le matériau sec un effet de l'adsorption du gaz et une déformation supplémentaire de gonflement du matériau. Cet effet a aussi un effet important sur les propriétés de transfert du gaz selon sa nature. Les propriétés de transfert et de saturation ont été examinées par des techniques gaz et comparées aux mesures usuelles. Les essais montrent aussi que la perméabilité à l'eau de site est d'environ 10-20 - 10-21 m² et beaucoup plus faible que celle au gaz. Enfin, on constate que le coefficient de Biot n'est pas affecté significativement par les effets thermiques mais que ces effets jouent sur la perméabilité relative au gaz de l'argiliteCOx argillite has been selected as the host rock for the storage of high-activity long-live (HALL) radioactive waste in France. It will suffered the gas and water intrusion, sometimes suffered the severe thermal conditions during the sealing process. Therefore, in order to evaluate the safety of this natural barrier, it is very important to understand the poromechanical properties and transport properties of this material as well as the thermal effects. This work use gas to measure Biot’s coefficient and shows that it is nearly equal to 1 in humid conditions. However, there is a gas adsorption and induced an additional swelling deformation on dry material, this effect also has a significant effect on the transport properties of the gas according to its nature. The transport and saturation properties were examined by gas technique and compared with the usual measurements. The tests also show that the permeability of in situ water is about 10-20-10-21 m² and much lower than gas. Lastly, it is found that Biot’s coefficient is not significantly affected by the thermal effect, but the relative gas permeability of argillite is significantly affected by this effect
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Djiemon, Deuga Anicet, and Deuga Anicet Djiemon. "Les forêts d'arbres décisionnels et la régression linéaire pour étudier les effets du sous-solage et des drains agricoles sur la hauteur des plants de maïs et les nappes d'eau dans un sol à perméabilité réduite." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34905.
Full textAbstract:
Les travaux de sous-solage qui améliorent le drainage interne et décompactent des horizons rendus pratiquement imperméables par la compaction profonde seraient bénéfiques aux sols de faible perméabilité. Le sous-solage profond exécuté perpendiculairement aux drains avec un bélier (bulldozer) pourrait être plus efficace pour temporairement améliorer le drainage de ces sols qu’une sous-soleuse conventionnelle attelée à un tracteur et opérée en mode parallèle aux drains. Toutefois, les aménagements réalisés pour améliorer le drainage de surface et interne de ces sols rendent complexe l’évaluation de ces pratiques en dispositif expérimental. L’objectif principal de ce projet était de comparer les forêts d’arbres décisionnelles (FAD) à la régression linéaire multiple (RLM) pour détecter les effets du sous-solage et des systèmes de drainage souterrain et de surface sur la hauteur des plants et la profondeur moyenne de la nappe durant la saison de croissance. Un essai de sous solage a été réalisé à l’automne 2014, dans une argilelimoneuse Kamouraska naturellement mal drainée, remodelée en planches arrondies et souffrant de compaction importante. L’essai comparait un témoin sans sous-solage à quatre traitements de sous-solage, soit une sous-soleuse sur bélier ou sur tracteur, opérées parallèlement ou perpendiculairement aux drains. Chaque traitement a été répété trois fois et disposé aléatoirement en autant de blocs. Au printemps 2016, 198 puits ont été creusés à 60 cm de profondeur pour enregistrer la profondeur de la nappe sous chaque traitement entre juin et juillet 2016. La photogrammétrie a été utilisée pour estimer la hauteur des plants de maïs. Les FAD et la RLM permettent de détecter les principaux facteurs affectant la hauteur des plants de maïs et la profondeur moyenne de la nappe, soit les aménagements antérieurs pour améliorer le drainage interne et le drainage de surface des sols. Les coefficients de détermination obtenus avec les FAD (R2 ≥ 0,94) étaient toutefois plus élevés que ceux obtenus avec la RLM (R2 ≥ 0,28). Aucun traitement de sous-solage n’a amélioré significativement le drainage interne ni la hauteur des plants de maïs par rapport au témoin sans sous-solage. Les FAD permettent en outre de mieux visualiser les relations non linéaires entre les variables prédites et les autres variables, notamment la position sur la planche et la distance aux drains souterrains, et finalement de déterminer les distances aux drains souterrains optimales (< 2 m) et critiques (> 4 m), la distance optimale à la raie de curage (> 8 m) et la profondeur moyenne critique de la nappe (< 0,25 m). Les FAD permettent ainsi de prédire la hauteur des plants de maïs et la profondeur moyenne de la nappe avec une plus grande précision qu’avec la RLM.Les travaux de sous-solage qui améliorent le drainage interne et décompactent des horizons rendus pratiquement imperméables par la compaction profonde seraient bénéfiques aux sols de faible perméabilité. Le sous-solage profond exécuté perpendiculairement aux drains avec un bélier (bulldozer) pourrait être plus efficace pour temporairement améliorer le drainage de ces sols qu’une sous-soleuse conventionnelle attelée à un tracteur et opérée en mode parallèle aux drains. Toutefois, les aménagements réalisés pour améliorer le drainage de surface et interne de ces sols rendent complexe l’évaluation de ces pratiques en dispositif expérimental. L’objectif principal de ce projet était de comparer les forêts d’arbres décisionnelles (FAD) à la régression linéaire multiple (RLM) pour détecter les effets du sous-solage et des systèmes de drainage souterrain et de surface sur la hauteur des plants et la profondeur moyenne de la nappe durant la saison de croissance. Un essai de sous solage a été réalisé à l’automne 2014, dans une argilelimoneuse Kamouraska naturellement mal drainée, remodelée en planches arrondies et souffrant de compaction importante. L’essai comparait un témoin sans sous-solage à quatre traitements de sous-solage, soit une sous-soleuse sur bélier ou sur tracteur, opérées parallèlement ou perpendiculairement aux drains. Chaque traitement a été répété trois fois et disposé aléatoirement en autant de blocs. Au printemps 2016, 198 puits ont été creusés à 60 cm de profondeur pour enregistrer la profondeur de la nappe sous chaque traitement entre juin et juillet 2016. La photogrammétrie a été utilisée pour estimer la hauteur des plants de maïs. Les FAD et la RLM permettent de détecter les principaux facteurs affectant la hauteur des plants de maïs et la profondeur moyenne de la nappe, soit les aménagements antérieurs pour améliorer le drainage interne et le drainage de surface des sols. Les coefficients de détermination obtenus avec les FAD (R2 ≥ 0,94) étaient toutefois plus élevés que ceux obtenus avec la RLM (R2 ≥ 0,28). Aucun traitement de sous-solage n’a amélioré significativement le drainage interne ni la hauteur des plants de maïs par rapport au témoin sans sous-solage. Les FAD permettent en outre de mieux visualiser les relations non linéaires entre les variables prédites et les autres variables, notamment la position sur la planche et la distance aux drains souterrains, et finalement de déterminer les distances aux drains souterrains optimales (< 2 m) et critiques (> 4 m), la distance optimale à la raie de curage (> 8 m) et la profondeur moyenne critique de la nappe (< 0,25 m). Les FAD permettent ainsi de prédire la hauteur des plants de maïs et la profondeur moyenne de la nappe avec une plus grande précision qu’avec la RLM.
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Faccendini, Jean-Pierre. "Caractérisation d'une pollution de sols granulaires par des hydrocarbures issus de la pyrolyse de la houille." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529342.
Full textAbstract:
En France, les usines à gaz qui fabriquaient du gaz à partir de la pyrolyse de la houille ont fonctionné depuis le XIXe siècle jusqu'en 1971. La plupart des 800 usines ont aujourd'hui arrêté leur activité. Des sous produits ou substances utilisées dans ces usines, comme les goudrons de houille, les matières épurantes, peuvent se retrouver dans le sous-sol des sites. L'objectif de cette étude vise à approfondir pour le cas des sites d'anciennes usines à gaz, les méthodes de caractérisation des sols pollués par des résidus issus de la pyrolyse de la houille, en insistant sur les aspects liés à la répartition du polluant et aux mécanismes impliqués dans la migration des polluants (hydrocarbures aromatiques Polycycliques HAP) sous l'effet de circulation d'eau. L'élaboration d'une méthodologie de caractérisation a permis d'étudier la répartition et la mise en évidence d'un phénomène d'agglomération du sol vis-à-vis du polluant. L'agglomération, la charge polluante et les caractéristiques du sol sont fortement impliquées dans la modification des propriétés du sol pollué vis-à-vis des circulations d'eau. Les résultats obtenus lors d'essais de perméabilité sous pression, ont permis de mettre en évidence un phénomène d'auto-colmatage des pores entraînant de fortes diminutions des perméabilités (10-4 à 10-8 m/s). Les résultats d'analyses montrent une limitation du transfert de pollution au cours du temps. La teneur en HAP des eaux de percolation a tendance à fortement diminuer selon un processus analogue.
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Agboli, Mensan. "Étude expérimentale de l'impact de la propagation et de l'autocolmatage des fissures sur la perméabilité à l'eau et au gaz de l'argilite du Callovo-Oxfordien." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2024. http://www.theses.fr/2024LORR0070.
Full textAbstract:
L'excavation de galeries souterraines engendre en général une zone endommagée par des fractures. Dans le cadre du stockage des déchets radioactifs en couches argileuses profondes, ce réseau de fractures désature la roche hôte et lui fait perdre ses propriétés de confinement (très faible perméabilité, bonne résistance mécanique). Cette thèse se concentre sur l'argilite du Callovo-Oxfordien (COx), une formation géologique choisie en France (Bure, Meuse/Haute-Marne) pour son potentiel en tant que barrière de confinement des déchets radioactifs. En utilisant une approche expérimentale, l'impact de la propagation et de l'auto-colmatage des fissures sur la perméabilité à l'eau et au gaz de l'argilite du COx a été étudié. Des essais d'auto-colmatage ont été réalisés sur des éprouvettes cylindriques artificiellement fracturées sous tomographie aux rayons X, sous différentes orientations (parallèle et perpendiculaire au plan de litage) et températures, avec différentes teneurs en calcite, différentes largeurs d'ouverture de la fracture initiale, et avec l'injection de différents fluides tels que l'eau et le gaz. L'objectif étant de mieux comprendre l'impact de ces différents facteurs sur le processus d'auto-colmatage de l'argilite du COx (évolutions de la perméabilité et de la fermeture de la fracture). Par ailleurs, des essais de fracturation avec mesure de la perméabilité au gaz ont également été réalisés pour les deux orientations afin d'étudier l'impact de l'endommagement par microfissuration sur les propriétés hydrauliques de l'argilite du COx. Il a été observé que la composition minéralogique de l'argilite joue un rôle déterminant dans l'efficacité de l'auto-colmatage. Une teneur élevée en calcite, associée à une faible teneur en argile, a été identifiée comme un facteur limitant, compromettant ainsi la capacité de la roche à se colmater de manière efficace. Pour garantir un colmatage efficace, il est nécessaire que la concentration en calcite reste en deçà de 40%. En général, le processus d'auto-colmatage est rapide au début du test puis se stabilise après un mois. La perméabilité à l'eau des échantillons est partiellement restaurée (~10-18-10-19 m²) par rapport à la perméabilité initiale de l'argilite saine (c'est-à-dire sans fracture) (~10-20-10-21 m²) et la fermeture de la fracture est quasi totale. Par ailleurs, le processus d'auto-colmatage semble être tout aussi efficace pour les orientations parallèles et perpendiculaires. L'impact de la température sur le processus d'auto-colmatage n'a pas été démontré de manière évidente. En ce qui concerne l'injection simultanée de gaz inerte et d'eau, notre étude a mis en évidence un effet retardateur sur la réduction de la perméabilité à l'eau, principalement en raison de la désaturation induite par le gaz. Malgré ce retard, le processus d'auto-colmatage s'est avéré efficace, induisant une réduction significative de la perméabilité. Les essais de fracturation (essais de compression triaxiale) ont montré que la perméabilité au gaz diminue progressivement pour les deux orientations avec l'augmentation de la contrainte déviatorique, illustrant la fermeture des fissures initiales due à la compression axiale des échantillons. Pour des contraintes déviatoriques plus élevées, une augmentation significative de la perméabilité au gaz est observée près du seuil de dilatance, en particulier dans les échantillons orientés parallèlement au plan de litage. Cela suggère un lien étroit entre l'ouverture des microfissures et l'augmentation de la perméabilitéThe excavation of underground galleries generally results in a zone damaged by fractures. In the context of the storage of radioactive waste in deep clay layers, this network of fractures desaturates the host rock and causes it to lose its confinement properties (very low permeability, good mechanical strength). This thesis focuses on the Callovo-Oxfordian claystone (COx), a geological formation chosen in France (Bure, Meuse/Haute-Marne) for its potential as a containment barrier for radioactive waste. Using an experimental approach, the impact of crack propagation and self-sealing on the water and gas permeability of the COx claystone was studied. Self-sealing tests were carried out on cylindrical specimens artificially fractured under X-ray tomography, under different orientations (parallel and perpendicular to the bedding plane) and temperatures, with different calcite contents, different opening widths of the initial fracture, and with the injection of different fluids such as water and gas. The objective being to better understand the impact of these different factors on the self-sealing process of the COx claystone (changes in permeability and fracture closure). Furthermore, fracturing tests with measurement of gas permeability were also carried out for the two orientations in order to study the impact of microcracking damage on the hydraulic properties of the COx claystone. It has been observed that the mineralogical composition of the claystone plays a determining role in the effectiveness of self-sealing. High calcite content, combined with low clay content, has been identified as a limiting factor, thereby compromising the rock's ability to self-seal effectively. To guarantee effective sealing, it is necessary that the calcite content remains below 40%. In general, the self-sealing process is rapid at the start of the test and then stabilizes after a month. The water permeability of the samples is partially restored (~10-18-10-19 m²) compared to the initial permeability of healthy claystone (i.e. without fracture) (~10-20- 10-21 m²) and the closure of the fracture is almost complete. Furthermore, the self-sealing process appears to be equally effective for both parallel and perpendicular orientations. The impact of temperature on the self-sealing process has not been clearly demonstrated. Regarding the simultaneous injection of inert gas and water, our study demonstrated a retarding effect on the reduction of water permeability, mainly due to gas-induced desaturation. Despite this delay, the self-sealing process proved effective, inducing a significant reduction in permeability. The fracturing tests (triaxial compression tests) showed that the gas permeability gradually decreases for both orientations with increasing deviatoric stress, illustrating the closure of the initial cracks due to the axial compression of the samples. For higher deviatoric stresses, a significant increase in gas permeability is observed near the dilatancy threshold, particularly in samples oriented parallel to the bedding plane. This suggests a close link between the opening of microcracks and the increase in permeability
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Bouteldja, Fathe. "Diagnostic en place et prévision de l'évolution d'un système d'assainissement non collectif." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2009. http://www.theses.fr/2009CLF21959.
Full textAbstract:
Les filières d'Assainissement Non Collectif (ANC) du fait de leur intérêt technique et économique connaissent un développement important. A ce jour, les gestionnaires de ce type d'ouvrages cherchent à mieux comprendre les phénomènes régissant leur fonctionnement et tentent ainsi d'améliorer cette filière sur le plan de la durabilité, de la fiabilité et de l'optimisation en s'appuyant sur des recommandations scientifiquement étayées auxquelles les études menées dans ce travail s'attachent à répondre. Les principaux objectifs industriels et scientifiques de cette thèse étaient de mieux comprendre le fonctionnement de ces sytèmes et de développer une méthodologie de diagnostic de leur état par la mise au point d'outils et de méthodes adaptés à ce genre d'onvrage. Nous avons proposé dans ce travail une démarche originale d'estimation de la perméabilité saturée ou non d'un sol in situ. Cette démarche est basée d'une part sur des informations de résistance et de granulométrie obtenues par couplage de mesures pénétrométriques et endoscopiques et d'autre part sur la connaissance de la relation résistance densité obtenue dans une base de données de matériaux. Cette démarche a été validée au laboratoire et utilisée in situ. Nous avons aussi proposé une méthodologie de diagnostic basée sur l'utilisation conjointe d'outils non destructifs et rapides à mettre en oeuvre à partir de différentes études réalisées in situ tant sur des ouvrages réels que sur des ouvrages expérimentaux grandeur nature
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Maghear, Adela. "Development of new types of composite electrodes based on natural clays and their analytical applications." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0201/document.
Full textAbstract:
Le travail de thèse est consacré au développement d'électrodes composites à base d'argiles naturelles et à leur caractérisation électrochimique à des fins analytiques, notamment pour le dosage de cations métalliques (Cu2+) et de quelques substances à visée thérapeutique. Le premier chapitre expérimental est consacré à une étude comparée des caractéristiques chimiques, structurales et physico-chimiques de deux argiles naturelles extraites sur deux sites en Roumanie. Il apparaît que l'argile de Valea Chioarului, de type montmorillonite, présente les propriétés les plus intéressantes avec une surface spécifique importante (190 m2/g). Le deuxième chapitre fait état d'une analyse prospective des deux argiles comme matériaux d'électrodes en utilisant un film composite argile/poly-électrolyte. Trois molécules d'intérêt pharmaceutique ont été choisies pour cible, l'acide ascorbique, la riboflavine et l'acétaminophène. Cette dernière molécule peut être détectée soit par oxydation directe, soit via une réaction électro-enzymatique avec la peroxydase de raifort. Les troisième et quatrième chapitres sont consacrés à l'utilisation d'argiles échangées par des cations ammonium pour la détection du cuivre. Ainsi, l'argile de Valea Chioarului a été échangée partiellement avec du tétrabutylammumium. La perméabilité des films d'organo-argile recouverts d'un film de cellulose a été étudiée en utilisant différentes sondes électro-actives de charge différentes, Ru(NH3)63+, [Fe(CN)6]3-, Fc(MeOH)2. Les conditions expérimentales ont été ensuite optimisées pour la détection du Cu(II) et Cd(II) avec ces électrodes modifiées en voltammétrie à vague carrée. Dans le dernier chapitre, une configuration originale d'électrode modifiée a été mise au point. Il s'agit d'électrodes composites argile-silice mésoporeuse préparée par électrodéposition en présence ou non d'un tensioactif, le cétyltriméthylammonium. La perméabilité des films a également été étudiée avec les mêmes molécules que précédemment. Il apparait que l'extraction du tensio-actif conduit à des films homogènes très poreux et stables qui présentent des propriétés d'accumulation du Cu(II)The thesis is devoted to the development of composite electrodes based on natural clays and their electrochemical characterization for analytical purposes, in particular for the determination of metal cations (Cu2+) and some therapeutic substances. The first experimental chapter is devoted to a comparative study of the chemical, structural and physico-chemical properties of two natural clays extracted from two sites in Romania. It appears that Valea Chioarului clay, of montmorillonite type, has the most interesting properties with a high specific surface area (190 m2/g). The second chapter presents a prospective analysis of the two clays as electrode materials using a clay/polyelectrolyte composite film. Three target molecules of pharmaceutical interest have been selected: ascorbic acid, riboflavin, and acetaminophen. This last molecule can be detected either by direct oxidation or through an electro-enzymatic reaction with horseradish peroxidase. The third and fourth chapters are devoted to the use of clays exchanged by ammonium cations for copper detection. Thus, Valea Chioarului clay was partially exchanged with tétrabutylammumium. The permeability of the organoclay films coated with a cellulose membrane was studied by using different electroactive probes of different charging, Ru(NH3)63+, [Fe(CN)6]3-, Fc(MeOH)2. The experimental conditions were then optimized for the detection of Cu (II) and Cd (II) with the modified electrodes by square wave voltammetry. In the last chapter, an original modified electrode configuration was developed. This implies composite mesoporous silica-clay electrodes prepared by electrodeposition in the presence or absence of a surfactant, like cetyltrimethylammonium. The permeability of the films was also investigated with the above mentioned molecules. It appears that the extraction of the surfactant leads to very stable and homogeneous porous films that show Cu (II) accumulation properties
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Gigleux, Sylvain. "Modélisation du transfert des pesticides du sol jusqu'à l’aquifère : étude par approches de complexité croissante - site de Montreuil-sur-Epte." Thesis, Avignon, 2009. http://www.theses.fr/2009AVIG0043/document.
Full textAbstract:
Le continuum sol-zone non saturée-aquifère est rarement abordé en modélisation des pesticides car il requiert des outils et une méthodologie élaborés. Ces outils peuvent avoir des niveaux de complexités variables, le plus simple étant le modèle global et le plus complexe, le modèle hydrogéologique de transport en 3 dimensions prenant en compte chacun des compartiments dans le détail. Dans ce contexte une modélisation associant de manière dynamique des outils ou des méthodes propres à chaque compartiment propose une solution intermédiaire intéressante. Une approche progressive de la modélisation hydrodynamique ainsi que de la modélisation des transferts de pesticides, appliqué au cas du bassin versant hydrogéologique de la source des Brévilles à Montreuil-sur-Epte (Val d’Oise) a pu être réalisée et fournir un modèle couplé 1D / 2D prenant en compte l’écoulement et le transport dans le sol, la zone non saturée et la zone saturéeThe continuum ground-vadose zone-aquifer is rarely studied in the modeling of pesticides because it requires elaborate tools and methodology. These tools may have variable levels of complexity, the simplest being the global model and most complex, the hydrogeological model of transport in 3D taking into account each compartment in detail. In this context, a modeling associating in a dynamic way, tools or specific methods to each compartment will be an interesting intermediate solution. A progressive approach of hydrodynamic modeling and transfer modeling of pesticides applied to the case of the Brévilles spring catchment in Montreuil-sur-Epte (Val d'Oise) has been carried out and provided a coupled model 1D / 2D taking into account the flow and transport in the ground, the unsaturated zone and the saturated zone
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Rocklin, Pascal. "Conception de sondes de détection et développement de techniques de mesure in situ de la contamination de matrices solides (sols, déchets) par des composés organiques volatils." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL049N.
Full textAbstract:
Le grand nombre de sites et de sols contamines répertorié, dont la contamination est à évaluer, nécessite la recherche de techniques de détection rapides et moins couteuses que les méthodes classiques d'échantillonnage et d'analyse chimique. La détection des composés organiques volatils (COV) présents dans la plupart des sites contaminés est le thème traité. Dans l'objectif de réaliser des mesures in situ des COV en minimisant la quantité échantillonnée, une sonde de prélèvement gazeux par perméation membranaire couplée à un ou des détecteurs de COV gazeux est développée et étudiée. La membrane permet non seulement de protéger les détecteurs vis-à-vis de liquides et de poussières éventuels et de minimiser le transfert de composés interférents ; mais peut aussi assurer une fonction de sélectivité. La dynamique de transfert et la sélectivité du système de prélèvement et de mesure sont étudiées expérimentalement avec une membrane microporeuse et des membranes polymériques homogènes. Le code de calcul multimilieux (sol, membrane, air,) développé (intermil) permet de déterminer les paramètres fondamentaux de transfert par ajustement aux mesures expérimentales. L'étude aboutit à deux résultats majeurs: d'une part, le développement d'une sonde à perméation expérimentale qui mesure la contamination en des points successifs durant l'enfoncement dans le sol et ceci en minimisant les effets de rémanence, d'autre part, une méthode de traitement des résultats de mesures par des détecteurs de COV à réponses complémentaires qui permet d'obtenir des cartes représentatives de la répartition de la contamination synthétisant l'information
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M'jahad, Sofia. "Impact de la fissuration sur les propriétés de rétention d‘eau et de transport de gaz des géomatériaux : Application au stockage géologique des déchets radioactifs." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2012. http://www.theses.fr/2012ECLI0023/document.
Full textAbstract:
Dans le contexte du stockage géologique des déchets radioactifs, ce travail contribue à la caractérisation de l’effet de l’endommagement diffus sur les propriétés de rétention d’eau et transfert de gaz (perméabilité et percée de gaz). Les matériaux considérés sont les bétons CEM I et CEM V sélectionnés par l’Andra, l’argilite du Callovo-Oxfordien (roche hôte) et les interfaces argilite/béton. Cette étude a fourni des informations sur la microstructure des bétons à partir de leurs propriétés de rétention d’eau mais également à partir de la porosimétrie au mercure. Chaque béton a une microstructure bien distincte, caractérisée par une proportion non négligeable de pores capillaires pour le CEM I et une grande proportion de pores des hydrates pour le CEM V. Plusieurs protocoles d’endommagement ont été développés. L’endommagement contribue à réduire la capacité de rétention d’eau du béton CEM I et à augmenter leur perméabilité au gaz. En revanche, tous les échantillons endommagés présentent une pression de percée au gaz significativement plus faible que celles des matériaux sains, et ceci quel que soit le type de béton. Pour l’argilite, on observe une prise d’eau progressive à HR=100%, qui engendre un endommagement du matériau. Ce dernier réduit sa capacité de rétention d’eau. Par ailleurs, ses propriétés de rétention d’eau et de transport de gaz dépendent fortement de son état hydrique initial ainsi que de son endommagement. Enfin, on observe un phénomène de colmatage au niveau des interfaces, d’abord mécanique, puis hydraulique (et surement chimique) suite à l’injection d’eau. Ceci a pour conséquence de réduire la pression de percée des échantillons d’interfaceIn the context of geological disposal of radioactive waste, this work contributes to the characterization of the effect of diffuse damage on the water retention and gas transfer properties of concrete (CEM I and CEM V) selected by Andra, Callovo-Oxfordian argillite (host rock) and argillite / concrete interfaces. This study provides information on the concrete microstructure from Mercury porosimetry intrusion and water retention curves: each concrete has a distinct microstructure, CEM I concrete is characterized by a significant proportion of capillary pores while CEM V concrete has a large proportion of C-S-H pores. Several protocols have been developed in order to damage concrete. The damage reduces water retention capacity of CEM I concrete and increases its gas permeability. Indeed, gas breakthrough pressure decreases significantly for damaged concrete, and this regardless of the type of concrete. For argillite, the sample mass increases gradually at RH = 100%, which creates and increases damage in the material. This reduces its ability to retain water. Otherwise, water retention and gas transport properties of argillite are highly dependent of its initial water saturation, which is linked to its damage. Finally, we observed a clogging phenomenon at the argillite/concrete interfaces, which is first mechanical and then hydraulic (and probably chemical) after water injection. This reduces the gas breakthrough pressure interfaces
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Saïtta, Adrien. "Modélisation élastoplastique du comportement mécanique des sols. Application à la liquéfaction des sables et à la sollicitation d'expansion de cavité." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523272.
Full textAbstract:
L'étude présentée dans ce mémoire se propose de réfléchir sur les relations existant entre une sollicitation homogène de laboratoire telle que l'essai triaxial classique, et une sollicitation non homogène telle que l'expansion de cavité cylindrique, le lien entre les deux types de sollicitation étant réalisé via un modèle de comportement. Ainsi, le premier chapitre constitue une étude bibliographique destinée à faire le point sur les éléments essentiels concernant la rhéologie des sables et sur les modèles de comportement actuellement utilisés. Le deuxième chapitre propose une nouvelle modélisation du comportement mécanique des sables qui s'inscrit entièrement dans le cadre élastoplastique et, dont l'objectif principal est de prendre en compte la notion de paramètre d'état (Been et Jefferies, 1985) et plus récemment d'indice d'état (Ishihara, 1993) sur le comportement de type lâche ou dense du sable. Le dernier chapitre, est consacré à l'étude des expansions de cavité à partir des modèles basés sur l'élastoplasticité généralisée (Zienkiewiez Pastor et Leung 1985). Ce modèle est tout d'abord appliqué à la sollicitation pressiométrique monotone et cyclique dans des sols cohérents avec prise en compte du couplage eau-squelette. Le cas des sables est finalement étudié, en mettant en oeuvre dans le code de calcul développé pour cette étude le modèle de Pastor, Leung et Zienkiewiez (1985) et en comparant les simulations obtenues à des essais réalisés au cylindre épais par Dupla (1995) dont la sollicitation est proche de la sollicitation pressiométrique. On montre comment à partir de l'essai pressiométrique cyclique, il est possible d'évaluer par démarche inverse le potentiel de liquéfaction d'un massif sableux.
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Tarog, Ioana. "Perméabilité et érosion interne des mélanges sable-argile : Combustion théorique et expériemntale." Lyon, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAL0068.
Full textAbstract:
Ce travail est une étude de l'érosion interne des sols et remblais artificiels. L'érosion par arrachement mécanique des particules de sol est analysée à l'aide de l'évolution de la conductivité hydraulique d'un milieu poreux pré-fissuré sous l'action d'un écoulement. Les deux premières parties sont consacrées d'une part au phénomène d'érosion interne sous les aspects de la typologie, de l'origine et des mécanismes d'évolution, et d'autre part à la notion de perméabilité, ainsi qu'aux approches théoriques et empiriques utilisées pour l'estimation de la conductivité• hydraulique des milieux poreux ou de mélanges sable-argile. Ces deux parties, à caractère bibliographique, permettent de poser les bases de ce travail et de comprendre les mécanismes qui gouvernent le phénomène étudié. La troisième partie concerne les modélisations théoriques, par une méthode auto cohérente, de la perméabilité de mélanges bi-composite (matériaux perméable et imperméable, de type mélange sable/argile, pour les sols compactés), et tri-composite (matériaux perméable, imperméable et infiniment perméable, de type mélange sable/argile/poche d'eau, pour les sols partiellement compactés). La quatrième partie présente le dispositif expérimental conçu, qui permet de suivre les caractéristiques hydrauliques d'un matériau pré-fissuré, lors du développement de l'érosion interne, ainsi que les essais entrepris sur des échantillons de mélanges de sable/argile. Ce dispositif consiste en la juxtaposition d'un essai hydraulique et d'un système mécanique de création de fissure. A partir des mesures de conductivité hydraulique, nous déduisons la variation de l'ouverture de la fissure qui fournit des indications sur la cinétique de l'érosion interne. La vitesse moyenne de l'écoulement dans la fissure, la contrainte de cisaillement sur les parois de la fissure, la masse solide érodée, et la concentration de solide érodé dans le fluide érosif, sont évaluésThis work is a study of the internal erosion of the grounds and fill artificial. Erosion by mechanical wrenching of the particles of ground is analyzed using the evolution of the hydraulic conductivity of a porous environment prefissured under the action of a flow. The first two parts are devoted on the one hand to the phenomenon of internal erosion under the aspects of typology, the origin and the mechanisms of evolution, and on the other hand with the concept of permeability, as well as with the theoretical and empirical approaches used for the estimate of the hydraulic conductivity of the porous environments or of mixtures sands - clay. These two parts, in bibliographical matter, make it possible to pose the bases of this work and to understand the mechanisms which control the studied phenomenon. The third part relates to theoretical modelings, by a self-coherent method, permeability of bicomposite mixtures (materials permeable and impermeable, of type mixes sand/clay, for the ground compacted), and tri-composite (materials permeable, impermeable and infinitely permeable, of type mixes sand/clay/pocket of water, for the ground partially compacted). The fourth part presents the designed experimental device, which makes it possible to follow the hydraulic characteristics of a prefissured material, during the development of internal erosion, as well as the tests undertaken on samples of mixtures of sand/clay. This device consists of the juxtaposition of a hydraulic test and a mechanical system of creation. Of crack. From measurements of hydraulic conductivity, we deduce the variation from the opening of the crack which pro vides indications on the kinetics of internal erosion
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Atwa, Mohamed. "Analyse numérique des écoulements d'eau et de la consolidation des sols autour de tunnels creusés dans l'argile." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523305.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les écoulements hydrauliques autour des tunnels creusés en terrains aquifères et analyse les déformations induites par la consolidation du massif en présence de sols compressibles. Le mémoire comporte plusieurs synthèses bibliographiques portant sur les problèmes liés aux écoulements hydrauliques vers un ouvrage souterrain, sur les méthodes de calculs existantes pour l'étude de ces écoulements, sur la réponse hydromécanique des massifs de sols au creusement de tunnel (observations de chantiers), sur les techniques proposées pour simuler la construction d'un tunnel par la méthode des éléments finis et sur les approches de calculs développées pour le traitement de la consolidation d'un massif en présence d'une nappe à surface libre. Plusieurs études numériques ont été réalisées à l'aide du progiciel CESAR-LCPC. La méthode des éléments finis a été utilisée pour analyser les écoulements autour de tunnels en conditions bidimensionnelles et tridimensionnelles, en régimes permanent et transitoire. Différentes configurations sont étudiées, considérant un massif indéformable, pour étudier le rôle de lanisotropie de perméabilité des massifs, leur stratification, et le rôle du revêtement de la paroi du tunnel et de différentes dispositions proposées pour atténuer l'effet des écoulements au front en cours de construction. La réponse d'un massif de sols compressibles au creusement d'un tunnel a été analysée par des calculs hydromécaniques couplés et un modèle de comportement élastoplastique adapté aux sols anisotropes MELANIE. Les résultats de calcul sont comparés à ceux obtenus par des analyses drainée et non drainée. L'approche non drainée a, d'autre part, été adoptée pour étudier la réponse des massifs relativement raides à la méthode de creusement par prédécoupage et pour analyser le comportement de la prévoûte au cours des différentes phases de la construction. La thèse présente, de plus, une contribution au développement du code de calcul CESAR-LCPC. La programmation du modèle MELANIE dans CESAR-LCPC a été adaptée pour traiter la variation de la contrainte de préconsolidation et des modules d'élasticité avec la profondeur, et pour actualiser le coefficient de perméabilité du sol en fonction de la variation de l'indice des vides. Une approche est, par ailleurs, proposée pour le traitement de la consolidation en présence d'un niveau piézométrique variable en utilisant les généralisations de Richards (1931) et de Bishop (I960) pour le traitement de l'écoulement et du couplage au-dessus de la surface libre. Cette approche a été programmée dans un nouveau module s'intégrant dans le code CESAR-LCPC et a été appliquée à l'étude de la consolidation d'un massif sous le chargement d'une fondation et suite à la réalisation d'un tunnel. Ce travail s'achève par la modélisation d'un ouvrage instrumenté : le tunnel de Grimsby, creusé dans un massif argileux compressible. Les calculs ont été réalisés avec différentes lois de comportement (MELANIE, élasticité isotrope et anisotrope et élastoplasticité isotrope), et avec différentes hypothèses pour le traitement du couplage au-dessus du niveau piézométrique ; les résultats ont été comparés aux tassements de surface mesurés sur une période de onze ans après la construction.
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Gaidi, Laouni. "Transfert par infiltration de l'eau et du soluté dans les sols non saturés : utilisation de la méthode TDR (Time Domaine Reflectometry)." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0006/these.pdf.
Full textAbstract:
Le travail vise une meilleure connaissance du transfert simultané de l'eau et du soluté pour un meilleur dimensionnement des dispositifs d'étanchéité. Pour suivre ce transfert en temps réel et en continu, nous avons utilisé les sondes TDR. Le dispositif expérimental mis au point nous a permis la mesure des profils hydriques et de conductivité électrique au cours de l'infiltration. Cette mesure de la teneur en eau et de la conductivité électrique des sols est nécessaire pour évaluer le taux d'infiltration, le flux d'eau dans le sol, les taux de transfert des polluants, et pour évaluer le potentiel de fuite d'une barrière étanche. Nous avons effectué une série d'essais d'infiltration dans des colonnes sur : un sable argileux, une argile (du Gault), deux couches alluvions séparées d'un géosynthétique bentonitique (GSB) et des colonnes contenant une couche drainante. L'étude de l'infiltration de l'eau et des lixiviats dans le sable argileux sous une charge nulle a montré que le processus de saturation d'un sol compacté se fait par la combinaison d'un phénomène de convection et de diffusion. L'analyse des profils de conductivité électrique a montré que le transport de soluté se fait aussi par dispersion et par convection. On a pu constater que l'infiltration d'un liquide ne dépend pas seulement du type de sol, mais dépend aussi du type de liquide et des éléments chimiques qu'il contient. L'impact des lixiviats sur le sol se traduit par la réduction du temps de transit (le lixiviat traverse plus rapidement les couches de sol) et de la teneur en eau d'équilibre c'est-à-dire la quantité d'eau que le sol peut retenir. Les résultats d'essai d'infiltration dans l'argile du Gault ont montré que les paramètres hydrodynamiques sont influencés par le type de liquide infiltré. Les valeurs de la diffusivité dans la colonne où s'infiltre le lixiviat sont supérieures aux celles mesurées dans la colonne où le liquide infiltré est l'eau pure. De même, les conductivités hydrauliques sont plus élevées dans la colonne où le lixiviat est infiltré. Il faut donc prendre en compte le type du liquide infiltré lors du dimensionnement des barrières étanches. Les paramètres hydrodynamiques sont aussi influencés par la présence d'une couche drainante au-dessous ou au-dessus d'une couche moins perméable. Une couche drainante située au dessous d'une couche peu perméable facilite le mouvement des particules fines de cette couches vers le drain. On a pu observer que la valeur de la perméabilité à saturation dans la colonne d'argile est maintenue constante au cours du temps. Par contre la valeur de perméabilité du géosynthétique bentonitique augmente au cours de l'infiltration du lixiviat de scories. Le géosynthétique bentonitique (GSB) perd progressivement sa propriété de barrière étanche lors d'un contact continu avec le lixiviat. On a remarqué qu'un contact direct entre une bentonite et un lixiviat tel que le lixiviat de scories utilisé, peut inhiber le gonflement de cette bentonite. Il faut donc éviter un flux de lixiviat à travers ce matériau. L'étude de la diffusion pure du soluté a montré que la migration des ions se fait dans les deux direction, du lixiviat vers le sol et du sol vers lixiviat. Il existe des ions qui quittent le sol et remontent vers le lixiviat. La migration étant liée à la capacité d'échange d'ions, la présence de lixiviat sur une barrière étanche peut provoquer l'appauvrissement en ions de cette barrière. Cet appauvrissement peut augmenter ou diminuer la perméabilité de la barrière. La conception de barrière étanche doit tenir compte d'un tel phénomène. Les résultats des essais ont montré que les modèles courant de conductivité hydraulique peuvent être appliqués pour la description de la percolation à travers une barrière étancheThis work aims at a better knowledge of the simultaneous transfer of water and solute for a better dimensioning of the sealing systems. To follow this transfer in real time and in continuous, we used the TDR probes. The experimental device developed allows the measurement of the moisture and electric conductivity profiles during infiltration. This measurement of the soil water content and the soil electric conductivity is necessary to evaluate the leakage potential of a sealing barrier. We carried out a series of infiltration tests in columns on: a clayey sand, a clay (of Gault), two alluvia layers separate by a geosynthetic clay liner (GCL) and columns containing a drainage material. The study of the water and the leachates infiltration in the clayey sand under a null hydraulic head shows that the compacted soil saturation process is done by the combination of a phenomenon of convection and of diffusion. The electric conductivity profiles analysis shows that the solute transport is also done by dispersion and convection. We could note that the infiltration of a liquid does not depend only on the soil type, but also depends on the type of liquid and of the chemical elements which contains. The impact of the leachate on the soil results from the reduction of the transit time and of the equilibrium water content i. E. The quantity of water which the soil can retain
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Ait, Saadi Lotfi. "Méthodologie de contrôle de l'homogénéité et de la perméabilité des barrières argileuses." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0043/these.pdf.
Full textAbstract:
De nos jours, la gestion des déchets, comme la gestion de l'eau, constitue un souci important pour la protection de l'environnement. Beaucoup de travaux tant fondamentaux qu'appliqués ont été réalisés ces dernières années afin de développer des solutions concrètes pour améliorer la prévention de l'impact des centres de stockage de déchets sur le milieu souterrain. Habituellement, l'implantation des points de contrôles de la perméabilité d'une barrière argileuse d'un centre de stockage de déchets est faite d'une manière aléatoire ou statistique, qui ne nous permet pas toujours de détecter les éventuelles anomalies des barrières argileuses. Une hétérogénéité peut causer les principales fuites dans la couche, naturelle ou rapportée, dont l'étanchéité est la fonction principale. Cette thèse a pour principal objectif la caractérisation de l'homogénéité des performances hydrauliques des barrières de sécurité passive des centres de stockage de déchets ménagers et assimilés, basée sur l'utilisation de méthodes géophysiques. Nous présentons une méthodologie originale pour la détermination de l'implantation des points de contrôle de perméabilité, en fonction des contrastes de résistivité observés sur les cartes des résistivités de la barrière d'argile. A cet effet, nous avons réalisé des prospections géophysiques de plusieurs barrières argileuses en fond et en couverture d'alvéole de stockage, en utilisant différentes méthodes (électriques, électrostatiques et électromagnétiques). Les perméabilités ont été mesurées in situ en surface et en forage, et en laboratoire sur des prélèvements intacts. Dans cette recherche, nous définissons également un nouveau mode opératoire d'essai de perméabilité en laboratoire, en forage et en surface utilisant la méthode du choc impulsionnel (pulse test) permettant de qualifier rapidement la couche compactée et ainsi de ne pas retarder de manière excessive l'atelier de compactageNowadays, waste management, as water management, constitutes a major concern for the environmental protection. Many fundamental and applied works were carried out these last years in order to develop concrete solutions to improve the prevention of the impact of the domestic waste storage centers on the underground medium. Usually, the establishment of the permeability control points of clay barrier of waste storage center is done in a random or statistical way, which always does not enable us to detect the possible anomalies of the argillaceous barriers. A heterogeneity can cause the principal escapes in the natural or compacted layer, whose sealing is its principal function. This thesis has for main goal the characterization of the hydraulic performances homogeneity of the passive safety barriers of the domestic waste storage centers, based on the use of geophysical methods. We present an original methodology for the determination of the permeability control points location, according to the resistivity contrasts observed on the resistivity maps of the clay barrier. To this end, we carried out geophysical prospections of several clay barriers in the bottom and the coverage of storage centers, by using various methods (electric, electrostatic and electromagnetic). The permeabilities were measured in situ on the surface and in drilling, and in the laboratory on taking away intact samples. In this research, we also define a new permeability test procedure in the laboratory, in drillings and on the surface using the pulse test method, allowing to qualify the compacted layer quickly and thus not to delay in an excessive way compaction work
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Cheriaf, Malik. "Amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0086.
Full textAbstract:
Le cadre de cette étude est l'amélioration de la mesure de la perméabilité verticale in situ des sols initialement non saturés. En application des textes en vigueur en France, une barrière passive d'un site d 'enfouissement technique de classe I doit présenter un coefficient de perméabilité inférieur à 1 E-09m/s sur une épaisseur de 5 mètres. Une analyse critique des différents appareillages existants portant principalement sur la précision des mesures des faibles débits et sur leur automatisation, nous a conduit à concevoir et réaliser un nouvel appareillage. Ce pressio-infiltromètre reprend le principe du pressioperméamètre, c'est à dire qu'il est possible de mettre en pression le fluide d'essai (de 3 à 50 kPa), et présente en plus les avantages suivants: enregistrement précis et continu des volumes d'eau infiltrés dans le. Tube central et l'anneau de garde. Après avoir décrit le comportement du pressioperméamètre in-situ en milieu saturé et non saturé, et un essai de longue durée réalisé en laboratoire à l'aide du pressio-infiltromètre d'une part sur un sol gonflant (sable traité à la bentonite), et d'autre part sur un sol non gonflant (sable traité au ciment) nous donnons les résultats obtenus et les méthodes d'interprétations y compris par l'utilisation d'un modèle mathématiqueThe aim of this study is to improve the in-situ vertical permeability measurement in unsaturated soils. In pursuance of French law, a barrier of controlled landfill site must have a permeability less than 1E-09 m/s at a depth of 5 meter. Artificial analysis of several existing devices based principally on the accurate measurement of low infiltration rate and their automation, led us to conceive a new device. This pressio-infiltrometer is based on the principle of the pressiopermeameter, that is, it allow the application of pressure on the test fluids and, in addition presents other advantages such as: a precise and continuous recording of the inflitratted water volume in the inner and outer rings. After having described, In-Situ, the behaviour of the pressiopermeameter, in an unsaturated an saturated soil media, and that of a long term laboratory test with the aid of pressio-infiltrometer of a swelling soil (sand-bentonite mixing) and of a non swelling (sand-cement mixing), we present the experimental results and methods of interpretational using a numerical model
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Iskandar, Antoine. "Caractérisation de l'espace poreux de roches sédimentaires par l'étude d'équilibres capillaires." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1990. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569140.
Full textAbstract:
Ce travail est une contribution à la caractérisation de l'espace poreux des roches sédimentaires, par l'étude des équilibres capillaires dans une vingtaine d'échantillons provenant de divers horizons géologiques et géographiques; ce en relation avec une connaissance fine de la texture de ces roches. Les caractéristiques pétrographiques des roches étudiées ont été définies grâce à la combinaison de divers moyens classiques : observation visuelle, lames minces, photographies au microscope électronique à balayage (MEB) et diffraction des rayons X. Quant aux caractéristiques pétrophysiques, 3 ont été mesurées : il s'agit de la porosité, de la perméabilité, et du facteur de formation. L'analyse de la texture a été envisagée à partir de deux techniques basées sur l'étude de la répartition d'un couple de fluides non miscibles (air-eau et mercure-vapeur) dans les réseaux poreux. Il s'agit de la méthode des états restaurés et de porosimétrie au mercure. Elles permettent l'obtention de courbes de pression capillaire en fonction de la saturation (courbe Pf et courbe porosimétrique). De ces courbes on déduit plusieurs paramètres qui sont en relation avec la géométrie de l'espace poreux, tel que la décomposition de la porosité en deux classes : la macroporosité (rayon d'accès > 1µm) et la microporosité (rayon d'accès < 1µm), ainsi que le rayon moyen d'accès de chacune d'elles. Les échantillons ont été ensuite répartis dans deux catégories : les monoporeux et les biporeux. La combinaison des mesures pétrophysiques et des paramètres issus des courbes de pression capillaire a permis l'obtention de nombreuses corrélations entre les différents facteurs. La confrontation entre l'observation des échantillons au MEB et les courbes de pression capillaire assimilées à des hyperboles d'équation Y = A/X a montré que le facteur A est en relation directe avec le mode de la répartition des accès des pores. D'autre part la comparaison entre les courbes Pf et porosimétrique montre que l'on peut déduire l'une de l'autre moyennant quelques manipulations complémentaires simples.
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Guillemot, François. "Couches poreuses de silice structurées par des latex : structure, propriétés mécaniques et applications optiques." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00543809.
Full textAbstract:
Les couches minces à bas indice de réfraction présentent un intérêt important pour ajuster les propriétés optiques de certains dispositifs, par exemple leur réflectivité. Les couches sol-gel mésoporeuses de silice préparées par auto-assemblage de tensioactif ont été l'objet de nombreuses études mais présentent un indice de réfraction très peu stable puisqu'elles peuvent être le lieu de condensation capillaire d'eau atmosphérique. Pour dépasser ce problème, nous avons préparé des couches sol-gel poreuses de silice, structurées par des latex synthétisés spécifiquement, avec des tailles de pores supérieures à 30 nm, pour lesquelles la condensation capillaire n'a pas lieu. Ces couches ne présentent pas de microporosité dans les murs de silice, ce qui permet d'ajuster indépendamment et précisément la taille des pores, leur fraction volumique ainsi que leur chimie de surface. L'accessibilité des pores en fonction de leur taille et de la fraction poreuse a été étudiée par ellipsométrie-porosimétrie et par annihilation de positons. Une transition de percolation entre une porosité ouverte et fermée a été observée lorsque l'on fait décroître la fraction poreuse. Les propriétés mécaniques des couches ont été étudiées par nanoindentation : nous avons montré que module d'Young et dureté suivent un modèle de surface solide minimale. Le caractère modèle des propriétés structurales et mécaniques des couches ainsi préparées nous permet d'envisager une optimisation des propriétés du matériau. Ces couches poreuses avec un indice de réfraction très stable et ajustable sur une large gamme (de 1,10 à 1,45) sont ainsi très prometteuses pour des applications optiques
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Bentoumi, Okba. "Transfert par infiltration de l'eau dans les sols fins compactes non saturés : Etude de la diffusivité et de la conductivité hydraulique." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0100.
Full textAbstract:
L'une des conditions que doit remplir une barrière étanche en site de décharge est de pouvoir assurer un coefficient de perméabilité inférieur à 10(exp)-9 m/s. La mesure de cette perméabilité pose actuellement de nombreuses questions auxquelles l'étude du transfert hydrique en milieu non saturé doit pouvoir répondre. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à l'étude du transfert par infiltration de l'eau dans un sol fin compacté non saturé soumis à des conditions initiales et aux limites bien définies. Dans un premier temps, une étude paramétrique a été menée sur le limon de Givors ou des essais d'infiltration ont été réalisés sous des différentes conditions. Des enseignements tirés de cette étude ont permis de définir les différents paramètres qui peuvent influencer le transfert hydrique dans un sol non saturé, et de proposer un protocole d'essai pour la détermination de la perméabilité à saturation in-situ. Dans un deuxième temps, nous avons complété cette étude paramétrique par une série d'essais d'infiltration réalisés sur une colonne de sol de 225 mm de hauteur ou l'analyse des profils hydriques et des succions a été possible grâce au dispositif expérimental mis au point. Un deuxième protocole pour la détermination du coefficient de perméabilité in-situ a été proposé grâce à cette étude. La méthode des profils instantanés a été appliquée aux résultats des essais d'infiltration sur la colonne de 225 mm pour établir la relation entre la conductivité hydraulique et la teneur en eau. Les modèles de Mualem et Van Genuchten ont été testésOne of the conditions that has to fulfill by a barrier in a waste disposal site is to insure a coefficient of permeability less than l0(exp)-9m/s. The measurement of this permeability poses a lot of difficulties to which hydric transfer in unsaturated soils should be able to resolve. In this framework, the experimental results related to study of water transfer by infiltration in a compact unsaturated fine soil under a well defined initial and boundary conditions are presented. Firstly, a parametric study has been performed on the Givors silt; infiltration tests have been realized under various conditions. This study allowed the identification of the different parameters that can influence the hydric transfer in a unsaturated soil and to define an experimental procedure for field measurement of coefficient of permeability. Secondly, this parametric study was completed with a series of infiltration tests realized on a sail column,225mm high, for which the analysis of the hydric profile and suction was possible with the use of a new experimental device. A second procedure for permeability coefficient measurement of in-situ was proposed. The instantaneous profile method has been applied on results of infiltration tests on the soil column,225mm high, to establish the relationship between hydraulic conductivity and volumic water content or suction. Mualem and Van Genuchten model were also applied and verified