Analyse du phenomene de frottement des melanges eau-argile concentres contre des surfaces metalliques

par CHAFIKA DJELAL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de ALAIN DOUSTENS.

Soutenue en 1991

à l'INSA RENNES .

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  • Résumé

    Dans le but d'ameliorer les procedes de mise en forme par extrusion de materiaux de construction destines au batiment et au genie civil, une etude detaillee des frottements des pates d'argile contre une surface rigide est proposee. Un tribometre a mouvement rectiligne adapte a ces problemes a ete concu. Cet appareil permet d'etudier dans diverses conditions le frottement d'echantillons de pate pressee contre des plaques de nature differente et soumises a un mouvement de translation. La vitesse de defilement ainsi que l'effort normal peuvent etre choisis dans de larges domaines. Cette etude a ete effectuee sur des pates de kaolin et d'eau. Le kaolin est constitue d'un assemblage de particules hexagonales assimilables a des lamelles et dont la dimension moyenne est de l'ordre du micron. L'analyse des resultats obtenus grace au tribometre, completee par des observations effectuees sur un modele reproduisant la mecanique des particules a grande echelle a permis d'aboutir a la comprehension des mecanismes intervenant lors du frottement. Il apparait que l'interface est le siege de deux types de phenomenes: l'un du a l'ecoulement de l'eau provenant d'une consolidation de l'echantillon, susceptible de creer des pressions suffisantes pour reprendre une partie importante de l'effort normal; l'autre, est le comportement mecanique des particules, different pour chaque etat de surface de la plaque. Les caracteristiques dimensionnelles de surface des plaques interviennent a la fois par leur influence sur les possibilites d'ecoulement de l'eau interstitielle et par le degre de liberte qu'elles peuvent laisser aux particules qui se logent dans les rainures ou singularites que presentent les plaques. Un modele mathematique simplifie est presente. Il traduit l'essentiel du phenomene et permet d'en montrer la complexite. Il met en evidence des parametres principaux qui le gouverne. On peut envisager l'application de cette etude a la construction d'extrudeuse et a la mecanique des sols


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