Influence de la structure du milieu poreux carbonate sur les transferts d'eau et les changements de phase eau-glace : application a la durabilité au gel de roches calcaires de Lorraine

par Jean-Michel Remy

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Françoise Homand.

Soutenue en 1993

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    L'altération des roches carbonatées sous l'action du gel pose un problème pour leur utilisation en génie civil en tant que granulats routiers, pierres de construction ou enrochements. Les essais normalises n'ont qu'une approche indicative de la durabilité au gel de ces matériaux. En fait, la résistance au gel des roches calcaires dépend de la capacité de leur milieu poreux à limiter l'endommagement causé par les mécanismes microscopiques du gel de l'eau dans les pores. Les facteurs qui réduisent l'action du gel sont lies à l'état de saturation du matériau et à la distribution de l'eau dans le milieu poreux. La caractérisation de la structure du milieu poreux de roches calcaires de lorraine est fondée sur une étude texturale (M. E. B. ) Et sur une analyse petrophysique (porosimetrie au mercure, des propriétés ultrasoniques, mesures de la fissuration). Les calcaires à facies grainstone et à réseaux poreux bimodaux piègent un volume d'air important lors de saturations sous pression atmosphérique et présentent des perméabilités élevées; leurs degrés de saturation, obtenus par absorption capillaire ou par immersion totale, ne dépassent pas 60 pour cent. Ces propriétés permettent de prévoir une résistance au gel élevée pour ces matériaux. Par contre, l'action du gel sur les calcaires à réseaux poreux unimodaux dépend de la texture de la roche (mudstone a packstone, degré de cimentation) et de l'influence de plusieurs paramètres tels que les dimensions et formés des pores, la perméabilité du milieu et l'importance des contraintes développées pendant les phases de gel. Ces comportements prédictifs sont confirmés par des observations sur des enrochements ayant subis les conditions de gel in situ et par des simulations du gel en enceinte climatique. Dans ce dernier cas, la mesure de l'endommagement est fondée sur l'évolution de l'atténuation des ondes ultrasoniques de compression dans ces calcaires au cours de cycles gel-dégel

  • Titre traduit

    Influence of the carbonate porous medium structure on the water transfer and the water-ice phase changes : application to frost durability of some lorraine limestones


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Informations

  • Détails : 1 vol. (355 p.)
  • Annexes : 171 ref.

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