Thèse soutenue

Rhéologie et filtration de dispersions aqueuses de nanoparticules d'hectorite en relation avec la structuration des dépôts
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Auteur / Autrice : Vincent Lelièvre
Direction : Albert MagninMartine Meireles
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Nous avons axe cette etude sur une argile synthetique modele de type hectorite, la laponite , constituee de particules anisotropes de tailles nanometriques. La structure de ces dispersions et les echelles de longueur ont ete determinees et associees au comportement en filtration. Les dispersions semi-diluees ont ete etudiees dans des conditions de force ionique initiale moderee et de ph eleve. Dans ces conditions, un etat de gel est obtenu quand le reseau de connexions est macroscopique. Ce reseau est detruit par l'application d'une contrainte suffisante, mais se reconstruit au repos. L'ajout d'un peptisant affaiblit les attractions et augmente considerablement le temps de reconstruction. L'ajout d'un sel divalent renforce les attractions bord-face et meme bord-bord et provoque la floculation de la dispersion puis sa sedimentation. Ces dispersions ont ete concentrees par drainage bilateral par piston, par compression osmotique et par filtration. Les lois d'evolution de la resistance en compression ont ete etablies en fonction de la fraction volumique et de la physico-chimie des dispersion initiales. De plus la structure des differents depots a ete observee et il a ete montre que selon la physico-chimie des dispersions initiales les particules tendent a s'arranger parallelement les unes aux autres et perpendiculairement a l'axe de compression ou demeurent connectees de maniere non ordonnee. Enfin ces caracteristiques structurelles ont ete correlees aux proprietes de transport des differents depots.