Etudes du comportement hydromécanique, chimique et de la durabilité des géomatériaux d'étanchéité mélangés avec des polymères

par Andry Rico Razakamanantsoa

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Irini Djeran-Maigre.

Soutenue en 2009

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Les barrières de sécurité passives reconstituées, des installations de stockage de déchets, sont conçues à l’aide de géomatériau bentonitique, elles peuvent prendre la forme d’un géosynthétique bentonitique (GSB), ou d’un sol traité. Ce travail présente les études expérimentales relatives aux comportements hydromécaniques et chimiques à long terme des géomatériaux d’étanchéité renforcés par ajout de polymère. Les essais sont conduits sur deux polymères polyélectrolytes P1 et P2, un sol ainsi qu’une bentonite choisie parmi six. Les fluides d’essais sont : NaCl2, CaCl2 et du lixiviat synthétique (LS). Le début de l’étude concerne le choix de la bentonite (B) ainsi que la concentration en polymères donnant les meilleures performances de gonflement (2%). La compatibilité chimique, entre le mélange de bentonite/polymère et le LS est testée sur un GSB reconstitué, à l’aide d’un filtre presse modifié et d’un oedoperméamètre. Les résultats ont confirmé, l’effet immédiat de l’agressivité du fluide sur la bentonite seule. Ils montrent également l’effet floculant du polymère P1, matérialisé par le gonflement et l’effet dispersant du polymère P2, constaté par l’amélioration des performances hydrauliques des mélanges. L’étude de la durabilité hydraulique est réalisée avec des perméamètres à parois rigides sur un sol traité et renforcé. Les résultats montrent que la préhydratation retarde les effets négatifs du LS sans les atténuer. De plus, l’ajout de polymère permet à long terme d’améliorer la capacité de rétention en eau, mais également de rétenir les polluants dans le temps. Des indicateurs de durabilité chimique ont été proposés pour prévenir la dégradation des géomatériaux.

  • Titre traduit

    = Study of long term chemohydromechnic behaviour of hydraulic barrier reinforced by polymer


  • Résumé

    Passive barrier for landfill liners are designed with bentonite material as Geosynthetic Clay Liners (GCL's) or Sand Bentonite Mixtures (SBM). This thesis is focused on the experimental study of the long term Chemo-Hydro-Mechanic behaviour of polymer treated geomaterials. Tests are performed with two powder polyelectrolyte polymers (P1, P2). Soil and one selected type of bentonite from a set of six are used. The corresponding testing fluid is composed with : synthetized leachate, CaCl2 and NaCl. This first step of the study is to select the suitable bentonite (B) and the corresponding polymer concentration (2%) that gives the best swelling ability to the bentonite. Compatibility test of the bentonite polymer mixture with synthetized leachable is done. Tests are performed by fabricating GL's, with filter press and oedopermeameter. Results show that hydraulic performance grows with the bentonite concentration. And the LS aggressiveness occurs immediately in a case of bentonite. The effects of polymer treatment are different : P1 increases the swelling ability of bentonite by flocculation, P2 increases the hydraulic performance of the bentonite by dispersion. The long term hydraulic performance tests with SBM are carried out with a rigid wall permeameter. Tests results show that prehydration delays only the fluid aggressiveness in spide of reducing the corresponding effects. The long term effect of polymer treatment reveals benefits to geomaterial behaviour by increasing water retention and reducing the undesired effects of pollutant. The chemical index is proposed to forecast the geomaterial degradation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (242 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 225-238

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3585)
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