contribution a l'etude de la stabilisation chimique - Université de ...

Chapitre1 Autour du phénomène du gonflement
à l’hydratation par capillarité avec la succion osmotique o ψ
due à la différence de
concentration en sel entre deux points de la matrice solide :
ψ = ψ + ψ
t
m
o
(2.4)
La succion totale peut également être définie par une des relations
fondamentales de la thermodynamique : la loi de Kelvin qui suppose que le
matériau soit inerte vis avis de l’eau. Elle est exprimée de la manière suivante :
RT
ψ t = . In
V
m
( a )
s
(2.5)
La loi de Kelvin nous amène à supposer que le gonflement des billes de verre
de petit diamètre est régi par le même phénomène que le gonflement d’un sol
argileux.
En résumé, l’attraction de l’eau par un matériau argileux non saturé ne se
réduit pas simplement à l’action de la succion totale o‘u interviennent également
les actions d’adsorption physico-chimiques.
Santos et al, cité par [46].ont exposé deux échantillons d’argilite initialement
séchés à l’eau et à l’huile. L’échantillon mis en contact avec de l’eau est altéré.
Malgré le fait que l’huile se soit infiltrée dans le deuxième échantillon, ce dernier
n’a pas réagi. Les auteurs ont attribué ce phénomène aux interactions physicochimiques
primordiales dans les milieux argileux et non à l’effet de la capillarité.
6 . 4. TRANSFORMATIONS CHIMIQUES
Trois types de transformations chimiques se distinguent principalement [13]:
• La transformation de l’anhydrite en gypse,
• L’oxydation de la pyrite,
• La dissolution des carbonates dans l’eau.
La transformation de l’anhydrite (CaSO4) en gypse (CaSO4, 2H2O) se produit
sous cerntaines conditions de pression, de température et de teneur en eau [99]
et s’accompagne d’une variation de volume spécifique [13].
( CaSO , 2H
O)
CaSO4 2H 2O
→
4 2
+ (2.6)
136g 36g 174g (masse en g)
46 cm 3 36 cm 3 174 cm 3 (Volume de solide en cm 3 )
Cette évolution se produit sous certaines conditions de pression, de température
et de teneur en eau (Sahores, 1962). Ainsi, le sulfate de calcium sous sa forme
anhydrite CaSO4 est stable à des températures supérieures à 58°C e t à une pression
proche de 100 kPa. Au dessous de 38°C, l’anhydrite peut être présente si l’eau
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