Etude du comportement hydromécanique et de la durabilité des ...

More documents

Recommendations

Info

- Capacité de gonflement : Plus le GSB a un potentiel de gonflement important, plus il est susceptible de s'autocicatriser. Cette propriété d'autocicatrisation est donc plus prononcée pour les GSB sodiques car ceux-ci gonflent plus que les GSB calciques. Comeaga (1997) a montré qu'un défaut carré de 1 cm 2 avec perte de bentonite se referme après 15 jours et reste fermé sous une contrainte de 8 kPa dans le domaine des charges hydrauliques observées in situ. Cazaux et al. (1999) ont montré que pour des défauts dans les GSB contenant l'objet les ayant provoqués la capacité limite d'autocicatrisation est de 30 mm de diamètre. Lorsque le confinement est suffisant les GSB supportent aussi bien les tassements différentiels et les cycles de gel/dégel tout en conservant leurs caractéristiques. - Facilité de mise en conservation : Leur installation est rapide et facile; leurs propriétés sont constantes sur toute leur surface et l'étanchéité au niveau des recouvrements est aisément réalisable. II.3.1.5 Limites des GSB - La faible épaisseur des GSB le rend plus susceptible vis-à-vis des endommagements. L'épaisseur limitée des GSB les rend vulnérable aux accidents mécaniques tels que le poinçonnement ou autres; en effet, ceux-ci peuvent être perforés pendant leur mise en place (Bouazza, 2002; Daniel, 1998). - La migration des bentonites. La bentonite hydratée possède une contrainte de cisaillement très faible qui peut engendrer une migration de celle-ci sous une contrainte et créer des zones de plus faible épaisseur du GSB. Ces zones seront plus vulnérables par rapport aux agressions du fluides, d‟où une augmentation de la perméabilité dans le temps. - Altération physique et chimique. Bien que le risque de contact direct entre les géomatériaux avec les fluides de percolations (lixiviat ou en couverture) soit moindre, il est très important de considérer que ces géomatériaux sont sujets à l'altération chimique. L'échange cationique qui a lieu au sein des GSB sodiques avec le calcium ou les autres ions polyvalents est un réel problème pour l'étanchéité de la barrière car les GSB calciques ont une perméabilité supérieure aux GSB sodiques. Ainsi, d‟une manière générale, le renforcement des propriétés de ces géomatériaux est devenu une priorité. La conception industrielle des GSB est optimisée pour la durée d‟exploitation du site de stockage en supposant que les échanges soient stabilisés. II.3.2 Traitement de sol Les contraintes réglementaires croissantes sur la conception des barrières d‟étanchéité passives en fonds et en couverture de stockage, obligent les exploitants industriels à la mise en œuvre convenable des géomatériaux. - 36 -
Dans le cas de la conception des barrières de sécurité passive en fond de stockages de déchets, le procédé le plus courant c‟est d‟utiliser du sol de bonne propriété hydraulique qui provient du matériau en place ou par apport de matériau externe. Dans le cas où les propriétés des sols en place n‟est pas convenable, les industriels ont souvent recours à plusieurs méthodes de traitement de sol afin d‟en améliorer la propriété hydraulique. Nous avons choisi d‟exposer succinctement les deux méthodes les plus courantes dont : le traitement à la chaux et le traitement à la bentonite. Les deux procédés consistent en l‟amélioration des propriétés mécaniques du sol par apport de fines ou par stabilisation. II.3.2.1 Traitement à la chaux Le traitement à la chaux est une procédure courante pour les entreprises de terrassement et de remblayage. Dans les cas où le sol en place présente des propriétés mécaniques proches de celui de l‟argile gonflante, des difficultés certaines peuvent apparaître concernant l‟ouvrabilité du matériau vis-à-vis du procédé de compactage du matériau. Cette difficulté s‟accompagne de l‟impossibilité de circulation des engins par glissement générée par la boue. Pour palier à cela, une des solutions consiste à rajouter de la chaux dans le sol. Cette manœuvre permet de stabiliser les argiles par le biais de l‟échange cationique entre la chaux (CaCO 3 ) et de l‟argile. Le contact entre la chaux et l‟argile entraîne un échange entre l‟ion sodium de l‟argile avec l‟ion calcium de la chaux. Cela entraîne la réduction de la capacité de gonflement de l‟argile, dans ce cas, le sol traité devient plus vulnérable au phénomène de dessiccation en intersaison par exemple. Cette méthode est relativement peu utilisée dans le traitement des sols pour les installations de stockages de déchets pour diverses raisons : - en termes de coût de mise en œuvre ; - efficacité effective en tant que barrière d‟étanchéité. Bien que le sol traité à la chaux soit chimiquement stable comparé à d‟autre mode de traitement, sa performance hydraulique est encore discutable. II.3.2.2 Traitement à la bentonite Actuellement, le développement de l‟usage de sol traité à la bentonite sodique dans le monde montre l‟étendue de l‟application de ce type de procédé de traitement. Dans le domaine des installations de stockages de déchets, lorsque le matériau en place ne permet pas d‟obtenir les performances hydrauliques et mécaniques voulues, les entreprises de terrassement se tournent vers le renforcement des sols par ajout de bentonite. L‟ajout de bentonite permet de jouer deux rôles en même temps : - L‟apport en fines dans la structure du sol par ajout de bentonite agit sur le renforcement des propriétés mécaniques du sol. Les effets immédiats de cet apport sont visibles par rapport à l‟amélioration des propriétés mécaniques du sol : amélioration de la cohésion, et l‟angle de frottement interne du sol. - Grâce à la propriété gonflante de la bentonite, le traitement du sol à la bentonite entraîne une amélioration de la performance hydraulique du matériau ; tout en gardant une bonne performance mécanique qui facilite la mise en œuvre du matériau. Ce procédé est très prisé dans le domaine des installations de stockages de déchets. - 37 -
Page 1 and 2: N° d‟ordre : 2009-ISAL-0120 Ann
Page 3 and 4: Remerciements - 3 -
Page 5 and 6: Table des matières Résumé ......
Page 7 and 8: VIII.1 Introduction ...............
Page 9 and 10: Nomenclature (par ordre d’apparit
Page 11 and 12: w teneur en eau sous conditions de
Page 13 and 14: Les études menées récemment dans
Page 15 and 16: VI). Pour terminer la revue bibliog
Page 17 and 18: PARTIE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE -
Page 19 and 20: moment, notamment par extraction de
Page 21 and 22: II.1.1.5 La production de déchets
Page 23 and 24: Figure II-3 : Composition moyenne n
Page 25 and 26: (carbone, acide chlorhydrique et fl
Page 27 and 28: traiter mais ne permet pas la stabi
Page 29 and 30: - Stockage en mode bioréacteurs :
Page 31 and 32: II.2.1.3 Gestion des émissions de
Page 33 and 34: pour améliorer sa dégradation. La
Page 35: géotextile en traversant la couche
Page 39 and 40: Chapitre III : Les matériaux utili
Page 41 and 42: On distingue ainsi quatre groupes (
Page 43 and 44: Les trois niveaux proposés par Le
Page 45 and 46: - L’espace interparticulaire sép
Page 47 and 48: - Gonflement cristallin de la montm
Page 49 and 50: valence des ions présents. Plus la
Page 51 and 52: Figure III-10 : Modes d'association
Page 53 and 54: III.3 Système bentonite-eau-additi
Page 55 and 56: Г (mg/g) représente la quantité
Page 57 and 58: Figure III-15 : a) Adsorption de la
Page 59 and 60: Chapitre IV : Les lois d’écoulem
Page 61 and 62: volume des vides initiaux équivaut
Page 63 and 64: w q P P argile w ( P P ) argile P a
Page 65 and 66: Où Jm représente le flux de mati
Page 67 and 68: h w z P w (IV-26) Le gradient hydra
Page 69 and 70: Mitchell et Younger, 1967; Miller e
Page 71 and 72: IV.5.2.4 La porosité La porosité
Page 73 and 74: percolants ont été tirés avec de
Page 75 and 76: - La difficulté de prévision des
Page 77 and 78: - des matériaux argileux de forte
Page 79 and 80: conditions, il serait donc plus ind
Page 81 and 82: Où K Na-Ca est le coefficient de s
Page 83 and 84: La vitesse d‟échange des ions su
Page 85 and 86: esponsables du retardement des poll
Page 87 and 88:
V.4.1.3 Hydrogénocarbonate L‟att
Page 89 and 90:
V.4.2.5 Sodium Le sodium est, parmi
Page 91 and 92:
Mustafa et Hamid (1975) ont étudi
Page 93 and 94:
VI.4.2 Traitement par ajout de poly
Page 95 and 96:
L‟insertion d‟une bande en Téf
Page 97 and 98:
VII.3 Œdoperméamètre La détermi
Page 99 and 100:
poursuivre l‟essai de perméabili
Page 101 and 102:
VII.4.3 Perméamètre à carottier
Page 103 and 104:
PARTIE II : ETUDE EXPERIMENTALE - 1
Page 105 and 106:
IG : valeur de gonflement pour 2g d
Page 107 and 108:
Parmi les ions analysés, les deux
Page 109 and 110:
Les Figure VIII-4 et Figure VIII-5
Page 111 and 112:
Figure VIII-8 : Distribution des ca
Page 113 and 114:
- compactage statique avec lequel u
Page 115 and 116:
Passant(%) 100 90 80 70 60 50 40 30
Page 117 and 118:
E : Numéro d‟échantillon w n :
Page 119 and 120:
Alther et al. (1985) ont étudié l
Page 121 and 122:
Ces résultats montrent aussi l‟a
Page 123 and 124:
Figure IX-4:Evolution de l’IG et
Page 125 and 126:
Figure IX-6: Indice de gonflement l
Page 127 and 128:
Figure IX-8 : Influence de la conce
Page 129 and 130:
Figure IX-10 : Influence de l’ajo
Page 131 and 132:
Figure IX-12 : Evolution du pH en f
Page 133 and 134:
- l‟influence de l‟ajout de pol
Page 135 and 136:
Les propriétés du lixiviat synth
Page 137 and 138:
Razakamanantsoa et al., 2009). Ces
Page 139 and 140:
des expérimentations sur différen
Page 141 and 142:
A : section du matériau (m 2 ); V:
Page 143 and 144:
Les résultats montrent que le gonf
Page 145 and 146:
X.4.4 Synthèse de l’étude de la
Page 147 and 148:
Figure X-7 : Etalonnage du piston e
Page 149 and 150:
Tableau X-3 : Récapitulatifs des c
Page 151 and 152:
Figure X-9 : Oedoperméamètre en c
Page 153 and 154:
Dans l‟ensemble ces deux objectif
Page 155 and 156:
Figure X-11 : Cinétique des flux e
Page 157 and 158:
Tableau X-5 : Paramètres caractér
Page 159 and 160:
Figure X-15 : Ratio de gonflement d
Page 161 and 162:
m 3 /m 2 /s, 4,39 x 10 -10 m 3 /m 2
Page 163 and 164:
o Conductivité hydraulique déduit
Page 165 and 166:
o Type d’appareillage Cette parti
Page 167 and 168:
Chapitre XI : Performance hydrauliq
Page 169 and 170:
H : la charge hydraulique e : épai
Page 171 and 172:
Bouazza, (Bouazza et al. 2009), ava
Page 173 and 174:
XI.2.2 Performance hydraulique Pend
Page 175 and 176:
Tableau XI-1:Caractéristiques des
Page 177 and 178:
XI.2.3.1 Influence de la concentrat
Page 179 and 180:
grâce à la capacité d‟expansio
Page 181 and 182:
cas lorsque le fluide est trop agre
Page 183 and 184:
Tableau XI-4: Récapitulatifs des r
Page 185 and 186:
Chapitre XII : Durabilité hydrauli
Page 187 and 188:
Figure XII-4: Conductivité hydraul
Page 189 and 190:
porosité et une baisse de site dis
Page 191 and 192:
XII.4.4 Résultats et analyses Les
Page 193 and 194:
l‟augmentation de la résistance
Page 195 and 196:
Dans le domaine de faible perméabi
Page 197 and 198:
même temps et de prendre en compte
Page 199 and 200:
Les échantillons ont été décong
Page 201 and 202:
XIII.4 Exploitation des résultats
Page 203 and 204:
Afin de pouvoir estimer la quantit
Page 205 and 206:
Figure XIII-9:Proportion cumulée d
Page 207 and 208:
Figure XIII-11: Proportion des cati
Page 209 and 210:
Les deux modes de représentation d
Page 211 and 212:
XIII.4.3 Suivi de l’évolution de
Page 213 and 214:
Figure XIII-15: Evolution des écha
Page 215 and 216:
XIII.4.3.6 Conclusions L‟analyse
Page 217 and 218:
Figure XIII-19 : Evolution des éch
Page 219 and 220:
Figure XIII-21:Evolution des échan
Page 221 and 222:
Figure XIII-22 : Description schém
Page 223 and 224:
La comparaison des potentiels ioniq
Page 225 and 226:
cations solubles sont tous disponib
Page 227 and 228:
La recherche des indicateurs de dur
Page 229 and 230:
GSB reconstitué, composé de bento
Page 231 and 232:
géomatériaux renforcés semble ê
Page 233 and 234:
d‟indicateur repose sur les dange
Page 235 and 236:
Barast, G., Razakamanantsoa, A., Dj
Page 237 and 238:
Chao, T.T., Harward, M.E., Fang, S.
Page 239 and 240:
Gouy, M. G., (1910). “Sur la cons
Page 241 and 242:
Le Pluart, L., (2002). “Nanocompo
Page 243 and 244:
Rand, B., Pekenc, E., Goodwin, J.W.
Page 245 and 246:
Weiss, A., Frank, R., (1961). “Ü
Page 247 and 248:
NF P94-071-1 Août 1994 Sols : reco
show all

Etude du comportement hydromécanique et de la durabilité des ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?