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Contributions à l'étude du comportement thermo-hydro-mécanique de l'argilite du Callovo-Oxfordien (France) et de l'argile à Opalinus (Suisse)
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Belmokhtar, Malik |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | Les roches argileuses profondes de tres faible permeabilite (10-20 m2), telles que l'argilite du Callovo-Oxfordien (COx) en France ou l'Argile a Opalinus en Suisse, sont des roches hotes potentielles pour le stockage geologique des dechets radioactifs. Lors des differentes phases du stockage, ces roches seront soumises a des sollicitations thermo-hydro-mecaniques (THM) couplees. La determination de leurs caracteristiques THM reste a completer pour une meilleure comprehension de la reponse du champ proche des galeries de stockage.L'etude experimentale des materiaux de faible permeabilite est delicate et plusieurs questions sur leur comportement THM restent posees. Dans ce contexte, deux systemes experimentaux originaux avec mesures precises des deformations locales et chemin de drainage (H) reduit ont ete developpes et utilises pour la realisation d'essais satures draines : une cellule de compression isotrope (H = 10 mm) et une cellule triaxiale standard dont le chemin de drainage a ete reduit a l'aide d'un geotextile place autour de l'echantillon (H = 19 mm) .Une caracterisation poroelastique detaillee de l'argilite du COx en cellule isotrope a permis, par des approches directes et indirectes compatibles, une determination fiable des parametres poroelastiques isotropes transverses du materiau, identifies dans un cadre theorique permettant de determiner les composantes du tenseur de Biot (coefficients b1 et b2, respectivement perpendiculaire et parallele au litage). Un parametre cle peu documente a ce jour est le module de compression des grains solides, determine a l'aide d'un essai de compression sans membrane (Ks = 21.7 GPa).Un controle de temperature et un etalonnage precis de ces effets parasites ont permis l'etude de la reponse volumique thermique de l'argilite du COx lors d'un essai de chauffage draine sous confinement isotrope constant proche de l'etat in-situ. Une expansion thermoelastique suivie d'une contraction thermoplastique a ete observee, avec une temperature de transition a 48°C, proche de la plus grande temperature supportee pendant l'histoire geologique de l'argilite. On confirme ainsi le fait que les argilites gardent en memoire la temperature maximale supportee. La precision des mesures de deformations a aussi permis d'identifier un fluage volumique, dont l'amplitude est accentuee a 80°C.Des calculs poroelastiques avec les conditions aux limites du systeme de drainage ameliore ont permis de determiner l'ordre de grandeur des taux de deformations axiales permettant un bon drainage lors du cisaillement triaxial (6.6×10-8 s-1). Les essais draines sur l'argilite du COx presentent une bonne compatibilite avec un critere deja publie. Des resultats coherents ont aussi ete obtenus sur le critere de rupture de l'Argile a Opalinus, par rapport auquel ont ete compares ceux d'essais de compression simple a differentes vitesses sur des echantillons equilibres a 94% d'humidite relative qui a mis en evidence une dependance de la resistance au pic vis-a-vis du taux de deformation axial.L'ensemble de ces resultats permet de reduire l'incertitude concernant les proprietes THM des argilites et devrait permettre une meilleure estimation de la reponse du champ proche des galeries au cours des differentes phases de leur periode service.Mot cles : argilites, permeabilite, drainage, saturation, poroelasticite, coefficients de Biot, isotropie transverse, cisaillement triaxial, chauffage, fluage |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01630492/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
