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  • Etude comparative du comportement mcanique des matrices de quatre types dargile

    Y. Gagou1, E. Padayodi2, K-E. Atcholi2, D. Mezzane3, M-A. Fremy4 et P. Saint-Grgoire4

    1 LPMC, Universit de Picardie Jules Verne, 33 rue Saint-Leu, 80039 Amiens Cedex 01

    2 LERMPS, UTBM, BP 449, 90010 Belfort Cedex 3 FSTG, Universit Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc

    4 L2MP, Universit de Toulon-Var, BP 132, Bat R, 83957 La Garde Cedex

    e-mail : [email protected] _________________________________________________________________________________ Abstract : We present in this work, the experimental and theoretical results obtained starting from four types of clays, taken in various sites in Togo, in order to understand the rheological behavior of these materials during the process of forming structures and to show the effects of the heat treatment on the latter. A calculation of digital simulation under software ANSYS, enabled us to describe the distribution of the stress field in the matrix and to explain the origin of the cracking of the structures formed with clay. Keywords : clay, material, heat treatment, rheology, mechanical stress. Rsum : Nous prsentons dans ce travail, les rsultats exprimentaux et thoriques obtenus partir de quatre types dargiles prleves en diffrents sites au Togo [1] afin de comprendre le comportement rhologique de ces matriaux [2, 3, 4] lors de la mise en forme des structures et de montrer leffet du traitement thermique sur ces derniers. Un calcul de simulation numrique sous le logiciel ANSYS, nous a permis de dcrire la distribution du champ de contraintes dans la matrice et dexpliquer lorigine de la fissuration des structures base dargile. Mots cls : argile, matriau, traitement thermique, rhologie, contrainte mcanique. _________________________________________________________________________________ I. INTRODUCTION Les matriaux base dargile concurrencent aujourdhui les matriaux composites et trouvent des applications importantes dans divers domaines de lindustrie moderne notamment en gnie civil pour la construction douvrages importants : monuments et btiments, barrages, installations portuaires, ponts, terrains daviation, asphaltage des routes

  • Les argiles sont galement utilises dans lindustrie des matriaux rfractaires pour la fabrication des faences mailles et des porcelaines (matriels de laboratoire, sanitaire et cuisine), des cramiques (objets dart, poterie). La meilleure tenue mcanique dune structure base dargile dpend non seulement de la composition chimique de la matire premire, cest dire du site de prlvement et des minraux qui la constituent, mais aussi des conditions exprimentales de mise en forme (consistance de la pte, contraintes mcaniques externes appliques, conditions de schage). II. ETUDE EXPERIMENTALE 1. Dispositifs Exprimentaux a. Le moule Le moule utilis est en duralumin d'empreinte cylindrique de 30 mm de diamtre parois parfaitement lisses. Il est muni d'un piston qui sert comprimer la pte d'argile introduite manuellement dans l'empreinte. L'ensemble moule/piston est plac entre les deux plateaux de la machine de compression qui permet dappliquer une force contrle lors de la mise en forme. Le dmoulage se fait par pousse lente du piston travers lune des extrmits du moule qui sappuie sur un autre cylindre de diamtre plus grand celui de lempreinte. b. La machine d'essais La machine universelle de traction/compression de type INSTRON utilise, est constitue d'un bti 2 colonnes muni d'une traverse dont le dplacement est assur par deux vis billes de 1000 mm de long avec un pas de 0,01 mm. Elle offre la possibilit de dplacements vitesse rglables de 0,5 500 mm/mn par pas de 0,01 mm/mn. Elle est munie de deux plateaux parallles pour la compression et la force maximale exerce est de 50 kN. La machine est entirement pilote par ordinateur pour lacquisition et le traitement des rsultats exprimentaux. 2. Prparation de la pte dargile

    a. Les argiles Les argiles utilises pour la briqueterie et la poterie sont en gnral un mlange naturel de trois constituants principaux [5] : largile pure kaolinitique [alumine (Al2 O3), silice (2SiO2), eau (2H2O)] un flux (le feldspath) apportant les atomes de sodium (Na) ou de potassium (K) qui entrent dans

    la composition de la phase vitreuse, une charge comme du sable (quartz) qui rduit le retrait, mais nintervient pas lors des ractions

    de cuisson. Plus une argile est plastique, plus elle ncessitera deau pour former une pte de consistance dite normale , ne collant pas aux doigts. Elle peut donc supporter des corps inertes (dgraissants) tout en conservant une aptitude apprciable au toucher et une rsistance mcanique au modelage [6]. Les varits dargile tudies proviennent de diffrents sites du Togo. Elles sont dsignes par des notation propres et reportes dans le Tableau 1.

  • b. Teneur en eau

    La poudre d'argile est place pendant 24 heures dans une tuve 60C pour une dessiccation totale. La granulomtrie joue un rle non ngligeable sur la consistance de la pte d'argile. En effet, plus les grains sont fins, plus la pte est plastique. Les particules de plus petite taille sont plus ractives et rehaussent trs rapidement la densification de la pte. On prlve une masse anhydre m0 de poudre fine que lon mlange avec une quantit ncessaire d'eau me pour avoir une pte de teneur en eau note et qui a pour expression :

    0

    100mme= , avec me = m-m0 soit,

    0

    0100m

    mm = avec m0 : masse anhydre d'argile, m : masse de la pte d'argile la teneur en eau voulue, me = m-m0 : masse d'eau ncessaire pour la prparation d'une pte partir d'une masse anhydre m0 d'argile. Les masses d'eau et de poudres dargile sont mesures l'aide d'une balance METTLE PJ 360 Delta Range, de prcision de 0,01g. Une teneur en eau de 18% a t retenue aprs apprciation de la fluidit, de la consistance des ptes et de l'aspect extrieur des prouvettes aprs dmoulage. Les teneurs en eau pour les quatre varits d'argile tudies se situent entre 15% 20%. Ce domaine de plasticit des ptes d'argile prpares est inclus dans les limites dfinies par ATTERBERG [7, 8]. Les ptes d'argiles se comportent comme des solides et peuvent se rompre par fracture en fonction de leur teneur en eau [9, 10, 11]. c. Proprits de la pte Le mlange obtenu est ensuite ptri et malax (pendant environ 2H) manuellement jusqu' obtention d'une pte homogne. La pte est ensuite stocke hermtiquement dans une enceinte climatique pendant 24 heures au minimum, pour rendre homogne la teneur en eau tout en vitant l'vaporation de l'eau et augmentant la plasticit de la pte sous l'effet de micro-organismes. Les ptes d'argile sont formes de particules en feuillets polariss lectriquement avec des charges opposes sur les deux faces. Ces charges attirent dans l'argile des molcules d'eau qui jouent le rle de lubrifiant entre feuillets rendant plastique la pte d'argile. Ceci pourrait sexpliquer par l'existence des forces de liaison entre les particules des minraux eux-mmes et les molcules deau : forces lectrostatiques entre particules, forces dynamiques entre les filons d'eau et les particules, forces de type Van der Waals, forces de pesanteur et forces d'origine capillaire [12, 13, 14]. Les feuillets peuvent donc glisser facilement les uns sur les autres, lubrifis par les couches d'eau ; on dit que la pte d'argile est hydroplastique. Pour une teneur en eau approprie, les argiles peuvent tre moules, extrudes, tournes ou modeles. 3. Elaboration et schage des prouvettes a. Compactage de la pte d'argile Les conditions retenues pour l'laboration des prouvettes sont proches de celles utilises en tuilerie industrielle (teneur en eau : = 20%, masse volumique : = 2 g/cm3). Toutes les prouvettes ont t labores dans les mmes conditions exprimentales partir des poudres des 4 varits d'argile.

  • On introduit manuellement dans l'empreinte du moule la quantit ncessaire de pte d'argile pour obtenir une masse volumique, = 2 g/cm3 aprs compactage. Le volume ncessaire de pte introduire est dfini par m = V, avec V = D2h/4 (prouvette cylindrique). Les dimensions (diamtre : D = 30 mm, hauteur : h = 30 mm) sont dfinies de manire assurer un compactage uniforme dans toute l'paisseur de l'prouvette. Le compactage s'effectue en imposant le dplacement ncessaire du piston avec une faible vitesse de 3 mm/mn pour viter la rsistance due la viscosit de la pte. Les ptes d'argiles, bien qu'elles aient de bonnes caractristiques de cohsion, adhrent aux parois mtalliques des filires en industrie. Dans la plupart des cas, la contrainte de frottement est infrieure au seuil de cisaillement. Par consquent, les ptes glissent au lieu de se dformer, ce qui favorise un bon dmoulage sans lubrifiants spcifiques [15, 16, 17]. Pour marquer une diffrence des champs de contraintes de mise en forme dans les quatre types dchantillons, nous avons choisi de compacter les ptes d'argiles trois niveaux de charge : 5, 20 et 35 kN. Nous avons remarqu qu partir de la charge 5 kN, la masse volumique = 2g/cm3 est atteinte pour les 4 varits d'argile. La Figure I montre 4 courbes de compactage de ptes des 4 varits argiles correspondant la force 35 kN. La courbe la plus tale correspond largile AVK (pte la moins rsistante). La moins tale corresponds largile ABB (pte la plus rsistante). Les courbes correspondant aux deux autres argiles (ARGK et AVTK) sont intermdiaires. On introduit le facteur de rsistance fr permettant de les caractriser. Ce facteur est fonction du paramtre dtalement de la parabole dcrivant le comportement de chaque pte dargile (et donc li la viscosit de cette pte). Ainsi, plus la pte est rsistante, plus son facteur fr est faible. Les quatre argiles pourraient tre classes dans lordre croissant de leur rsistance au compactage : frAVK < frARG < frAVTK < frABB. Les Figures II donnent le comportement de chaque argile pour trois diffrents niveaux de compactages. Ces figures montrent galement que chacune des quatre varits dargile possde un comportement intrinsque propre. La courbe dcrivant le dplacement du piston en fonction de la force applique sur largile AVK montre des paraboles de plus en plus ouvertes avec des forces appliques croissantes. Les argiles AVTK et ARG suivent le comportement inverse. Quant largile ABB, elle dcrit un comportement alatoire par rapport lvolution de la force applique. b. Observations visuelles sur les prouvettes Les caractristiques et les observations sur les ptes et les prouvettes labores sont dcrites dans le Tableau 2.

    c. Prcautions de schage Les prouvettes dmoules sont confines dans une grande bote tanche que l'on ouvre de temps en temps pour le renouvellement de l'air schant. L'ensemble est la temprature ambiante de la salle. La teneur en eau des prouvettes est rduite progressivement par un schage trs lent pour ne pas perturber le retrait normal de la matrice. Dans le cas contraire, ceci engendre des fissures localises.

  • Au cours du schage (lors de la consolidation de la structure) on observe toujours une contraction des dimensions et de la masse due l'vaporation de l'eau et de la rduction de certains pores. 4. Tests de compression sur les prouvettes sches Les tests de compression sont raliss sur les prouvettes sches avec une vitesse de dformation faible 0,5 mm/mn (pour viter une rupture brutale de l'chantillon), de faon localiser et suivre la fissuration du matriau. a. Rsultats

    Les rsultats des essais montrent que les prouvettes compactes 20 kN s'endommagent moins vite que celles compactes 5 kN, mais plus vite que celles moules 35 kN, mme si les observations visuelles ne nous ont pas permis de marquer une diffrence notable de fissuration sur les prouvettes sches. Ainsi, plus la force de compactage est leve, mieux l'prouvette sche rsiste la compression. Le tableau 3 donne les valeurs des contraintes la rupture et les aspects visuels des prouvettes testes en compression. Ces rsultats confirment le rle essentiel du compactage dans l'laboration des matriaux base d'argile (limination des bulles d'air dans la pte, rduction des pores, densification du matriau, augmentation de la contrainte de rupture...) Les Figures III donnent les courbes des essais de compression sur les prouvettes sches pour les quatre varits dargile et pour les trois forces de compactage. Ces courbes montrent que le module lastique et la contrainte la rupture du matriau augmentent globalement avec la charge de compactage applique lors du moulage. La valeur maximale de la contrainte la rupture est de l'ordre de 6 MPa. Lanalyse de toutes les donnes, permet de conclure que largile la plus plastique et la moins rsistante est largile ABB (module dYoung E = 0,8 MPa, r-max = 1,90 MPa). La plus lastique et la plus rsistante est largile AVK (module dYoung E = 2,8 MPa, r-max = 6,42 MPa). b. Naissance de Fissures.

    La fissuration d'une structure aprs la mise en forme dpend de plusieurs facteurs d'origines diverses, coupls ou non. On peut citer les facteurs les plus courants : la nature de l'argile, les contraintes au dmoulage, le retrait du matriau au schage.

    III. APPROCHE THEORIQUE ET SIMULATION NUMERIQUE 1. Comportement rhologique

    Les ptes dargiles tudies dans ce travail on t modlises par une loi de comportement du type :

    , o est la contrainte applique, k la consistance de la pte, nmk &= & la vitesse de dformation, la dformation gnralise, m le coefficient de sensibilit la vitesse et n le coefficient d'crouissage. En ajustant les courbes de mesures par la loi ci-dessus, les paramtres obtenus sont en accord avec ceux gnralement obtenus dans la littrature : 0,02 < k < 0.5 MPa.S-m , 0,05 < m < 0,8 et 0,03 < n < 0,60

  • Nos valeurs trouves en ajustant par les courbes obtenues par la prcdente loi sont en accord avec les ordres de grandeur signals. Cette loi repose sur les proprits d'une certaine classe d'coulements dites viscomtriques. Dans ce cas, pour ces coulements, le tenseur des contraintes (moyennant un choix convenable d'axes) peut tre crit sous la forme [18, 19] :

    =

    11 12

    12 22

    33

    00

    0 0

    Par ailleurs, la mesure de la vitesse de dformation permet de caractriser trois fonctions : ( ) = 12 , N1( ) = 11 - 22 , N2 ( ) = 22 - 33, appeles fonctions viscomtriques dont la connaissance dfinit le comportement du fluide. 2. Modlisation de l'coulement

    Le problme est trait en coordonnes cylindriques. Les schmas de la Figure IV illustrent les considrations de la gomtrie utilise.

    Les seules contraintes non nulles, du fait de la symtrie de rvolution applique un lment du cylindre sont rr , ,zz ,rz . Dans notre analyse des ptes dargile, nous ngligeons les termes de gravit, du fait de la grande rigidit de la pte remplissant totalement la paroi interne de cylindre. De la mme manire nous nous limiterons des coulements suffisamment lents pour pouvoir ngliger les termes d'inertie.

    Les quations d'quilibre s'crivent alors:

    ( )( ) ( )

    ut

    pr r r

    rr z

    rrrd

    drzd

    = + +

    1

    ( )

    ut r

    p d=

    1

    ( )( ) ( ) ut pz r r r zz rzd zzd

    = + +

    1

    o u r , u , uz sont les composantes de la vitesse dans les directions radiale, tangentielle et axiale, p est la pression du piston .

  • Si on fait l'hypothse de l'incompressibilit du matriau, l'quation de continuit aura pour expression :

    ( )1 1 0r r ru ru u

    zrz

    + + = On suppose que la loi de comportement du fluide est de la forme :

    )()( . dijd

    ij = est une fonction des invariants du tenseur des vitesses de dformation indpendante de

    l'histoire des dformations. 3. Simulation numrique Le problme est axisymtrique en ce qui concerne les prouvettes cylindriques. De mme le matriau est considr comme isotrope une fois que les conditions de prparation de la pte nonces ci-dessus, sont respectes. Nous utilisons ici des lments quadrangulaires isoparamtriques et le maillage est effectu en 2D sur un plan diamtral du cylindre. Les simulations numriques sont effectues l'aide du code de calcul ANSYS [20].

    a. Utilisation du code de calcul ANSYS

    Ce code ne permet pas de simuler la compression des ptes viscoplastiques. Nous avons dans ce cas simul la compression d'un cylindre d'argile sche considr comme matriau isotrope lasto-plastique. Les paramtres de calculs sont : le module d'Young et le coefficient de Poisson avec l'option axisymtrique dans un chargement incrmental. b. Rsultats de simulation numriques

    Les Figures V et VI montrent respectivement le champ de contrainte radial et le champ de dplacements dans la structure. Nous constatons que le champ de dplacements varie suivant la direction de chargement. Par contre, la rpartition des contraintes axiales est uniforme. Pour cette raison, il est difficile de relier les distributions du champ de contraintes, la fissuration du matriau. Les valeurs trs faibles des contraintes radiales et la rpartition homogne des contraintes axiales, nous laissent penser que le modle lasto-plastique utilis et l'lment choisi ne sont pas les mieux indiqus pour cette simulation. Toutefois, de faon qualitative, ce rsultat numrique nous renseigne sur le choix du modle et de l'lment tudier en fonction de la nature du matriau. IV. CONCLUSION Ce travail nous a permis de comprendre les problmes rhologiques de la pte dargile en comparant le comportement de quatre varits dargiles et de montrer l'influence de la charge de compactage de la pte d'argile sur la rsistance du matriau sch. Les tests de compression sur la structure sche ont montr des fissures longitudinales sur les faces latrales qui sont plus denses sur les prouvettes moins compactes.

  • Il est vraisemblable que les fissures constates sur les faces latrales des prouvettes en compression aprs schage, proviennent de celles amorces par les contraintes rsiduelles de mise en forme. Une approche numrique sur un modle lasto-plastique nous a permis de dcrire la rpartition du champ de contraintes et de dplacement dans le matriau sch. Une observation au microscope devrait nous permettre de quantifier le phnomne de fissuration de la matrice afin d'en dduire l'influence de la contrainte de mise en forme. Cependant nous suggrons quun modle lasto-viscoplastique pourrait permettre dobtenir de meilleurs rsultats. REFERENCES [1] NATIONS UNIES : Rapports finaux du Projet PNUD TOG-9, Centre de Construction et du Logement Cacavelli

    (Togo), 1971. [2] PADAYODI E., "Etude des Matriaux Cramiques Matrice d'Argiles et des Fibres

    Cellulosiques : Caractrisation physico-chimique et thermomcanique". Mmoire de DEA, N1992, UFC Besanon, Juin 1997.

    [3] DARVE F., HICHER P-Y., J-M. RENOUARD, "Les gomatriaux". Tome 1, Ed. Herms, 1995 pp. 89-100, Collection : Etudes en mcanique des matriaux et des structures.

    [4] JOUENNE C.A. "Contribution la prise des barbotines argileuses" (Bulletin S.F.C., n45, Janvier - Fvrier 1960). [5] ASHBY M.F., JONES D.R.H., "Microstructure et mise en uvre" Ed. Dunod, 1991.

    pp. 149-194 T2. [6] JOUENNE C.A." Trait de Cramiques et Matriaux Minraux. Editions SEPTIMA, Paris [7] COSTET J., "Cours pratique de mcanique des sols : Plasticit et calcul des tassements" ; troisime dition, Ed.

    Dunod 1981-1983, Tome 1. [8] JOMAA W."Schage des matriaux fortement dformables : prise en compte de la

    vitesse de retrait", Thse N 91 BOR 10607, 1991 de Bordeaux [9] LAROZE S.,. BARRAU J-J., "Mcanique des structures solides lastiques, plaques et coques", Edition 1995, Tome

    1 bis, Ecole Nationale Suprieure Aronautique de l'Espace. Collection : Sup'Aro. [10] COUARRAZE G., GROSSIORD J. L., "Initiation la Rhologie", pp. 5-20, 51-91, Ed. Lavoisier-Tec & doc,

    1991. [11] BARTHELEMY B., "Notions pratiques de la mcanique de la rupture", Ed. Eyrolles, 1980. [12] BIAREZ J. "Contribution l'tude des proprits mcaniques des matriaux pulvrulents", Thse d'tat soutenue

    Grenoble, 1962. [13] DRUYANOV B.A., NEPERSHIN R.I., Problmes of Technological Plasticity. Ed. ELSEVIER (38), 1994, PP.

    357-389. Collection : Studies in applied Mcanics. [14] PANTALEO A., Structure et rhologie de dispersions concentres de particules manomtriques de TiO2.

    Comparaison avec des sols de silice". Mmoire de DEA Chimie - Physiques, N1708, UFC Besanon, 1994. [15] LAROZE S., BARRAU J-J., "Mcanique des structures solides lastiques, plaques et coques", Edition 1995,

    Tome 1 bis, Ecole Nationale Suprieure Aronautique de l'Espace. Collection : Sup'Aro . [16] AOUADJA Z-F., "Comportement de mlanges eau-argile concentrs vis--vis du procd d'extrusion. Thse de

    l'Institut National des Sciences Appliques de Rennes, 1988. [17] BARTHELEMY B., "Notions pratiques de la mcanique de la rupture", Ed. Eyrolles, 1980. [18] COLLARD J-M., "Etude des transferts d'humidit et des dformations pendant le schage d'une plaque d'argile",

    Thse de l'Universit de Poitiers N 259, 1989. [19] COUARRAZE G., GROSSIORD J. L., "Init. la Rhologie". pp. 5-20, 51-91, Ed. Lavoisier-Tec & doc, 1991 [20] http://www.ansys.com/, 2003 SAS IP, Inc. All Rights Reserved, 275 Technology, Drive, Canonsburg, PA 15317

  • Tableau 1 : Les 4 argiles et leurs notations

    Varit d'argile Notation Argile verte de Kouv AVK

    Argile verte de Togblkop AVTK Argile rouge Gurin-kouka ARGK Argile blanche de Bandjli ABB

    Tableau 2 : Caractrisation des ptes d'argile et observations visuelles sur les prouvettes

    Varit d'argile Teneur en eau (en %) Consistance

    de la pte Aspect de

    l'prouvette humide

    Aspect de l'prouvette

    sche Argile verte de Kouv

    (AVK) 18 pteuse et plastique

    lisse et humide fissures non visibles

    peu de pores visibles

    Argile verte de Togblkop (AVTK) 18

    pteuse trs plastique

    trs humide, se dforme au toucher

    porosit ouverte

    Argile rouge Gurin-kouka (ARGK) 18

    poudre mais humide

    solide, prsentant aspect extrieur trs

    lisse

    pas de fissures ni de pores

    Argile blanche de Bandjli (ABB) 18

    pteuse et peu plastique lisse et moins humide

    bon aspect aprs schage

    Tableau 3 : Caractrisation des prouvettes sches

    FORCES DE COMPACTAGE 5KN 20KN 35KN

    Varit d'argiles

    Contrainte max.(MPa)

    Aspect prouvette

    Contrainte max.(MPa)

    Aspect prouvette

    Contrainte max.(MPa)

    Aspect prouvette

    AVTK 4,37 cassure totale 6,06 cassure

    moyenne 6,35 fracture

    prononce

    AVK 5,46 cassure totale 5,66 cassure latrale 6,42

    fracture prononce

    ARGK 2,91 cassure moyenne 3,76 cassure moins

    prononce 3,85 fracture par

    endroit

    ABB 1,90 crasement 2,06 effritement 2,72 effritement partiel

  • 0, 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Forc

    e (k

    N)

    Dplacement (mm)

    ARGK_35kN AVK_35kN AVTK_35kN ABB_35kN

    Figure I : Courbe de compactage de ptes des quatre varits d'argiles

    (avec une force F = 35 kN) .

    0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Forc

    e (k

    N)

    Dplacement (mm)

    AVTK_5kN AVTK_20kN AVTK_35kN

    0, 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Forc

    e (k

    N)

    Dplacement (mm)

    AVK_5kN AVK_20kN AVK_35kN

    0, 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Forc

    e (k

    N)

    Dplacement (mm)

    ARGK_5kN ARGK_20kN ARGK_35kN

    0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    Forc

    e (k

    N)

    Dplacement (mm)

    ABB_5kN ABB_20kN ABB_35kN

    Figures II : Compactage des 4 varits d'argiles sous diffrentes forces : 5 kN, 20 kN et 35 kN

  • 0 ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1 ,4 1,6 1,8 2,00,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    Cont

    rain

    te (M

    Pa)

    Dformation (%)

    AVTK_5kN AVTK_20kN AVTK_35kN

    0, 00 0,25 0,50 0,75 1,00 1 ,25 1,50 1,7 5 2,000,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    Cont

    rain

    te (M

    Pa)

    Dformation (%)

    AVK_5kN AVK_20kN AVK_35kN

    0, 00 0,25 0,50 0,75 1,00 1 ,25 1,50 1,7 5 2,000,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    Cont

    rain

    te (M

    Pa)

    Dformation (%)

    ARGK_5kN ARGK_20kN ARGK_35kN

    0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1 ,25 1,50 1,75 2,000,0

    0,2

    0,4

    0,6

    0,8

    1,0

    1,2

    1,4

    1,6

    1,8

    Cont

    rain

    te (M

    Pa)

    Dformation (%)

    ABB_5kN ABB_20kN ABB_35kN

    Figures III : Courbes des tests de compression donnant les contraintes en fonction des

    dformations pour les quatre varits d'argiles et pour trois forces de compactage.

    zr

    rz

    zz

    rr

    z

    R

    z

    Eprouvette cylindrique

    Figure IV : Plastomtre plateaux parallles et les contraintes sur un lment de cylindre

    Plateau de compression

    Force applique

  • Figure V : Contraintes radiales Figure VI : Champ de dplacements

    II. ETUDE EXPERIMENTALE2. Prparation de la pte dargile

    2. Modlisation de l'coulementSimulation numriqueREFERENCESVarit d'argile

    FORCES DE COMPACTAGE