Rhéologie des matériaux modèles

Rhéologie des matériaux modèles

L’amélioration de la compréhension du comportement mécanique des sols granulaires lâches, en particulier la liquéfaction statique, et le développement des nouveaux outils d’analyse ont donné naissance à un nouveau projet de recherche avec une approche micromécanique faisant appel à des matériaux modèles comme des billes de verre monodisperses. Ce projet est initié avec la thèse de M.T. Hoang en 2005 en co-encadrement avec J.N. Roux du LMSGC (Laboratoire des Matériaux et des Structures du Génie Civil) et il a permis le développement d’une machine triaxale de précision, équipée de procédés de mesures des déformations internes par capteurs sans contact et de mesures de propagation d’ondes par capteurs piézoélectriques placés dans les embases.

Les premières campagnes expérimentales sur le sol idéalisé à l’appareil triaxial ont permis de montrer pour la première fois le caractère global macroscopique de l’instabilité de type "stick-slip", à la fois sur le déviateur et sur la déformation volumique, la quasi-périodicité des fluctuations et la synchronisation entre déviateur et déformation volumique. L’analyse d’image après essai indique une érosion progressive des billes de verre caractérisée par une diminution du facteur de forme et éventuellement des fusions, tandis que l’analyse granulométrique par laser montre l’apparition des billes de plus petites tailles et une réduction de diamètre moyen en fonction du nombre d’essais. Une bonne concordance est obtenue entre les modules Young quasi-statiques lors de la remontée de l’instabilité "stick-slip" et les modules dynamiques par propagation d’ondes.