Plateforme microstructure
La diffusion de l'eau au sein des matériaux est l'un des facteurs les plus importants qui déterminent la durabilité et les propriétés de résistance de ces matériaux. Dans le cadre de nos travaux sur des structures de sol traitées au liant hydraulique, il s'agit d'étudier l'influence de l'eau traversant ces sols, considérés comme des milieux poreux, par l'analyse des textures par porosimétrie au mercure, technique BET et/ou par analyse d'image.
Mesure du potentiel hydrique d'un matériau (succion): Dispositif WP4
La succion du sol et la courbe de rétention d'eau du sol (SWRC) influencent de nombreuses propriétés techniques des sols non saturés et leur comportement. Par conséquent, des mesures précises de la succion du sol sont importantes pour modéliser le comportement du sol.
La courbe de rétention d'eau du sol (SWRC) est définie comme la relation entre la teneur en eau et la succion du sol et peut être divisée en 3 zones caractéristiques (Bardner, 1965) (Figure 1) :
- Zone de saturation capillaire où le sol est complètement saturé. Les changements dans la teneur en eau entraînent des déformations de volume sans aucune diminution du degré de saturation.
- Zone de désaturation : Lorsque l'aspiration matricielle dépasse la valeur d'entrée d'air (AEV) du sol testé, le degré de saturation diminue rapidement. L'hystérésis entre les courbes de mouillage et de séchage est typique de la zone de désaturation.
- Zone de saturation résiduelle : dans cette zone la teneur en eau peut être modifié uniquement par transport de vapeur (Bishop, 1960). Le
Le laboratoire est équipé d'un dispositif WP4C de chez Decagon qui utilise les méthodes de pression de vapeur, idéales pour mesurer les succions à l’extrémité sèche de la courbe de rétention d'eau. La succion est mesurée lorsque l'équilibre de la pression de vapeur au-dessus de l'échantillon de sol est atteint. Si la pression de vapeur est mesurée, la succion peut être calculée à l'aide de l'équation de Kelvin
Le WP4C exploite la technique du point de rosée du miroir refroidi pour mesurer le potentiel hydrique d'un échantillon.
Le potentiel hydrique est l'état énergétique de l'eau dans un système, à quel point l'eau est liée structurellement ou chimiquement, au sein d'une substance. Quatre composants:
- Gravitationnel: dépend de la position de l'eau dans un champ gravitationnel,
- Matriciel: dépend des forces d'adsorption liant l'eau à une matrice,
- Osmotique: dépend de la concentration de substance dissoute dans l’eau,
- Pression: dépend de la concentration de substance dissoute dans l’eau.
Le WP4C mesure la somme des potentiels osmotique et matriciel dans un échantillon.
Caractéristique du WP4
- Plage : 0 à -30 MPa
- Précision : +/- 0.05 MPa de 0 à 5 MPa 1% de 5 à -300 MPa
- Temps de mesure :
- 10 à 15 minutes pour la plupart des échantillons de sol en mode précis
- 20 min. pour échantillons de tissus végétaux
- 5 minutes en mode rapide (précision réduite)
- Contrôle de température : 15 à 40 °C (+/- 0,2 °C) Environnement de fonctionnement : 5 à 40 C°
- Capacité de l'échantillon : 7 ml recommandé (15 ml plein)