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Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Le diamètre extérieur est de 100 mm, l’intérieur de 60 mm et la
hauteur de 70 mm. Grâce à des drainages latéraux sur les faces
internes et externes de l’éprouvette, la longueur de drainage est
réduite à 10 mm (demie épaisseur du cylindre creux), ce qui est
essentiel pour assurer des conditions de drainage acceptables
dans le cas des argiles et argilites de faible perméabilité (10
-12
-
10
-13
m/s) telles que celles considérées comme roches hôtes
potentielles dans le stockage des déchets radioactifs.
Le chauffage est obtenu à l’aide d’une résistance électrique
placée autour de la cellule de confinement (non représentée sur
le Figure) avec un régulateur piloté par une mesure de la
température du fluide de confinement (huile silicone), il permet
une précision de 0,1°C. L’ensemble est d’isolé thermiquement
de la température ambiante
Comme le montre également la Figure 1, l’éprouvette est
reliée à 4 contrôleurs pression volume (PVC) pour l’application
du confinement (extérieur et intérieur, PVC1), la contre-
pression en haut et en bas (PVC2), la contrepression sur la face
interne (PVC3) et externe (PVC4). La pression interstitielle peut
être mesurée au niveau de l’embase inférieure et de la face
extérieure. L’ensemble de ces conduits et les diverses
connexions électriques (LVDTs, température,…) rendent
l’embase assez complexe, comme on peut le voir sur la Figure
2.
Connexions électriques
Drainage supérieur
Drainage inférieur
Géotextile extérieur
Géotextile intérieur
Mesure de température
Confinement externe
Confinement interne
Drainage supérieur
Géotextile extérieur
Drainage inférieur
Valve de sécurité
Figure 2. Schéma de l’embase de la cellule.
Les variations de volume sont suivies à l’aide de capteurs
LVDT locaux permettant la mesure des déplacements axiaux et
radiaux (Figure 3).
Figure 3. Mesures LVDT des déplacements locaux axiaux et radiaux
2.2
Matériau étudié
Les essais ont été effectués sur des éprouvettes prélevées dans la
galerie de l’essai thermique Praclay excavée dans l’argile de
Boom à une profondeur de 223 m dans le laboratoire souterrain
du SCK-CEN (Centre d’études nucléaires) de Mol en Belgique
(Bernier et al. 2007). Les caractéristiques de l’argile de Boom
sont présentées au Tableau 1. Avec une certaine proportion de
smectite (30%), l’argile de Boom présente des propriétés de
onflement.
ableau 1. Car
argile de Boom.
g
T
actéristiques de l’
Porosité (%)
39
Teneur en eau (%)
25-30
Fraction argileuse (%)
55
Smectite (%)
30
Quartz (%)
25
Felspath, calcite, pyrite (%)
20
La taille de l’éprouvette s’est faite manuellement à la scie à
bois à partir de carottes fournies de 100 mm de diamètre. Le
cylindre intérieur a été taillé à l’aide d’une scie cloche à bois de
60 mm de diamètre. Pendant la taille, une membrane de
néoprène était placée autour de l’éprouvette pour limiter le
séchage.
3 RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
3.1
Resaturation de l’éprouvette
Temps (jours)
V
eau injectée
/
V
éprouvette
(-)
Pression interstitielle (kPa)
Temps (jours)
b
Figure 4. Resaturation de l’éprouvette d’argile de Boom
Afin de minimiser le gonflement (Delage et al. 2007), la
saturation de l’éprouvette s’est faite sous contrainte effective en
place (état proche de l’isotrope avec un
K
0
de 0,9), définie par
une contrainte moyenne
p
de 4,5 MPa et une pression
interstitielle
u
de 2,25 MPa). La saturation s’est faite sous
p
= 3,25 MPa et
u
= 1 MPa en appliquant la contre-pression au
sommet et à l’intérieur de l’éprouvette et en la mesurant à la
base et sur la face extérieure avec les capteurs présentés en
