Détermination du coefficient de diffusion isotherme de l'humidité dans des matériaux de construction

Perrin, Bernard; Fourès, Jean-Marc; Javelas, R.

doi:10.1007/bf02474864

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“…Dans le cas particulier oh la phase gazeuse est B la pression atmosphCrique, 1'Cquation gouvernant le transfert s'Ccrit avec oG h,, p,, pg et Ow sont respectivement la pression en hauteur d'eau Cquivalente, la masse volumique de l'eau, la masse volumique du mClange gazeux air-vapeur et la teneur en eau volumique; K, , est le coefficient de transfert global, K, la conductivitt hydraulique, KDv le coefficient de transfert diffusif et C, la capacitk capillaire. En exprimant 1'Cquation 1 en terme de la teneur en eau, on dCfinit le coefficient de diffusion D,, (Ow) (Hall 1989;Angulo 1989;Perrin et al 1983) : Can. Geotech.…”

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Détermination de la perméabilité non saturée des matériaux argileux à faible porosité

Robinet¹,

Rhattas²

1995

Can. Geotech. J.

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RCsumC : La prCsence de couches argileuses naturelles ou artificielles joue un r61e fondamental dans la protection des eaux souterraines contre la pollution. Dans le cas des argiles B faible porosit6 partiellement saturCes, la dCtermination expkrimentale des coefficients de transfert est particulibrement difficile du fait des pertes de charges hydrauliques importantes et des interactions eau-particules qui rCduisent la mobilitC de l'eau interstitielle. Un travail experimental a Ct C effectuC afin de les determiner, de f a~o n simple, dans les formations argileuses de Boom et du Bassin parisien. Pour cela, nous nous sommes attach& Ctablir, d'une part; Ies profils hydriques par des essais d'imbibition pratiquCs sur des colonnes d'argile de 300 mm de hauteur et, d'autre part, les isothermes de sorption-dCsorption par la technique des solutions salines sur plusieurs Cchantillons. L'analyse spatio-temporelle des profils hydriques permet de connaitre les variations du coefficient de diffusion isotherme de I'humiditC en fonction de la teneur en eau. ConformCment B l'hypothbse de 1'Cquilibre local, des isothermes de sorption-dCsorpdon fournissent la courbe caractCristique de chaque formation dans un rCfCrentie1 potentiel de l'eauteneur en eau. La connaissance de 1'Cvolution de la diffusivitC globale associCe aux courbes de rktention offre la possibilitC de calculer le coefficient de permCabilitC en fonction du degrC de saturation.Mots clks : argile, isothermes de sorption4Csorption, imbibition, coefficient de diffusion, permCabilitC.Abstract: The presence of impermeable natural or artificial clayey layers plays a fundamental role in protecting ground water from pollution. In the case of low porosity and partially saturated clays, the experimental determination of transfer coefficient is particularly difficult because of a considerable reduction in hydraulic head and of water-particle interactions that reduce the interstitial water mobility. Experimental work was carried out to obtain, in a simple way, the hydrodynamic characteristics of two clayey formations: Boom and Bassin Parisien. The hydraulic profiles were determined by soaking tests on 300 mm high clayey columns and the sorptiondesorption isotherms were evaluated by the saline solution technique on several samples of both clays. The spatio-temporal analysis of the hydraulic profiles reveals the variations in isothermal diffusion coefficient according to the water content. In accordance with the hypothesis of local equilibrium, the sorption-desorption isotherms give the characteristic curve of each formation in a potential versus water content relationship. The total diffusivity combined with retention curves allows to calculate the permeability as a function of the saturation.

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