Soutenance mémoire
Analyses physico-chimiques du sol
Echantillons cuits
Chaque triplet de briquettes va subir une série de cuissons à différentes températures: 900.C, 1000.C, 1100.C et dans un four programmable avec un palier de 30 minutes et une vitesse de montée de température de cuisson de 10.C / mn .
L’opération de pesée et de mesure de retrait se continue pour chaque cuisson. On détermine ainsi les caractéristiques du matériau à savoir le retrait, la perte de poids, la porosité, la résistance à la flexion et la couleur.
Texture
Cette caractéristique permet d’évaluer le pourcentage des vides dans chaque briquette. Pour cela, on plonge les briquettes dans un bêcher rempli d’eau distillée qu’on chauffe jusqu’a ébullition qu’on maintient pendant deux heures.
On retire ensuite le bêcher du feu et on laisse séjourner pendant 24 heures après qu’on retire les briquettes du bêcher, on élimine l’excès d’eau à leur surface et on les pèses La porosité s’exprime par: P (%) = (M0- Ml) x 100 M0
Avec: M0 = Masse initiale de la briquette cuite (g).
M1 = masse finale de la briquette après l’essai (g).
Résistance à la flexion
Elle est déterminée à l’aide d’un appareil modèle « NETSZH » qui peut développer une force allant jusqu’a 60 Kgf. Cet appareil possède plusieurs calibres pour l’intensité de la force maximale exercée ainsi que pour la vitesse de déplacement du poids métallique responsable de cette force et par conséquent le temps de maintien d’une charge de valeur donnée.
Apres la lecture de l’intensité de la force à laquelle il y a rupture de la briquette, on effectue plusieurs mesures de la largeur et de l’épaisseur de cette briquette afin d’avoir la valeur moyenne de ces deux dimensions. (10)
Introduction
La caractérisation granulométrique, minéralogique géochimique et technologique des marnes ont nécessité le recours à plusieurs modes opératoires de préparation d’échantillon avant de procéder aux différentes analyses. La lecture des résultats analytiques obtenus ainsi que leurs interprétations sont détaillées dans le chapitre suivant.
Les analyses physico-chimiques
Humidité résiduelle
L’humidité varie entre 6,98 % et 17,89 %, respectivement pour (MY1) et (MY2) (fig13).
ph-mètre
Dans les deux échantillons, le pH H2O est basique.
Conductivité électrique
Pour les échantillons étudiés, la conductivité électrique mesurée varie entre 356μS/cm et 4780μS/cm respectivement pour MY1 et MY2.
D’après Les résultats de la (Fig.16) on peut dire que nos échantillons sont moyennement organiques puisque les teneurs en matières organiques varient entre 26.56% à 29.92%. Respectivement pour (MY1) et (MY2)
Teneur en carbonate de calcium
Les teneurs en CaCo3 a un rôle très important dans la résistance du matériau qui proportionnelle à la sensibilité à l’eau. En effet la (Fig.17) montre que les échantillons sont très calcaire .Ils ont des teneurs en CaCo3 varie entre 30,22 % et37.15 %. Respectivement pour (MY1) et (MY2),
Analyse minéralogie
interprétation des résultats
L’examen des diffractogrammes de nos échantillons montre l’existence d’interstratifiés surtout réguliers.
L’étude des diffractogrammes de tous les échantillons décèle la présence des minéraux carbonatés (calcite et dolomite), ainsi que des minéraux non carbonatés (quartz et palygorskite).
L’analyse thermique
-ATD et ATG
Les minéraux argileux comprennent différents types d’eau ou d’ions OH dans leur structure, Caractérisés par leur énergie de liaison.
L’analyse thermo-gravimétrique consiste à suivre la perte en poids d’un minéral argileux en Fonction de la température de chauffe. L’analyse thermique différentielle est basée sur les réactions thermiques qui se produisent Lorsqu’un minéral est chauffé. Les variations de températures sont reportées en fonction du Temps et de la température. La courbe enregistre les pertes d’eau (réactions endothermiques), mais aussi les recristallisations et les recombinaisons (réaction Exothermiques).
La première perte de poids est entre 50°C et 100°C qui correspond à la perte de l’eau hydroscopie.
La deuxième perte de poids à partir de 450°C jusqu’à 750°C correspond à la déshydratation des minéraux argileux et décarbonatation total, la perte de poids est entre 50°C et 900°C est de 24%.
La première perte de poids est entre 50°C et 100°C qui correspond au perte de poids hydroscopie.
La deuxième perte de poids a partir de 450°C jusqu’à 750°C correspond a la déshydratation des minéraux argileux et décarbonatation total la perte de poids est entre 50°C et 900°C est de 22 ,62%.
Essaies d’identifications de sol
Teneur en l’eau
Elle influe sur l’état de sol, sa sensorialité son potentiel de gonflement……
La connaissance de la teneur en eau d’un échantillon est donc très importante, car elle permet avec autres caractéristiques, d’apprécier l’état dans lequel trouve ce sol.
Le teneur en eau varie de 7.5% et 21.79% respectivement pour MY1 et MY2
limite de plasticité et de liquidité
Les propriétés mécanique d’un échantillon évoluent depuis celle d’un solide (w faible) jusqu’a d’un liquide (w élevé).entre ces deux état, le sol est à l’état plastique c.à.d. qu’il est capable de Subir des déformations rapide et considérable, sans casser, ni se fissurer ou changer de volume, et sans présenter de déformation.
Les valeurs moyenne des limites de liquidité et de plasticité varient respectivement de 79.06% et 48.48% pour MY1 et de 68.03% 32.72% pour MY2.
D’après les résultats de Ip qui comprit entre30.58 % et35.32 % Respectivement pour (MY1) et (MY2) en peut dire que les deux échantillons ont une forte argilosité. Et pour les résultats de Ic qui comprit entre 2 % et 1.72% Respectivement pour (MY1) et (MY2) en peut dire que les deux échantillons sont consistants. (2)
En général les courbes de défloculation présentent deux courbes qui peuvent être Subdivisé en trois parties.
– une première partie descendante, de très forte pente, située, généralement, entre 0 et 0,4 de carbonate de sodium Na2CO3, pour les deux échantillons. Durant cette phase Na+ se trouve retenus dans l’atmosphère ionique des particules argileuses impliquant une dispersion entre les forces répulsive et force attractives. Cette dispersion étant en faveur de cette dernière, entraîne la défloculation de la suspension argileuse, jusqu’à ce qu’un équilibre soit atteint.
-une deuxième partie caractérisé par un palier matérialise la zone de stabilité de la suspension argileuse .durant cette phase, l’équilibre étant atteint, la suspension se comporte comme une solution tampon en intégrant des quantités croissantes d’ions Na+ sans rendes implications sur l’état de stabilité de la suspension jusqu’à rupture de cette équilibre.
– Une dernière phase ascendante, de pente variable. En effet, quand cette concentration dépasse cette concentration dépassent certaines valeurs propres à chaque échantillon ; les Particules se rapprochent d’avantage et ce sont les forces d’attraction qui prédominent en provoquant la floculation de la suspension.
Les effets de la cuisson
Au ! cour de l élévation de la température dans le four qui représente la cuisson, un certain nombre de phénomène : tels que les transformations physico-chimique vont affecter la phase argileuse du produit considéré
La perte de poids et de retrait à 105°C
Le séchage à 105°C dans l’étuve correspond à la dernière phase de la dessiccation des briquettes ; il entraîne l’élimination des fractions résiduelles d’eau absorbée. Le départ de cette eau se traduit par une perte de poids et de volume par rapport à son poids et son volume initial.
Perte de poids
Nous notons qu’au, la perte de poids à 105°C respectivement pour MY1 et MY2 est de 5.01%
et 5.52%
Perte de retrait
Les retraits mesurés à 105°C s’identifié par une valeur qui varie de 3.15 %. Et de 4.41%.respectivement pour MY1 et MY2.
On général, à cette température, la perte de poids des deux les échantillons est moyennement faible.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I : cadre géologique et climatique de la zone d’étude
Situation géographique
I.2. Cadre socio-économique
I. 2.1 Cadre économique
I.2.1.1.L’agriculture
I.2.1.2 l’elvage
I.2.2Cadre sociologique
I.3.Climatologie
I.3.1. Le climat
I.3.2. Précipitation
I.3.3. La température
I.4. Hydrologie et hydrogéologie
I.4.1. Hydrologie
I.4.2. Hydrogéologie
I.5. Cadre géologique
I.5.1. Représentation
I.5.2. cadre structurel
I.5.3. lithostatigraphie
Chapitre II :Echantillonnage et méthode d’analyse
II.1. Echantillonnage
II.1.1. Prélèvements des échantillons
II.2. Méthodologie
II.2.1. Préparation des échantillons
II.2.2. Analyses physico-chimiques du sol
II.2.2.1. Détermination de l’humidité résiduelle
II.2.2.2. Détermination du pH dans l’eau de sol
II.2.2.3. Conductivité électrique du sol
II.2.2.4. Dosage de la matière organique totale par perte au feu (PAF)
II.2.2.5. Dosage du calcaire par Calcimétrie du Bernard
II.2.3. Granulométrie
II.2.3.1. Texture
II.2.3.2. Séparation granulométrique par tamisage humide
II.2.3.3. Analyse granulométrique par sédimentation
II.2.3.Les analyses géochimiques
II.2.3.1 Mise en solution des sols par attaque acide
II.2.4. Essaies technologiques
II.2.4.1. Essaie géotechnique
II.2.4.1.1Teneur en l’eau
II.2.4.1.2 Limite de liquidité et de plasticité
II.2.4.1.3 Essai au Bleu de Méthylène
II.2.4.1.4. essaie coulabilité
II.2.4.2. Essais sur briquettes
II.2.4.2.1. Confection des briquettes
II.2.4.2.2. Echantillons cuits
II.2.4.2.3.Texture
II.2.4.2.4. Résistance à la flexion
Chapitre III :résultats et discutions
Introduction
III.1. Les analyses physicochimiques
III.1.1. Humidité résiduelle
III.1.2. pH-mètre
III.1.3. Conductivité électrique
III.1.4. Teneur en matière organique
III.1.5. Teneur en carbonate de calcium
III.2 .Les analyses granulométries
III.2.1 Séparation granulométrique par tamisage humide
III.2.2 Analyse granulométrique par sédimentation
III.3. Les analyses géochimies
III.3.1 Attaque triacide
III. 3.2. Analyse minéralogie
III. 4. Essaies d’identifications de sol
III.4.1. Teneur en l’eau
III .4.2 limite de plasticité et de liquidité
III.4.3. Essaie bleu de méthylène
III.4.4. Essaie coulabilité
III.5. Les essaies technologiques sur les briquettes
III.5.1.Les effets de séchage à température ambiante et de la cuisson à 105C
III.5.2. Perte de retrait en fonction de la température
III.5.3 Perte de poids en fonction de la temperature de cuisson
III.5.4. Porosité en fonction de la temperature de cuisson
III.5.5 Essaie de compression
Conclusion
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