Caractérisation de roches gypseuses : microstructure et propriétés mécaniques
Thibault Coppée  1@  , Myriam Duc  1, *@  , Jeanne-Sylvine Guedon  1@  , Amade Pouya  2@  , Béatrice Béchet  3@  
1 : Sols, Roches et Ouvrages Géotechniques
Université Gustave Eiffel
2 : Laboratoire Navier
Ecole des Ponts ParisTech, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Gustave Eiffel
3 : Eau et Environnement
Université Gustave Eiffel
* : Auteur correspondant

L'extension des activités anthropiques conduit à un développement des infrastructures dans des zones soumises aux aléas « cavité » liés à la dissolution du gypse. Cet aléa est identifié dans le cas d'anciennes exploitations comme des carrières mais il reste mal localisé en présence de poches de gypse isolées et/ou disséminées dans les zones sédimentaires. Comme l'ensemble des roches salines, le gypse possède une cinétique de dissolution rapide et la dissolution est décrite comme un phénomène de surface. Or les matériaux gypseux possèdent une porosité plus ou moins développée permettant des circulations de fluide et des phénomènes de recristallisations de calcite en condition sursaturée. Si, la cinétique de dissolution des matériaux gypseux a été largement étudiée en laboratoire, il persiste une méconnaissance au niveau de l'évolution avec le temps des propriétés hydromécaniques de ces matériaux. De plus, selon le contexte local, les masses gypseuses peuvent être entrecoupées d'inter-lits argileux et d'oxydes ce qui complexifie l'écoulement de l'eau dans ces masses car ces zones de discontinuité minéralogiques peuvent canaliser ou limiter l'écoulement.

La présente communication vise à décrire la minéralogie, la microstructure (porosité) et les propriétés mécaniques qui en découlent, de 3 types de matériaux gypseux (2 gypses parisiens et un gypse de Sud est de la France). Ce dernier (gypse triasique) est intersecté par des lits argileux et des oxydes ce qui permet de mesurer l'importance que peuvent représenter les hétérogénéités dans le matériau. La description du réseau poreux de manière quantitative (porosité totale, distribution de taille de pores, porosité piégée mesurées par porosité à l'eau ou par porosimétrie par intrusion de mercure) ou qualitative (par observation en microscopie optique et électronique à balayage) permet de mieux appréhender la perméabilité et les écoulements au travers des matériaux gypseux. Enfin, la microstructure des différents gypses testés est mise en regard avec leurs propriétés mécaniques mesurées par des méthodes non destructives (à l'aide de la vitesse du son et de mesure de la fréquence de résonance). Ce travail doit permettre à terme de contribuer à mieux appréhender la durabilité et l'évolution des vides dont l'origine est reliée à la présence de gypse.


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