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2014 - Physique des roches - (Ingénieur 2A) - JACOB Mathilde

JACOB Mathilde

Diplôme préparé :
Sujet de stage : Thermal shock cooling in granite : The influence of crystal size
Tuteur : M. Heap, P. Baud

Résumé :
Qu’elles soit naturelles ou expérimentales, le granite chauffé peut être soumis à un refroidissement brutale dans de nombreuses circonstances. Par exemple, dans les cas de gradients de températures importants et d’un contact avec l’eau, les propriétés physiques et chimiques du granite (vitesses des ondes, porosité, densité de fissures...) vont être considérablement modifiées. La transition α/β du quartz (573°C) marque des changements radicaux notamment dans la structure spatiale du granite. Cette transition entraîne l’apparition de micro-fractures dues à l’agrandissement du quartz présent en grande quantité dans le granite. Le comportement du granite soumis à un gradient de température a beaucoup été étudié auparavant, mais dans notre cas, nous avons cherché à étudier les effets du taux de refroidissement après chauffage. Nous avons chauffé à 1°C/min jusqu’à 300°C et 700°C des échantillons de granite de Lanhelin., puis nous les avons refroidi au même tau pour le refroidissement lent et à 15°C/sec pour le refroidissement brutal. Nous avons trouvé une augmentation de la porosité entre l’échantillon refroidi lentement et l’échantillon refroidi brutalement de 22% pour les échantillons chauffés à 300°C et de 32% pour les échantillons de 700°C. Cette différence est assez significative compte tenu que l’échantillon intact possède une porosité de 0,27%. De même, nous avons pu montrer que les fractures thermiques menaient à une diminution de la vitesse des ondes P et de la force uniaxiale. Nos résultats ont finalement prouvé l’importance du taux de refroidissement et son influence sur les propriétés physiques du granite étudié. Nous n’avons néanmoins pas réussi à montrer une influence de la taille des grains sur les propriétés physiques des granites. Il faudra donc continuer les recherches avec plus de granites pour pouvoir déterminer une telle influence.

10 octobre 2014