1.3.5 Résistance mécanique
La résistance au cisaillement des vases est essentiellement fonction du rôle joué par l'eau
interstitielle lorsque les contraintes sont appliquées. Une contrainte de compression va
entraîner une surpression dans le matériau. Dans un premier temps, les efforts sont repris en
totalité par l'eau interstitielle. Puis, peu à peu, l'eau sous pression va migrer vers l'extérieur du
matériau, à une vitesse dépendante de sa perméabilité. Au fur et à mesure, les efforts vont se
reporter sur la fraction solide. Ainsi, on considère que ces matériaux sont caractérisés par un
comportement à court terme (phase liquide) et à long terme (phase solide). A ces deux états
correspondent deux types d'essais bien distincts : les essais non drainés (court terme) et les
essais drainés (long terme).
Les appareils usuels sont la boîte de cisaillement et l'appareil triaxial qui fonctionnent avec des
conditions de drainage ouvertes ou fermées selon les objectifs. Moyennant des mises en oeuvre
particulière pour éviter les remaniements, ces essais permettent de déterminer la cohésion
C (kPa) et l'angle de frottement rupture des échantillons pour des sollicitations variables (contraintes normales et tangentielles).
De la même façon que pour les argiles, les vases présentent une courbe de cisaillement
caractérisée par un pic de résistance pouvant être très marqué (GOUTTIERE, 1987). En
général, la valeur de la cohésion est d'autant plus faible que la teneur en eau est élevée.
1.4 Caractéristiques chimiques et minérales des vases
1.4.1 Les principaux constituants
L'identification minéralogique des vases est effectuée généralement par diflfractométrie des
rayons X. Cependant, une simple observation à la loupe binoculaire permet rapidement de
reconnaître les principaux minéraux qui constituent la matrice de la vase tels que le quartz, les
feldspaths ou les carbonates. Une caractérisation spécifique sur lame orientée permet de
déterminer les différentes familles d'argiles. Les trois principales sont la kaolinite, l'illite, et la
smectite. La fraction organique se présente sous des formes très variées (débris végétaux,
micro-organismes, colloïdes humiques...). Si on ne peut déduire le comportement chimique,
mécanique ou hydraulique des vases simplement de leur composition minéralogique, la
connaissance de l'abondance et de la nature des minéraux argileux permet une première
estimation de leurs caractéristiques principales.
I.4.2 Les argiles
1.4.2.1 Présentation
Les deux définitions qui désignent les argiles se recoupent sans être totalement équivalentes.
E/i sédimentplogie, les argiles regroupent l'ensemble des matériaux dont les particules
n excèdent pas 2 pm de diamètre équivalent. De tels matériaux contiennent donc des minéraux
détritiques ou des néoformations très finement divisées.
fy, mmêjÿlogie, les argiles correspondent à des minéraux spécifiques que l'on ne rencontre
jamais en particules plus grosses. Ces minéraux sont des silicates d'aluminium hydratés qui
présentent une structure cristalline en feuillets (SCHLOSSER, 1988). Dans les particules
d argile, on distingue deux corps minéraux (la silice tétraédrique et l'hydroxyde d'aluminium
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La résistance au cisaillement des vases est essentiellement fonction du rôle joué par l'eau
interstitielle lorsque les contraintes sont appliquées. Une contrainte de compression va
entraîner une surpression dans le matériau. Dans un premier temps, les efforts sont repris en
totalité par l'eau interstitielle. Puis, peu à peu, l'eau sous pression va migrer vers l'extérieur du
matériau, à une vitesse dépendante de sa perméabilité. Au fur et à mesure, les efforts vont se
reporter sur la fraction solide. Ainsi, on considère que ces matériaux sont caractérisés par un
comportement à court terme (phase liquide) et à long terme (phase solide). A ces deux états
correspondent deux types d'essais bien distincts : les essais non drainés (court terme) et les
essais drainés (long terme).
Les appareils usuels sont la boîte de cisaillement et l'appareil triaxial qui fonctionnent avec des
conditions de drainage ouvertes ou fermées selon les objectifs. Moyennant des mises en oeuvre
particulière pour éviter les remaniements, ces essais permettent de déterminer la cohésion
C (kPa) et l'angle de frottement rupture des échantillons pour des sollicitations variables (contraintes normales et tangentielles).
De la même façon que pour les argiles, les vases présentent une courbe de cisaillement
caractérisée par un pic de résistance pouvant être très marqué (GOUTTIERE, 1987). En
général, la valeur de la cohésion est d'autant plus faible que la teneur en eau est élevée.
1.4 Caractéristiques chimiques et minérales des vases
1.4.1 Les principaux constituants
L'identification minéralogique des vases est effectuée généralement par diflfractométrie des
rayons X. Cependant, une simple observation à la loupe binoculaire permet rapidement de
reconnaître les principaux minéraux qui constituent la matrice de la vase tels que le quartz, les
feldspaths ou les carbonates. Une caractérisation spécifique sur lame orientée permet de
déterminer les différentes familles d'argiles. Les trois principales sont la kaolinite, l'illite, et la
smectite. La fraction organique se présente sous des formes très variées (débris végétaux,
micro-organismes, colloïdes humiques...). Si on ne peut déduire le comportement chimique,
mécanique ou hydraulique des vases simplement de leur composition minéralogique, la
connaissance de l'abondance et de la nature des minéraux argileux permet une première
estimation de leurs caractéristiques principales.
I.4.2 Les argiles
1.4.2.1 Présentation
Les deux définitions qui désignent les argiles se recoupent sans être totalement équivalentes.
E/i sédimentplogie, les argiles regroupent l'ensemble des matériaux dont les particules
n excèdent pas 2 pm de diamètre équivalent. De tels matériaux contiennent donc des minéraux
détritiques ou des néoformations très finement divisées.
fy, mmêjÿlogie, les argiles correspondent à des minéraux spécifiques que l'on ne rencontre
jamais en particules plus grosses. Ces minéraux sont des silicates d'aluminium hydratés qui
présentent une structure cristalline en feuillets (SCHLOSSER, 1988). Dans les particules
d argile, on distingue deux corps minéraux (la silice tétraédrique et l'hydroxyde d'aluminium
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