111.2 Caractérisation des matériaux
111.2.1 Caractérisation physique
m.2.1.1 Concentration solide
La technique de prélèvement utilisée a entraîné un remaniement important des sédiments Le
calcul de la teneur en eau des échantillons in-situ n'a donc pas été possible. Néanmoins, le
stockage de l'échantillon "composite" dans un large bac rectangulaire (L = 78 cm, 1 = 55 cm et
h = 35 cm) a favorisé la consolidation sous poids propre de la vase. Ainsi, la hauteur d'eau
surnageante dans le bac s'est rapidement stabilisée. La consolidation a atteint alors le domaine
asymptotique et la concentration solide a peu évolué. Après deux mois, les hauteurs d'eau
surnageante et de boue décantée sont alors respectivement de 5 et 30 cm.
Sur la moyenne de tous les carottages effectués dans le bac pour mener les travaux de
caractérisation, la concentration solide des prélèvements (eau surnageante + boue) est de
386.4 g/1. Cela correspond à une teneur en eau (Wpé) de 68.5 % (cf. 1.2.1). Après deux mois,
la concentration solide de la vase en place (sans l'eau surnageante) est de 465 g/1, soit une
teneur en eau (Wpé) de 63.5 %. Ces données s'avèrent particulièrement utiles dans la suite de
l'étude. Ainsi, à chaque nouvel essai, elles permettent d'optimiser la quantité de boue humide à
prélever en fonction des besoins en matière solide de l'essai. En outre, ces valeurs sont
supposées proches des valeurs de la vase en place dans le canal sur les 30 premiers centimètres.
m.2.1.2 Etude granulométrique
Les distributions granulométriques de tous les échantillons ont été déterminées par tamisage
Pour compléter la caractérisation de la fraction fine du sédiment "composite", un échantillon de
la tranche 0/40 pm a été prélevé et analysé par granulométrie laser.
III.2.1.2.1 Principe
Tamisage :
Pour tous les échantillons, 600 grammes de boue humide ont été mis en suspension par
agitation. Pour éviter la formation d'agglomérats de particules, de l'hexamétaphosphate de
sodium (HMP) à 10 g/kg qui favorise la dispersion des particules élémentaires, a été utilisé.
Après 10 minutes, un tamisage en voie humide a été effectué sur tamiseuse à vibrations
d'origine électromagnétique TAMISOR, équipée de tamis à mailles carrées de 500, 250, 125,
80, 63, 40 et 20 pm. Un échantillon de la fraction 0/20 pm a ensuite été tamisé à 10 pm. Cette
opération délicate se déroule dans un bac à ultrason, sans lequel le tamis se comporte comme
un récipient étanche. Avec un diamètre de 6.8 cm, le tamis doit être vidé tous les 10 à 15 cl de
pulpe, pour éviter le colmatage des mailles par les particules du refus. En outre, la pulpe doit
être fortement diluée. Les différentes fractions obtenues après tamisages sont séchées à 40 °C
et pesées.
Laser :
Les mesures de granulométrie laser ont été effectuées avec le CILAS 750. Cet appareil utilise
la diffraction de la lumière cohérente pour déterminer le diamètre moyen d'une particule sous
toutes ses orientations possibles, résultant de sa rotation par écoulement d'une suspension très
diluée dans une cellule de faible épaisseur (1 mm). La granulométrie est alors calculée à partir
de la projection en plan de la particule sur un écran constitué de capteurs photoélectriques Cet
appareil offre la possibilité de compléter la caractérisation jusqu'à 1 pm.
87
111.2.1 Caractérisation physique
m.2.1.1 Concentration solide
La technique de prélèvement utilisée a entraîné un remaniement important des sédiments Le
calcul de la teneur en eau des échantillons in-situ n'a donc pas été possible. Néanmoins, le
stockage de l'échantillon "composite" dans un large bac rectangulaire (L = 78 cm, 1 = 55 cm et
h = 35 cm) a favorisé la consolidation sous poids propre de la vase. Ainsi, la hauteur d'eau
surnageante dans le bac s'est rapidement stabilisée. La consolidation a atteint alors le domaine
asymptotique et la concentration solide a peu évolué. Après deux mois, les hauteurs d'eau
surnageante et de boue décantée sont alors respectivement de 5 et 30 cm.
Sur la moyenne de tous les carottages effectués dans le bac pour mener les travaux de
caractérisation, la concentration solide des prélèvements (eau surnageante + boue) est de
386.4 g/1. Cela correspond à une teneur en eau (Wpé) de 68.5 % (cf. 1.2.1). Après deux mois,
la concentration solide de la vase en place (sans l'eau surnageante) est de 465 g/1, soit une
teneur en eau (Wpé) de 63.5 %. Ces données s'avèrent particulièrement utiles dans la suite de
l'étude. Ainsi, à chaque nouvel essai, elles permettent d'optimiser la quantité de boue humide à
prélever en fonction des besoins en matière solide de l'essai. En outre, ces valeurs sont
supposées proches des valeurs de la vase en place dans le canal sur les 30 premiers centimètres.
m.2.1.2 Etude granulométrique
Les distributions granulométriques de tous les échantillons ont été déterminées par tamisage
Pour compléter la caractérisation de la fraction fine du sédiment "composite", un échantillon de
la tranche 0/40 pm a été prélevé et analysé par granulométrie laser.
III.2.1.2.1 Principe
Tamisage :
Pour tous les échantillons, 600 grammes de boue humide ont été mis en suspension par
agitation. Pour éviter la formation d'agglomérats de particules, de l'hexamétaphosphate de
sodium (HMP) à 10 g/kg qui favorise la dispersion des particules élémentaires, a été utilisé.
Après 10 minutes, un tamisage en voie humide a été effectué sur tamiseuse à vibrations
d'origine électromagnétique TAMISOR, équipée de tamis à mailles carrées de 500, 250, 125,
80, 63, 40 et 20 pm. Un échantillon de la fraction 0/20 pm a ensuite été tamisé à 10 pm. Cette
opération délicate se déroule dans un bac à ultrason, sans lequel le tamis se comporte comme
un récipient étanche. Avec un diamètre de 6.8 cm, le tamis doit être vidé tous les 10 à 15 cl de
pulpe, pour éviter le colmatage des mailles par les particules du refus. En outre, la pulpe doit
être fortement diluée. Les différentes fractions obtenues après tamisages sont séchées à 40 °C
et pesées.
Laser :
Les mesures de granulométrie laser ont été effectuées avec le CILAS 750. Cet appareil utilise
la diffraction de la lumière cohérente pour déterminer le diamètre moyen d'une particule sous
toutes ses orientations possibles, résultant de sa rotation par écoulement d'une suspension très
diluée dans une cellule de faible épaisseur (1 mm). La granulométrie est alors calculée à partir
de la projection en plan de la particule sur un écran constitué de capteurs photoélectriques Cet
appareil offre la possibilité de compléter la caractérisation jusqu'à 1 pm.
87
