Taking into account of the discontinuous nature of the solvent in the mechanical modeling of swelling clays

Résumé : Ce travail vise à améliorer la description à l'échelle du nanomètre des sols argileux expansifs en utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT). L’eau n’est plus considérée comme un solvant continu mais comme un fluide de molécules polaires individuelles. L'objectif est de reproduire les résultats issus de l'expérience ou de la modélisation numérique tels que la présence de couches d'eau discrètes dans l'espace interfolaire ou la variation de la pression de disjonction avec la distance interfolaire dans le régime de gonflement cristallin. Différents phénomènes physiques de complexité croissante sont successivement étudiés. La taille finie des molécules d'eau est tout d'abord prise en compte en modélisant l'eau comme un fluide de sphères dures traité par la théorie fondamentale de la mesure. La nature polaire du solvant est ensuite implicitement considérée en utilisant un potentiel intermoléculaire de Lennard-Jones pour reproduire les différents types d'interactions de Van der Waals. La nature dipolaire de l'eau est ensuite explicitement modélisée par un fluide dipolaire de sphères dures. Ces deux derniers modèles utilisent une approche perturbative de la théorie de la fonctionnelle de densité dans laquelle les effets de corrélation entre les molécules du fluide sont incorporés. Les ions sont finalement ajoutés afin de compléter la description de la double couche électrique. En vue d'une application au génie civil, l'expression améliorée de la pression de disjonction à l'échelle nanométrique est incluse dans une forme modifiée du principe de Terzaghi appliqué aux argiles expansives non-saturées récemment développée dans notre groupe afin de simuler numériquement le comportement hydro-mécanique des argiles gonflantes lors d’essais d'infiltration d’eau
Type de document :
Thèse
Mechanics [physics.med-ph]. Université de Lorraine, 2017. English. 〈NNT : 2017LORR0036〉
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [116 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01661513
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 12 décembre 2017 - 00:49:30
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:27:33

Fichier

DDOC_T_2017_0036_TRAN.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01661513, version 1

Collections

Citation

Van Duy Tran. Taking into account of the discontinuous nature of the solvent in the mechanical modeling of swelling clays. Mechanics [physics.med-ph]. Université de Lorraine, 2017. English. 〈NNT : 2017LORR0036〉. 〈tel-01661513〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

33

Téléchargements de fichiers

9