Abstract FR:

L’objectif de cette thèse est d'apporter un éclairage sur le phénomène de colmatage d'une chaussée drainante. Ainsi, nous avons mis au point un dispositif expérimental destine à tester l'hypothèse selon laquelle ce phénomène serait dû à l'effet combine d'apports en particules colloïdales (bentonite brute et bentonite-bitume) et de cycles d'imbibition-séchage. Nous avons donc étudie l'évolution de la perméabilité et de la cohésion d'un milieu granulaire modelé suite à l'application de ces cycles. Nous avons montré que la chute de perméabilité se fait globalement de façon linéaire en fonction des cycles d'imbibition. De plus, nous avons constaté que l'évolution du colmatage est plus rapide dans le cas des particules argile-bitume que dans le cas des particules de bentonite brute. En effet, au cours de l'écoulement tandis que les particules d'argile pure traversent l'empilement sans y adhérer, les particules argile-bitume interagissent par rétention avec les grains du milieu poreux. Nous avons aussi mis en évidence le phénomène de migration des colloïdes à la surface libre de l'échantillon au cours des cycles de séchage. La répétition de ce phénomène conduit à des échantillons hétérogènes se composant de deux parties distinctes : une partie consolidée (croute) proche de la surface de séchage et une partie plus friable constituant le reste de l'échantillon. La mesure des paramètres mécaniques montre que de faibles teneurs en argile dans les croutes peuvent générer des valeurs importantes du module d'élasticité et de la résistance à la rupture. Par ailleurs, nous avons pu montrer, grâce aux observations microscopiques, que la cohésion du milieu est due à l'apparition de deux types de structures entre les grains du milieu poreux : le ciment et les voiles et ponts. Nous avons appelé ciment l'amas argileux résultant de la superposition, au cours de la répétition des cycles imbibition-séchage, des membranes planes, perpendiculaires à la direction de l'évaporation et situées dans les pores formes par les grains. Nous avons désigné par voiles et ponts les structures argileuses créées aux points de contacts entre les grains.