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Université Claude Bernard - Lyon I (14/12/2011), Jean Colombani (Dir.)
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Étude de l'influence de la dissolution sous contrainte sur les propriétés mécaniques des solides -- fluage du plâtre --
Edgar-Alejandro Pachon-Rodriguez1
(14/12/2011)

L'importante augmentation de fluage des plaques de plâtre en milieu humide est un vieux problème dans l'industrie du bâtiment, dont l'origine n'est pas encore établie. Afin d'en comprendre le mécanisme une étude à trois échelles (macro : réponse mécanique, micro : cinétique de dissolution et nano : observation atomique) a été réalisée. Une corrélation forte existe entre le fluage du plâtre en immersion et la cinétique de dissolution du gypse. La concordance de cette corrélation avec une loi de déformation par dissolution sous contrainte, très utilisés en géologie, permet de proposer la dissolution sous contrainte comme un des mécanismes responsables du fluage du plâtre en immersion. L'évolution de la topographie de la surface du cristal de gypse immergé dans une solution aqueuse de gypse est observée par microscopie à force atomique (AFM). La cinétique de migration des marches atomiques est très dépendante de la sous-saturation de la solution, de la force d'appui de la pointe de l'AFM ainsi que des additifs utilisés. L'étude de l'influence de la force d'appui sur les vitesses des marches met en évidence la présence de deux mécanismes complètement différents. A fortes forces ( > 15 nN) on observe un mécanisme d'usure de la surface, tandis qu'à faibles forces (< 10 nN) le mécanisme observé semble être la dissolution sous contrainte. L'évolution des vitesses des marches atomiques avec la force appliquée par la pointe est concordante avec une loi connue de dissolution sous contrainte.
1 :  LPMCN - Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures
Physique/Matière Condensée/Science des matériaux
Gypse – plâtre – fluage – dissolution – milieu humide – marches atomiques – piqûres d'attaque – dissolution sous contrainte – interférométrie – holographie – AFM
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