RESUME:

La technique infrarouge presentee perrnet de detecter l'evolution des sources ou des puits de chaleur et d'examiner les phenomènes thermomecaniques qui se manifestent dans les materiaux rocheux soumis à des chargements transitoires rapides, en temperature ou en vibrations mecaniques. Grace au couplage thermomecanique, elle est tout à fait adaptee à la detection des dissipations thermomecaniques autour des defauts ou des zones de faiblesse indiquant un etat d'endommagement ou d'heterogeneite mecanique ou thermique du materiau rocheux.

1 INTRODUCTION

Le sel gemme presente generalement des caracteristiques de rupture intermediaire entre la ductilite et la fragilite suivant les conditions de charge et de temperature. La tectonophysique souligne que les proprietes mecaniques des roches varient de façon significative en fonction de la profondeur (Nur 1974) passant du comportement essentiellement fragile en surface, à contrainte moyenne faible ou à faible temperature, au comportement ductile à plus forte contrainte moyenne et enfin au comportement tout à fait visqueux à plus forte temperature. La presente communication s'interesse plus particulièrement aux phenomènes thermomecaniques qui se produisent de façon transitoire au niveau de la matrice du sel gemme. La thermographie infrarouge proposee est utilisee comme une technique non destructive pour ausculter sans contact le materiau etudie et pour detecter la degradation de la matrice so us sollicitations. Elle permet egalement de verifier et/ou de conforter certaines hypothèses de calcul qui necessitent un support physique.

2 PROPRIETES CARACTERISTIQUES DU SEL GEMME

Le sel gemme est en effet un materiau rocheux relativement mou et peut se deformer plastiquement. Cependant il est extrêmement sensible aux effets d'entaille et aux concentrations de contrainte. En presence d'un defaut, la rupture fragile se manifeste à contrainte moyenne faible souvent avec un seuil de plasticite. La ruine de l'echantillon se produit soit par I'extension directe d'un defaut unique preexistant, soit par la coalescence des petits defauts. Le niveau de contrainte necessaire pour activer ces defauts est relie à la taille du defaut en interaction avec la microstructure environnante. L'occurrence de la microfissuration et des glissements conduit à la non linearite de la courbe de reponse contrainte-deforrnation et au radoucissement rheolcgique. La Figure 1 decrit un essai de compression uniaxiale monotone sur un echantillon de sel gemme. La variation de volume mesuree en cours d'essai à l'aide des extensomètres installes dans les sens longitudinal et transversal sur une eprouvette cylindrique s'est revelee un aspect important et significatif de la deformation du sel gemme sous charge. Elle peut être attribuee (1) soit aux variations elastiques dans les cristaux, (2) soit à la dilatance causee par une fissuration croissante.

  • Si aucune dissipation d'energie n'est decelable, le materiau presente un comportement hyperelastique modelisable par un potentiel elastique.

  • La contraction globale liee à la fermeture des fissures stables pourrait produire une dissipation limitee d'energie.

  • La dilatance determine la rupture du sel gemme par un phenomène complexe. Cette dernière est souvent caracterisee par le pic de la courbe contrainte-deformation: c'est le critère de la resistance maximale.

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