Modélisation micromécanique du comportement différé des roches argileuses : application au stockage des déchets radioactifs / Yun Huang ; sous la direction de Jianfu Shao et de Yun Jia et de Ariane Abou-Chakra Guéry

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Langue / Language : anglais / English

Roches argileuses -- Propriétés mécaniques

Argilite -- Propriétés mécaniques -- Fluage

Micromécanique (physique du solide)

Viscoplasticité

Principes variationnels

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Dépôts de déchets radioactifs

Classification Dewey : 624.151 32

Shao, Jianfu (1961-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Jia, Yun (1978-...) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Abou-Chakra, Ariane (1981-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université Lille 1 - Sciences et technologies (Villeneuve-d'Ascq ; 1970-2017) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire de mécanique de Lille (LML) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Relation : Modélisation micromécanique du comportement différé des roches argileuses : application au stockage des déchets radioactifs / par Yun Huang ; directeur de thèse : JF. Shao ; co-encadrants : A. Abou-Chakra, Y. Jia / [S.l.] : [s.n.] , 2012

Résumé / Abstract : Dans le cadre des études de faisabilité du stockage des déchets radioactifs de haute activité et à vie longue en formation géologique profonde, nous sommes amenés à effectuer des modélisations des phénomènes de couplage THM à court et à long terme engendrés par l’excavation et le stockage. Grâce à sa faible perméabilité qui impose un transport par diffusion et sa capacité de rétention, les argilites du Callovo-Oxfordien ont été choisies comme potentielles barrières géologiques pour le stockage. Au vu de la complexité des phénomènes mises en jeu, la thèse se limitera à l’étude de son comportement mécanique à long terme, volet essentiel à l’étude des couplages précités. Pour la caractérisation du comportement différé des argilites, deux mécanismes de fluage sont envisagés: la déformation viscoplastique de la matrice argileuse et la propagation sub-critique de microfissures. Dans ce travail, les deux mécanismes de fluage sont étudiés respectivement. Comme les approches micromécaniques permettent de conduire à une meilleure description du comportement en relation avec les aspects microstructuraux de la roche et d'éviter ainsi le recours à une identification des paramètres pour chaque zone géomecanique, dans ce travail, nous avons mis en oeuvre une modélisation multi-échelle construite à partir des comportements des constituants et des données microstructurales de l'argilite.

Résumé / Abstract : Claystones are extensively investigated in France in the framework of feasibility studies for geological repository of nuclear waste. Under the coordination of the French Agency for radioactive waste management (ANDRA), laboratory tests and numerical modeling have been performed for the characterization of thermo-hydromechanical properties of claystones. Due to the very long life of radioactive waste, the characterization of long term hydromechanical behaviors of claystones is a crucial issue. For this purpose, laboratory creep tests associated with microstructural analysis have been performed on claystones with different degrees of saturation. It is found that two main mechanisms are at the origin of macroscopic time dependent deformation. The first one is related to viscoplastic flow of clay matrix and the second one is due to subcritical propagation of microcracks in clay matrix. In this thesis, two creep mechanisms are studied respectively. As micromechanical approaches can lead to a better description of behavior in relation to the microstructure of the rock, in this work, we implemented a multi-scale model based on the behaviors of each component and microstructure of claystones.