Vieillissement d’une mousse à base de tensioactif dans un sol sableux-argileux modèle

Moez Selmi (1) , Mariem Kacem (1) , Mehrez Jamai (2) , Philippe Dubujet (1)

1 LTDS - Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes
2 ENIT - National Engineering School of Tunis = Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tunis [University of Tunis El Manar]

Lubricants are used in the excavation procedure by earth pressure tunneling machines (EPBs). They help to fluidize the soil structure and thus prevent the clay from sticking to the cutting head. Excavated soil is classified as waste and stored in the disposal area. Reuse of this type of soil depends on their state after excavation and their evolution over time. To identify and understand the physical and mechanical evolution of excavated soil, a first step is to analyze physical evolution of foam on the soil. The foaming agents are characterized by aging which results in a physical modification of the foam. The aim of this study is to analyze the aging of CLB F5TM surfactant based liquid foam mixed with clayey sandy soil. The evolution of the volume of the foam over time shows a rapid degradation of the bubbles that constitute it. The physical degradation of the foam in the soil takes more time compared to the foam in the open cell thanks to the protection of bubbles by porous media. A column drainage test was performed to identify the evolution of the foam in the mixture through its effect on interstitial pressure. These tests show that the presence of the foam in the mixture promotes the drainage phenomenon compared to the case of unconditioned soil.

Des lubrifiants à base de tensioactif sont utilisés dans la procédure d’excavation par les tunneliers à pressions de terre (EPB). Ils permettent de fluidifier la structure du sol et d’éviter ainsi le collage de l’argile sur la tête de coupe. Les sols excavés sont généralement classés comme déchets et stockés en zones de dépôt. Une réutilisation de ce type de sol dépend de leur état après l’excavation et leurs évolutions au cours du temps. Les agents moussants se caractérisent par un vieillissement qui se traduit par une évolution de l’état physique de la mousse. Le but de cette étude est d’analyser le vieillissement d’un mousse liquide à base de tensio-actif CLB F5TM mélangée avec un sol sableux argileux. Des essais de suivi de l’évolution du volume de la mousse au cours du temps montrent une dégradation rapide des bulles qui le constituent. La dégradation physique de la mousse dans le sol prend plus de temps comparée à la mousse à l’air libre grâce à la protection des bulles dans le milieu poreux. Un essai de drainage sur colonne a été effectué afin d’identifier l’évolution de la mousse dans le mélange à travers son effet sur la pression interstitielle. Ces essais montrent que la présence de la mousse dans le sol favorise le phénomène de drainage comparé au drainage sur sol propre.

Mots clés: tunneling; foam; aging; column test

Mots clés: tunneliers; mousse; vieillissement; essai colonne

Domaines: Ingénierie de l'environnement

Moez Selmi, Mariem Kacem, Mehrez Jamai, Philippe Dubujet. Vieillissement d’une mousse à base de tensioactif dans un sol sableux-argileux modèle. Environnement, Ingénierie & Développement, 2019, N°80 - N° Spécial bis, Congrès Sites et Sols, juillet 2019, pp.3-10. ⟨10.4267/dechets-sciences-techniques.4045⟩. ⟨hal-03157227⟩