Effet couplé des paramètres de compactage et de la température sur les propriétés thermiques des sols

Abstract

La mise en place de méthodes permettant d’emmagasiner la chaleur dans le sol engendre des questionnements sur l’impact des variations de températures sur les propriétés thermiques des matériaux et sur la possibilité d’optimiser l’efficacité de ces procédés dans le cas où le massif de stockage est anthropique (sols compactés). En effet, à proximité des échangeurs, la modification de la température pourrait provoquer une évolution du volume des constituants des sols et des propriétés d’écoulement de l’eau, ce qui pourrait engendrer une variation des propriétés thermiques du matériau. Dans cette étude, des essais sont réalisés afin de quantifier l’effet couplé de la teneur en eau (w), de la densité sèche et de latempérature (T) sur les paramètres thermiques de différents sols compactés argileux ou limoneux. Pour les 5
matériaux testés, les résultats montrent une augmentation de la conductivité thermique du côté sec de la courbe de compactage jusqu'à atteindre un maximum aux alentours de l’optimum Proctor. Les capacités thermiques calorifiquesmesurées (C) évoluent dans le même intervalle de variation pour les 5 matériaux malgré leur différence de minéralogie et de texture. Enfin, la diffusivité thermique suit la même évolution que lambda .Les résultats montrent une augmentation des propriétés thermiques avec l’augmentation de la température, plus particulièrement marqué dans l’intervalle 40-70 °C. Cette augmentation est plus importante pour les éprouvettes  compactées du côté sec de la courbe de compactage.