La thixotropie (TIPE, stage de recherche et explications)

Qu’est-ce donc que ce mot barbare? Sous ce terme scientifique se cache un phénomène assez connu, globalement celui des sables mouvants. On dit d’un matériau qu’il est thixotrope si, en réponse à une contrainte (agitation mécanique, ondes sismiques, cisaillment) sa viscosité diminue fortement. Autrement dit, il passe de l’état solide à l’état liquide. Mais, là ou les fluides thixotropes sont très « forts » c’est que selon si on les laisse au repos 1 minute, 10 minutes, 1 heure etc… leur viscosité ne sera pas la même et donc si on les agite à nouveau, on obtiendra pas les mêmes résultats. Certains matériaux naturels sont thixotropes comme le ketchup, la mayonnaise mais leur temps de retour à l’équilibre est très faible si bien qu’on ne s’en rend quasimeznt pas compte. Des matériaux plus exotiques tels que l’argile bentonite offre une vision du phénomène beaucoup plus complète.

En géologie, ce comportement thixotrope observé par exemple dans des argiles peut avoir des conséquences dramatiques dans le cas de séismes comme ce fut le cas à Niigata (photo ci dessous). Mais ce comportement est aussi utilisé dans les boues de forage des pétroliers pour faciliter le travail du trépan.

Thixotropie et seisme

J’ai eu l’occasion de travailler pas mal là dessus et je propose donc quelques ressources sur ce phénomène. Tout d’abord un TIPE fait en Spé BCPST sur le sujet, plus particulièrement sur la liquéfaction des sols à partir de l’exemple d’un sol en foret de Rambouillet (Note : 18 à l’agro, à G2E et aux ENS). Ensuite, un stage de recherche au cours de ma licence (L3) à l’ENS Lyon sur l’influence des vibrations dans la liquéfaction des matériaux thixotropes. Enfinn, une petite synthèse sur les grands types de fluides (fluide newtonien, fluide à seuil, fluide rhéo-épaissisant, fluide rhéo-fluidifiant et fluide thixotrope).

Et vous que pensez-vous de la thixotropie?


Commentaire

La thixotropie (TIPE, stage de recherche et explications) — Un commentaire

  1. Bonjour, je fais un tipe sur la thixotropie du ketchup et j’étudie la variation de la viscosité en fonction de la température, j ai réalisé une expérience comme la votre ou j ai jeté une bille dans une colonne de ketchup et il s’avère bien qu’on voit une boucle d hysterisis entre le temps de chute et la température seulement je manque de théorie a mon niveau( 2 eme année prepa MP a louis le grand) pour modéliser et expliquer le phenomène en effet les explications trouvées sont soit trop simplistes soit trop compliquées. Avez vous certaines explications a ce sujet?
    Merci d avance

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