La thixotropie (TIPE, stage de recherche et explications)

Tristan FERROIR — Sat, 14 Jun 2008 20:39:48 +0000

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.

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?

stage –

La thixotropie (TIPE, stage de recherche et explications)