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Technischer Bericht NTB 90-17

Langzeitquellenverhalten von Tongesteinen und tonigen Sulfatgesteinen

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La composition minéralogique des argiles, telles que "l'Opalinuston", mais aussi d'autres roches sulfatées, semble jouer un rôle aussi décisif que la pression de confinement lors de processus de gonflement.

Le potentiel de gonflement des argiles augmente avec leur contenu en argile et en fonction de leur surface spécifique. Par contre, il est rare de rencontrer des pressions de gonflement supérieures à 2 MPa ainsi qu'une masse de gonflement excédant 10 % à des profondeurs de moins de 300 mètres.

La relation entre la composition minéralogique et le gonflement des roches sulfatées est plus compliqué car la texture influence le potentiel de gonflement. La texture détermine l'évolution temporelle et l'utilisation du potentiel de gonflement des minéralogies en présence.

Les roches anhydritiques pures ne gonflent pratiquement pas. Par contre, les roches anhydritiques dont le contenu en argile dépasse 5 % causent des pressions de gonflement excédant 1 MPa (déformation axiale inférieure à 1 %). Les roches se composant de 10 à 15 % d'argiles et de 70 à 75 % d'anhydrite présentent un potentiel de gonflement maximum. Dans ces cas, les pressions de gonflement excédent 4 MPa (déformation axiale inférieure à 2.5 %). Lorsque le contenu en argile dépasse 15 % et que celui de l'anhydrite est plus bas que 70 %, le potentiel de gonflement diminue à nouveau.

Le volume de gonflement des roches anhydritiques contenant des argiles est directement proportionnel à la quantité d'anhydrite se transformant en gypse. Dans ce contexte, le contenu en argile joue aussi un rôle important: des échantillons sans argiles ne gonflent pas, même sur une durée de six ans.

Plus un échantillon d'anhydrite argilifère contient d'argile, plus la transformation d'anhydrite en gypse se fait rapidement. Après 2 ans et en l'absence de toutes contraintes, des échantillons contenant 5 % d'argile présentent un volume de gonflement supérieur à 100 % alors que 90 % de l'anhydrite s'est transformé en gypse.

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