Perméabilité des sols gelés, approche théorique, première confrontation avec des mesures expérimentales

A general approach of the problem concerning the modelling of dispersed media freezing processes is presented. It is pointed out the complexity of the problem produced by interaction between several elementary phenomena (heat transfer, mass transfer, interface thermodynamics,..) and the necessity to know the permeability value of frozen soil as a function of temperature. This parameter is involved in the difíusion equation. The principles of permeameters proposed by different authors are discussed. The difficulty of experimental measurements leads us to give a great importance to the theoretical modelling of the frozen ground permeability. In this paper, a model is proposed and a first comparison of results is made with the measurements obtained with the help of the device conceived by the group “ Congelation-Sublimation “. RESUME : Dans Ie cadre des travaux de recherche concernant la modéfisation de la congélation des milieux disperses de texture fine, une discussion générale du problème est presentee. On met en evidence la complexité du problème, en raison du couplage de plusieurs phénomènes élémentaires (transfert de chaleur, transfert de masse, Comportement des interfaces, Comportement mécanique du substrat). On discute aussi la nécessité de connaître la valeur de la perméabilité des sols gelés en fonction de la température, ce paramètre intervenant dans l’équation de la difíusion de la masse. On rappelle la difficulté de la mesure expérimentale et le principe des perméamètres proposés par différents auteurs, discussion qui nous conduit à donner une importance fondamentale à la modélisation théorique de la perméabilité des sols gelés. Cette communication présente le modèle que l’équipe “ Congélation-Sublimation ” a mis au point et la première confrontation avec la mesure faite à Faide du perméamètre conçu par la mémeéquipe.