Technischer Bericht NTB 92-06

Dans le cadre d'investigations, des pièces estampées et des granules ont été fabriquées à partir de bentonite au Na, MX-80 (Wyoming), à l'échelle du laboratoire et de l'installation pilote. Ces essais avaient pour objet l'élaboration d'un procédé de fabrication de particules de bentonite aptes à être déversées, de granulométries diverses permettant d'atteindre une densité en vrac > 1,5 g/cm³ (pour la masse sèche). Une telle densité est nécessaire pour réaliser, à l'aide de grains de bentonite, un scellement de haute qualité de forages ou autres cavités souterraines.

Par des essais de compression réalisés à l'aide d'une presse à estamper hydraulique à piston avec matrice fermée, il a été possible de déterminer les conditions optimales pour le pressage uniaxial.

Pression de pressage:200 MPa

Température de pressage:20°C

Humidité:~ 1

On obtient dans ces conditions des pièces de bentonite estampées de densité brute de 2,1 à 2,2 g/cm³, présentant une bonne résistance à la compression et à l'abrasion qui peuvent en outre être soumises à de fortes sollicitations lors de leur manutention.

Il est possible d'obtenir des granules denses et résistantes, aptes à ruisseler, par mise en menus morceaux de pièces de bentonite estampées lorsque les conditions de réduction de dimensions sont bien adaptées aux caractéristiques physiques des pièces estampées.

Des essais de déversement de granules avec des pièces estampées de bentonite, en utilisant les distributions de granulométrie généralement recommandées pour la réalisation de densités en vrac optimales, telles par exemple celles données par la courbe de Fuller, ont montré qu'il n'était pas possible de dépasser 1,5 g/cm³. Les densités en vrac maximales sont réalisées lorsqu'on introduit de fines granules exemptes de poussières, comme matériau de remplissage dans un lit de forte granulométrie constitué de pièces estampées. Pour des dimensions maximales des pièces estampées de 10 à 50 mm le matériau de remplissage devrait présenter une granulométrie de 0,63 à 3 mm. Le rapport massique optimal entre pièces estampées et granules se situe aux alentours de 70:30.

Dans ces conditions des densités en vrac de 1,6 à 1,7 g/cm³ sont atteignables si les produits de bentonite sont déversés alternativement à partir de conteneurs distincts. Après mise en place d'une couche de pièces estampées les interstices subsistant sont remplis de granules aptes au ruissellement.

Une presse à rouleaux pour matricer constitue un équipement adéquat pour la fabrication de pièces de bentonite estampées de qualité. Un avantage particulier de ce type de presse est représenté par la répartition favorable de la force de compaction lors du pressage de la bentonite, ce qui permet d'obtenir des pièces estampées de densité élevée. Il est possible de varier la forme et les dimensions des pièces estampées en changeant les segments portant les matrices de la presse.

Le matériau de remplissage nécessaire, les granules (0,63 – 3 mm), peut pratiquement être réalisé à partir de bris, débris ou de pièces estampées entières à l'aide d'une meule à granules spéciale. Le présent rapport propose une méthode d'élaboration des granules.