Effet des défloculants et des polymères sur les propriétés rhéologiques et hydraulique des vases de barrage.

Abstract

Les quantités de vases accumulées dans les barrages en Algérie sont estimées à des milliers de tonnes chaque année, ce qui pose un problème pour le stockage d’eau et une menace pour l’environnement (rejets lors des vidanges ou des dragages). Ce phénomène, qui prend de l’ampleur d’année en année. Afin de prolonger la durée de vie de cet ouvrage, le dragage de la retenue est devenu une solution indispensable malgré les énormes quantités de vases extraites par les vannes de fond du barrage et qui ne trouvent aucune application et leur stockage pose actuellement un problème qui menace l'environnement. L'objectif de cette étude, a été d’évaluer l’impact de la nature et de la concentration de différents polymères et des défloculants sur les propriétés rhéologiques et hydrauliques des vases de barrage. Par ailleurs, différentes concentrations de polymères notamment, la gomme xanthane (GX) et Carbopol 940 , ainsi que des défloculants tels que le tripolyphosphate de sodium (STTP) et le métasilicate de disodium (MSI) ont été expérimentés lors de ce travail. Les résultats de cette étude montrent que les vases de Gargar (wilaya de Relizane) sols fins de plasticité moyenne avec un pourcentage de sable fin estimé à 47 %. L'analyse chimique de cette vase révèle une composition dominée par les oxydes silicatés, carbonatés et une proportion importante de matière organique. Le dioxyde de silicium (SiO₂), avec une teneur de 45 %, constitue le principal élément, ce qui indique une origine majoritairement minérale siliceuse. La présence notable d'oxyde de calcium (CaO, 25.17 %) suggère une contribution importante de matériaux calcaires, souvent liés à des processus de sédimentation d’origine carbonatée. Les mesures rhéologiques d’écoulement en régime stationnaire des vases de barrage ont été analysées de façon classique par le modèle de Bingham. L’étude rhéologique de polymère Carbopol 940 a clairement mis en évidence une augmentation du seuil d’écoulement, de l’indice de consistance et diminution de l’indice d’écoulement avec l’augmentation de la concentration en Carbopol 940. Le comportement d’écoulement des vases à différentes concentrations de tripolyphosphate de sodium (STTP) et de GX a été modélisé selon le modèle de Cross modifié. Nous avons ainsi montré L’ajout de 0,4 % de tripolyphosphate de sodium a notamment permis de réduire le facteur de frottement de 96 % et 25 %, respectivement, pour des concentrations de sédiments de 40 % et 45 % en masse.