Micromécanismes actifs dans le sel gemme : quantifications expérimentales pour une modélisation pertinente
Résumé
La formulation pertinente d'une loi de comportement représentative du comportement des matériaux reste
un enjeu majeur pour garantir la capacité predictive des calculs numériques de structures, notamment lorsque l'on
considère des réponses à long terme, ou sous des modes de sollicitation difficilement accessibles à l'expérimentation
en laboratoire. Dans ce contexte, les approches multiéchelles reposant sur la connaissance des mécanismes physiques
élémentaires actifs à l'échelle d'un grain constitutif et l'utilisation de lois de changement d'échelle adéquates peuvent
être une réponse. Le comportement de la halite a fait et fait encore l'objet de nombreuses études dans ce sens,
notamment en vue d'applications de stockage en cavités souterraines. Les modèles proposés reposent pour la plupart
sur la connaissance des mécanismes de glissement plastique intracristallins, étudiés par exemple sur des monocristaux
sous diverses conditions thermodynamiques. Il s'avère toutefois qu'une prévision raisonnable des réponses
macroscopiques reposant sur ces seuls mécanismes de glissement cristallin conduit à des contradiction sur la nature
des systèmes activés et/ou les valeurs de leurs paramètres constitutifs. On montrera dans cet exposé comment une
analyse expérimentale quantitative à l'échelle d'un ensemble de grains constitutifs, combinant expérimentation in situ sous MEB ou tomographe, à température ambiante et haute température, et traitement d'image par corrélation,
permet de revisiter ces hypothèses de modélisation. On établit en particulier, d'une part, l'importance d'un
mécanismes de déformation par glissement aux joints de grains, qui, certes secondaire en termes de contribution
globale à la déformation, s'avère indispensable à l'écoulement ductile macroscopique. D'autre part, l'analyse permet
aussi une quantification des contributions relatives de mécanismes de glissement plastique et de leurs conditions
d'activation au sein du polycristal. Cette vision rénovée du comportement de cette roche est plus généralement
susceptible d'expliquer certaines observations paradoxales et illustre le danger potentiel d'une extrapolation hâtive.