Etude de la repartition de l'eau dans des argiles saturees Mg2+ aux fortes teneurs en eau

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Abstract
Powdered 2:1 Mg-clay samples were rehydrated up to the maximum hydration. Both scanning and transmission electron microscopy were used to characterize their structural organization i.e. particle arrangement, texture and crystal structure. Low-angle X-ray scattering experiments were carried out to quantify the microstructure of the system. The results showed that sample water contents reached at saturation are not directly related to changes in layer distance. The hydration mechanism is rather correlated to particle size and particle aggregate size. It is also shown that the a, b plane extension of the layers influences particle size and shape. Finally, it appears that for a better understanding of clay swelling mechanisms, at high water contents, it is necessary to take into account all organization levels and that the contribution of interlayer space to the total water content, for Mg-smectites, is small. Résumé Des poudres d'échantillons de smectites saturées Mg2+ ont été réhydratées jusqu'à obtention d'une hydratation maximale. Les microscopies électroniques à balayage et à transmission ont permis de caractériser l'organisation des argiles, en particulier l'arrangement, la taille et la structure cristalline des particules. La diffusion aux petits angles des rayons X a été utilisée pour quantifier la microstructure des matériaux. Les résultats obtenus montrent que les teneurs en eau atteintes à saturation ne sont pas directement reliées à des variations de la distance interfoliaire. Le mécanisme de l'hydratation est en revanche correlé à la taille des particules et à celle des agrégats de particules. Il est montré que l'extension des feuillets dans le plan a, b joue un rôle direct sur la taille et la forme aussi bien des particules que des agrégats de particules. In fine, il apparaît que pour mieux comprendre le mécanisme du gonflement maximal des argiles, il devient nécessaire de prendre en compte tous les niveaux d'organisation et que la contribution de l'espace interfoliaire dans l'évaluation de l'eau totale peut être, pour les smectites-Mg relativement faible.