Pastes: lubricated and cohesive granular media

Henri Van Damme; Sandrine Mansoutre; Pierre Colombet; Cyril Lesaffre; Didier Picart

doi:10.1016/S1631-0705(02)01314-2

Physique de la matière en grains/Physics of granular media

Pastes: lubricated and cohesive granular media
[Les pâtes : des milieux granulaires lubrifiés et cohésifs]

Henri Van Damme ¹ ; Sandrine Mansoutre ² ; Pierre Colombet ² ; Cyril Lesaffre ³ ; Didier Picart ³

¹ École supérieure de physique et chimie industrielle (ESPCI-PCSM), UMR 7615 CNRS–ESPCI–UPMC, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris cedex 05, France
² CTG Italcementi Group, Laboratoire MTA, BP 01, 78931 Guerville, France
³ Commissariat à l'énergie atomique, Le Ripault, BP 16, 37260 Monts, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 2, pp. 229-238.

Résumé
Abstract

Nous examinons, expériences à l'appui, quelques aspects caractéristiques du comportement d'une pâte, définie comme une assemblée dense de grains, saturée de liquide, en présence ou pas d'interactions physico–chimiques. L'accent est mis sur les conséquences de l'encombrement, qui distingue les pâtes des suspensions concentrées, et de la lubrification des contacts, qui distingue les pâtes des milieux granulaires secs, et de la cohésion. Les points abordés sont, successivement, le mode de mise en écoulement, la contrainte-seuil, la densification sous vibrations, l'adhérence et la rupture cohésive.

We analyze, in the light of experiments, a few typical aspects of the rheological or mechanical behavior of pastes, defined as dense and liquid-saturated assemblies of grains, with or without physical–chemical interactions. Emphasis is placed on the consequences of jamming, which distinguishes pastes from concentrated suspensions, contact lubrication, which distinguishes pastes from dry granular media, and cohesion. The points addressed are the following: the onset of flow, the contribution of friction in the yield stress, solid–liquid segregation and compaction, adhesion (tackiness) and cohesive rupture.

Reçu le : 2002-01-21
Accepté le : 2002-02-01
Publié le : 2002-01-01

DOI : 10.1016/S1631-0705(02)01314-2

Keywords: pastes, plasticity, rupture, yield stress, dilatancy, vibrocompaction
Mots-clés : pâtes, plasticité, rupture, seuil d'écoulement, dilatance, vibrocompaction

Affiliations des auteurs :

Henri Van Damme ¹ ; Sandrine Mansoutre ² ; Pierre Colombet ² ; Cyril Lesaffre ³ ; Didier Picart ³

¹ École supérieure de physique et chimie industrielle (ESPCI-PCSM), UMR 7615 CNRS–ESPCI–UPMC, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris cedex 05, France
² CTG Italcementi Group, Laboratoire MTA, BP 01, 78931 Guerville, France
³ Commissariat à l'énergie atomique, Le Ripault, BP 16, 37260 Monts, France

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Henri Van Damme; Sandrine Mansoutre; Pierre Colombet; Cyril Lesaffre; Didier Picart. Pastes: lubricated and cohesive granular media. Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 2, pp. 229-238. doi : 10.1016/S1631-0705(02)01314-2. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(02)01314-2/

Bibliographie
Cité par

[1] D.A.R. Jones; B. Leary; D.V. Boger J. Coll. Interf. Sci., 147 (1991), pp. 479-495

[2] S. Luding; J.-J. Moreau; H. Herrmann; E. Raphael; J.-N. Roux C. R. Phys., 3 (2002) (this volume)

[3]

Courtesy A. Mourchid.

[4] Y. Abdelhaye Fracture et fracturation des pâtes et des gels, thesis, Université d'Orléans, 1996 (114 p)

[5] F. Wakai Ceram. Intern., 17 (1991), pp. 153-163

[6] D.M. Wood Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics, Cambridge University Press, 1994

[7] C. Allain; D. Senis Des grands écoulements naturels à la dynamique du tas de sable (B. Ildefonse; C. Allain; P. Coussot, eds.), 1997, pp. 157-168

[8] O. Reynolds Phil. Mag. Fifth Ser., 20 (1885), p. 469

[9] J. Duran Sables, Poudres et Grains, Eyrolles, Paris, 1995

[10] Tribology in Particulate Technology (B.J. Briscoe; M.J. Adams, eds.), Adam Hilger, 1987

[11] S. Mansoutre; P. Colombet; H. Van Damme Cem. Concr. Res., 29 (1999), pp. 1441-1453

[12] S. Mansoutre, P. Colombet, H. Van Damme, J. Coll. Interf. Sci., submitted

[13] A.J. Liu; S.R. Nagel Jamming is not just cool anymore, Nature, Volume 396 (1998), pp. 21-22

[14] S. Nagel C. R. Phys., 3 (2002) (this volume)

[15] D. Turnbull; M.H. Cohen J. Chem. Phys., 34 (1961), pp. 120-125

[16] J.B. Knight; C.G. Fandrich; C.N. Lau; H.M. Jaeger; S.R. Nagel Phys. Rev. E, 51 (1995), pp. 3957-3963

[17] E.R. Nowak; J.B. Knight; E. Ben-Naim; H.M. Jaeger; S.R. Nagel Phys. Rev. E., 57 (1998), pp. 1971-1982

[18] T. Boutreux; P.-G. de Gennes Physica A, 244 (1997), pp. 59-67

[19] C. Lesaffre; V. Mineau; D. Picart; H. Van Damme C. R. Acad. Sci. (2000), pp. 647-653

[20] G.K. Batchelor J. Fluid Mech., 74 (1976), p. 1

[21] C. Lesaffre; V. Mineau; D. Picart; H. Van Damme Phys. Rev. E (2002) (submitted)

[22] H. Lakrout; P. Sergot; C. Creton J. Adhesion, 68 (1998), pp. 1-53

[23] A.N. Gent; C. Wang J. Mater. Sci., 26 (1991), pp. 3392-3398

[24] A.N. Gent Rubber Chem. Technol., 67 (1994), p. 549

[25] E. Lemaire; Y.O.M. Abdelhaye; J. Larue; R. Benoit; P. Levitz; H. Van Damme Fractals, 1 (1993), pp. 968-976

[26] J. Schiotz; T. Vegge; F.D. Di Tolla; K.W. Jacobsen Phys. Rev. B, 60 (1999), pp. 11971-11983

[27] H. Gleiter Acta Mater., 48 (2000), pp. 1-29

[28] T. Rouxel; G.D. Soraru; J. Vicens J. Am. Ceram. Soc., 84 (2001), pp. 1052-1058

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