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Caracterisation et transport multi-echelles dans les materiaux poreux

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La compréhension récente des phénomènes d’absorption et de condensation capillaires a permis de déboucher sur des applications en ingénierie environnementale, comme lors de la filtration de gaz polluants et l’adsorption sélective de substances toxiques. Les écoulements de fluides dans les milieux poreux sont aussi des moyens d’étude de la porosité et de la mouillabilité des roches. Des applications dans l’industrie pétrolière, cimentaire, alimentaire et hydraulique en résultent.
Cette formation à pour objectif de rappeler les propriétés physico-chimiques et mécaniques des matériaux affectés par la porosité, de présenter et comparer les principales méthodes de mesure multi-échelle de la porosité, et de faire le point sur les développements actuels et futurs de ces méthodes.

  • Dates :11 et 12 décembre 2018
  • Durée :2 jours
  • Lieu :Ecole Polytechnique Executive Education
  • Tarif :Nous consulter
  • Langue :Français
  • Code :PRST

Objectifs

  1. Rappeler les propriétés physico-chimiques et mécaniques des matériaux affectés par la porosité.
  2. Découvrir et comparer les principales méthodes de mesure multi-échelle de la porosité.
  3. Faire le point sur les développements actuels et futurs de ces méthodes, avec un focus sur les changements d’échelles, du microscopique au macroscopique.
  4. Evaluer les principales applications industrielles : matériaux cimentaires, agro-alimentaire, récupération du pétrole.

Programme

Jour 1

MATIN Méthodes d’analyse des milieux poreux

-  Analyse de milieux poreux: mille façons de partager l'espace
-  Imagerie, stéréologie et topologie des milieux poreux
-  La diffusion de rayonnement aux petits angles pour l'étude des milieux poreux

Pierre LEVITZ

APRES-MIDI  Phénomènes d’adsorption, de condensation capillaire et d’intrusion

- Les modèles pour d’écrire les phénomènes d’adsorption et de condensation, concepts de distribution de tailles de pores, de volume poreux, de surface spécifique, de rugosité de surface, signatures de la topologie du réseau poreux et de la morphologie des pores.
- Application aux solides microporeux (zéolithes, charbons poreux, ciment, argiles)
- Application aux solides nano ou mésoporeux (vycor, silice de type MCM/SBA, xérogels, aérogels,…)
- Application aux solides macroporeux
- Modélisation et simulation numériques : validité et évaluation des méthodes de caractérisation expérimentales

Benoît COASNE

 

Jour 2

MATIN : Applications aux matériaux poreux de la relaxation RMN à une et deux dimensions

- Structure et dynamique des fluides en milieux poreux
- Caractérisation des matériaux poreux par la RMN
- Applications aux matériaux cimentiers (plâtre, ciments, mortiers, bétons) : suivi en continu de la mise en place de la microstructure, contrôle in situ de l’adjuvantation, lixiviation et confinement de déchets nucléaires.
- Applications aux empilements granulaires et aux roches pétrolières. Dynamique des fluides pétroliers confinés dans les roches, Mesure de la mouillabilité et de la saturation en fluides dans les grès, carbonates et les schistes pétroliers.

Jean-Pierre KORB

APRES-MIDI : De la microstructure aux propriétés macroscopiques : application aux propriétés mécaniques
- Modèles de structures aléatoires et prédiction du comportement mécanique dans les poreux :
- méthodes d'homogénéisation analytiques,
- méthodes de calculs numériques par transformée de Fourier.

François WILLOT

 

Discussion, bilan et clôture

  1. Titre: 
    PUBLIC CONCERNE
    Texte: 
    • Ingénieur de recherche ou de bureau d’études, Ingénieur Brevet
    • Chercheur, Doctorant
    • Directeur Scientifique, chef de projet, décideur…

    … confrontés à des matériaux dont la porosité sera un moyen ou une contrainte.
    Dans des domaines d’application variés : de la métallurgie à l’agronomie, en passant par la médecine et bien d’autres où les propriétés des milieux poreux sont prises en compte.

  2. Titre: 
    PREREQUIS
    Texte: 

    Notions en physicochimie des matériaux

  3. Titre: 
    COMPETENCES ACQUISES A L'ISSUE DE LA FORMATION
    Texte: 
    • Savoir identifier et comparer les principales méthodes de mesure multi-échelle de la porosité
    • Savoir faire le lien entre propriétés macroscopiques et microstructure
  4. Titre: 
    METHODES PEDAGOGIQUES
    Texte: 

    Apports conceptuels et méthodologiques illustrés par des exemples.

Intervenants

  1. Responsable scientifique
    Pierre
    Directeur de recherche CNRS, Physicochimie des Electrolytes, Colloïdes et Sciences Analytiques-PECSA, UPMC-CNRS-ESPCI, Paris
  1. Intervenant(s)
    Pierre
    Directeur de recherche CNRS, Physicochimie des Electrolytes, Colloïdes et Sciences Analytiques-PECSA, UPMC-CNRS-ESPCI, Paris
  2. Intervenant(s)
    Jean-pierre
    Directeur de recherche CNRS, Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (PMC), Ecole Polytechnique, Palaiseau.
  3. Intervenant(s)
    François
    Chargé de Recherche au Centre de Morphologie Mathématique du laboratoire de traitement d'images de MINES ParisTech
  4. Intervenant(s)
    Benoît
    Directeur de recherche CNRS - Laboratoire Interdisciplinaire de Physique LiPhy Grenoble

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