Mise en détonation de l’explosif dans le génie civil

Cours génie civil, tutoriel explosif et option batiment en pdf.

Fonctionnement

L’action de l’explosif dans le génie civil se caractérise par la succession, voire la superposition, de plusieurs phénomènes (figure 3). Lors de la détonation, une onde de choc (onde de contrainte) se développe dans l’explosif et se propage, associée à la production d’une très grande quantité de gaz à très hautes température et pression.
■ Le transfert de l’énergie de choc de l’explosif vers le milieu connexe est d’autant plus efficace que le matériau est peu déformable (module d’Young ou vitesse de propagation des ondes sismiques élevés). L’onde émise est, pour l’essentielle, une onde de compression radiale à la source (cas d’une onde sphérique correspondant à une source ponctuelle). Cette onde directe peut excéder la résistance mécanique du matériau, notamment au niveau de zones de moindre résistance (points d’initiation des fissures). L’onde de compression s’accompagne d’une onde transversale en traction: la résistance en traction des matériaux étant très inférieure à  celle en compression, l’onde transversale crée une fissuration radiale souvent importante.
Lorsque l’onde de compression directe rencontre une surface de réflexion, par exemple une interface rocheair, elle se réfléchit en une onde de traction. Cette dernière peut également créer une fissuration si la contrainte est suffisante.
L’ensemble des discontinuités du matériau réfléchissent partiellement l’onde et accroissent son absorption, donc limitent l’efficacité de cette « préfracturation ».
La répartition de la fracturation par onde de choc est alors modifiée, localisée entre la charge et les discontinuités « barrières ».
La fracturation générée par les ondes de choc correspond principalement à une rupture du matériau, créant des fissures d’extension limitée, non connectées, sans déplacement. Elle est donc générale-ment très insuffisante pour rompre totalement les matériaux, mais elle est fondamentale dans les matériaux peu fracturés.
■ Lorsque l’explosif est confiné au moment de la détonation, les gaz produits par la réaction à très haute température créent des gradients de pression considérables au sein du milieu connexe, qui développent des contraintes suffisamment importantes pour continuer la fissuration. La fracturation de l’ensemble des matériaux est d’autant plus efficace que l’énergie de gaz est importante, entraînant par la suite leur déplacement.
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1. Généralités
1.1 Caractéristiques principales
1.1.1 Grandes familles
1.1.2 Fabrication sur site
1.1.3 Caractéristiques pratiques
1.2 Artifices de mise à feu et amorçage
1.2.1 Cordeaux détonants
1.2.2 Détonateurs pyrotechniques et électroniques
1.3 Fonctionnement
2. Conception des plans de tir
2.1 Technique générale de foration
2.2 Techniques d’amorçage
2.2.1 Mise en détonation de l’explosif
2.2.2 Transmission de l’ordre de détonation
2.2.3 Retards
2.2.4 Sécurité. Fiabilité
2.3 Technique particulière par type de chantier
2.3.1 Tirs en gradins
2.3.2 Tirs de masse
2.3.3 Tirs de tranchées
2.3.4 Tirs souterrains
2.3.5 Tirs de découpage
2.3.6 Tirs sous l’eau
2.3.7 Tirs de démolition
2.3.8 Tirs spéciaux
3. Problèmes de sécurité de l’environnement
3.1 Réglementation
3.1.1 Acquisition
3.1.2 Transport en circulation
3.1.3 Stockage
3.1.4 Utilisation
3.1.5 Sécurité
3.2 Nuisances
4. Aspect économique
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