3. Mise en évidence expérimentale
Le modèle de transition frictionnelle offre un cadre théorique cohérent pour expliquer le rhéo-épaississement des suspensions concentrées. Il est toutefois difficile à tester expérimentalement sur des suspensions réelles. En effet, les outils classiques de rhéologie donnent accès à la viscosité de la suspension, mais pas au frottement entre les particules, qui est la grandeur clé du mécanisme. Dans ce chapitre, nous présentons deux approches expérimentales qui ont permis d’accéder à cette propriété. Ces études ont fourni une validation directe du modèle de transition frictionnelle pour les suspensions rhéo-épaississantes.
3.1 Expériences macroscopiques
Le premier type d’expérience, développé par les auteurs de cet article, s’inspire de la physique des écoulements granulaires, c’est-à-dire des milieux composés de grains macroscopiques comme le sable . L’idée a été de mesurer l’angle d’avalanche d’une suspension θ pour caractériser son comportement frictionnel.
Un empilement de grains sous gravité forme un tas de forme conique ayant un angle bien défini (figure 8 a). De même, si l’on place des grains dans un tambour que l’on tourne continûment, le système atteint un état stationnaire dans lequel une mince couche de grains (d’épaisseur h de l’ordre d’une dizaine de tailles de grains) coule avec un angle θ, à la surface d’un empilement statique en rotation solide avec le tambour (figure 8...
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