Coulabilité des matériaux agro-alimentaires

Flowability of food products

CNRS-LMS Ecole Polytechnique 91128 Palaiseau Cedex, France

Résumé

Le stockage en silo des produits granulaires en vrac génère toute une classe inhabituelle de problèmes de rupture à la fois structurale et fonctionnelle principalement dus à la méconnaissance de la rhéologie de la très grande variété des matériaux ensilés. La connaissance de leur comportement rhéologique autorise une meilleure estimation des efforts et des pressions sur les parois. Les méthodes actuelles de dimensionnement sont souvent basées sur les hypothèses des grains constitutifs rigides et d'un comportement macroscopique parfaitement plastique, seulement valables pour une catégorie particulière de matériaux. Cette communication propose une caractérisation de quelques produits agro-alimentaires en paramètres rhéologiques obtenus sur trois types de trajet de chargement. La notion de seuil caractéristique ou seuil de désenchevêtrement de la structure granulaire s'est révélée tout à fait adaptée, si ce n'est indispensable pour analyser le degré de coulabilité des matériaux ensilés.

Abstract

Silo storage of bulk materials generates an unusual class of both structural and functional failure problems, mainly caused by a misunderstanding of the rheology of the great variety of stored materials. The knowledge of their rheological behaviour permits a better evaluation of loads and stresses on the silo walls. The design methods in use are often based on simplified assumptions such as rigid grains and perfect plasticity for the macroscopic behaviour, only valid for a particular type of bulk materials. This paper proposes a rheological characterization of some granular food products on three types of loading path using the conventional triaxial cell. The characteristic state concept or disaggregation threshold of the granular structure reveals to be quite suitable and indispensable for examining the flowability of the stored bulk materials.