3.4.1.2 Sous l'effet de l'eau et de l'humidité
En présence de particules d'eau, il se passe une
réaction d'hydrolyse (Formule (3.2)) entre l'humidité ambiante et
le verre. Cette réaction est favorisée par les
déformations en fond de fissures, par la chaleur et par le PH de
l'environnement, plus celui-ci est important, un milieu basique, plus la
réaction est importante. D'après Michalske et Frieman [16], cette
réaction s'effectue en trois étapes (voir Figure 3.4.1).
Si-O-Si+H2O -> Si-OH+HO-Si (3.2)
Figure 3.4. 1 Etapes de la rupture du verre en présence
d'eau
Etape 1 : Une particule d'eau (H20) est absorbée en
fond de fissure. Une réaction de Van der Waals se crée entre
l'atome d'hydrogène de l'eau et l'atome d'oxygène du verre
Etape2 : Les liaisons Si-O et H-O sont cassées par le
transfert d'un électron et d'un proton. Les deux silanols apparaissent
liés par une liaison d'hydrogène.
Etape 3 : La liaison d'hydrogène se rompt et la surface
de rupture est couverte par les deux silanols.
3.4.1.3 Conclusion
Le mécanisme de rupture du verre dépend de
plusieurs éléments certains propres au matériau
(défauts de surface et de volume) et d'autres relatifs à
l'environnement (humidité, température, vitesse de chargement).
Les fissures sont à l'origine du mécanisme de rupture et, comme
le verre est un matériau naturellement fissuré, la théorie
de la mécanique de rupture revêt une importance capitale.
Cependant, la détermination du nombre de fissures, de leurs orientations
étant totalement aléatoire, les formules qui régissent la
mécanique de rupture sont issues de la théorie de la
probabilité et sont également à la base de la
détermination de la résistance du verre. Les différentes
méthodes pour déterminer la résistance du verre recuit
seront développées dans le chapitre 4.
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