Academic literature on the topic 'Argile – Environnement'

Les études sédimentologiques et ichnologiques détaillées du puits FIM-1X ont été effectuées. Les analyses physiques ont été réalisées sur les échantillons de carottes. L'objectif principal est de caractériser la diversité de faciès rencontrés dans les formations maastrichtiennes, cénomaniennes et albiennes afin de déterminer les différents paléoenvironnement rencontrés dans le puits FIM-1X du bassin offshore de Côte d’Ivoire. Les résultats sédimentologiques indiquent que les successions lithologiques des échantillons de carottes comprennent quatre grands groupes de lithofaciès : galets (PS), grès propre (S), sable argileux (SM) et argile (HM, ML, MJ & M). Ces groupes de lithofaciès ont ensuite été subdivisés en faciès constitutifs basés principalement sur des structures sédimentaires. Le groupe des galets comprend uniquement les granules. Le groupe de grès propre comprend trois faciès : grès massif, grès laminé et grès à rides. Le groupe de sable argileux comprend deux faciès à savoir les sables argileux laminés et déformés. Le groupe d’argile comprend trois faciès principaux, à savoir les structures hétérolithiques à dominance argileuses, les argiles calcareuses, et les argiles pures. Une diversité d'ichnofossiles a été identifiée dans les carottes, notamment : Ophiomorpha, Palaeophycus, Thalassinoides, Spyrophyton et Scolicia. L’intégration des données sédimentaires (faciès de granules, grès, sable argileux et argile) et des ichnofossiles reconnues a permis de caractériser des environnements de chenaux du front deltaïque, de complexe chenaux – levées et de milieux marins côtiers (Shoreface) dans ces formations carottés d’âge Maastrichtien, Cénomanien at Albiens. Ces conditions d'environnements bien préservés pourraient constituer de possibles bons réservoirs d'hydrocarbures. Detailed sedimentological and ichnological studies of FIM-1X well were performed. Physical analyses were carried out on the core samples. The main target is to characterize the diversity of facies encountered in the Maastrichtian, Cenomanian and Albian formations in order to determine the different paleoenvironments encountered in the FIM-1X well of the Côte d'Ivoire offshore basin. The sedimentological results indicate that the lithological successions of the core samples include four major groups of lithofacies: pebbles (PS), clean sandstone (S), muddy sandstone (SM) and mudstone (HM, ML, MJ & M). These lithofacies groups were then subdivided into constituent facies based mainly on sedimentary structures. The group of pebbles includes only the granules. The clean sandstone group includes three facies: massive sandstone, laminated sandstone and ripple sandstone. The muddy sandstone group includes two facies namely the laminated and deformed muddy sandstone. The mudstone group includes three main facies, namely heterolithic structures predominantly mudstone, calcareous mudstone, and pure mudstone. A variety of ichnofossils have been identified in cores, including: Ophiomorpha, Palaeophycus, Thalassinoides, Spyrophyton and Scolicia. The integration of sedimentary data (granule, sandstone, muddy sandstone and mudstone facies) and recognized ichnofossils made it possible to characterize the environments of delta front channels, complex channels - levees and shallow marine environments (Shoreface) in these Maastrichtian, Cenomanian and Albian formations. These well preserved environments conditions could be a possible good hydrocarbon reservoirs.

Résumé En vue de retracer les phases d'isolation postglaciaire d'un lac côtier situé près de Kuujjuaraapik-Whapmagoostui (baie d'Hudson), le contenu diatomifère d'une carotte de sédiments a été analysé. La séquence sédimentaire recueillie dans le lac Kachishayoot démontre trois unités de changements paléoenvironnementaux provoqués par le relèvement isostatique postglaciaire. Ces unités se distinguent entre elles par une sédimentologie et des assemblages fossiles de diatomées contrastants. Le passage de l'argile marine à la gyttja et l'évolution des assemblages diatomifères successivement dominés par des espèces poly-mésohalobes, oligohalobes, puis halophobes, démontrent bien les effets de la salinité décroissante sur le milieu aquatique. De plus, les valeurs décroissantes d'alcalinité calculées par l'intermédiaire d'une fonction de transfert (basée sur les assemblages de diatomées) reflètent le passage d'un environnement riche à un environnement pauvre en nutriments lors de l'isolation du bassin lacustre des eaux de la Mer postglaciaire de Tyrrell. Le recyclage graduel de ses eaux a ainsi éliminé les nutriments et les ions majeurs (carbone inorganique dissous, Ca, Mg) issus du délavement du till et des argiles marines. La datation, par spectrométrie de masse à l'aide d'un accélérateur de particules (SMA) de matériel provenant de la carotte a permis d'évaluer le taux de sédimentation et d'estimer la durée des trois différentes étapes de la succession lacustre dans le bassin du lac Kachishayoot (conditions marines de 5400-4500 ans cal. BP, phase d'isolation entre 4500-1600 ans cal. BP et la phase lacustre depuis 1600 ans cal. BP). Cette étude biostratigraphique fournit aussi des indices quant à l'évolution du paysage dans le sud de l'Hudsonie par suite du retrait de la Mer postglaciaire de Tyrrell, il y a environ 5000 ans.

L'investigation hydrogéochimique des eaux de la nappe phréatique de la basse vallée de Medjerda a permis de préciser les conditions d'acquisition de la charge saline des eaux dans un contexte méditerranéen. En effet, la chimie des éléments majeurs a montré que la minéralisation des eaux souterraines est contrôlée principalement par la dissolution des minéraux évaporitiques, la dédolomitisation et les échanges de base avec les argiles, relativement abondants dans les environnements semi-arides à arides. D'autre part, l'utilisation excessive des engrais chimiques est à l'origine de la contamination des eaux par les fortes teneurs en nitrates en relation avec le phénomène de retour des eaux d'irrigation. Par ailleurs, l'utilisation d'autres paramètres tels que la salinité traduite par la conductivité électrique et le SAR (indice d'adsorption du sodium, aussi appelé pouvoir alcalinisant) ont permis de déterminer l'aptitude des eaux étudiées à l'irrigation. Ces deux paramètres ont montré, généralement, une dégradation de la qualité des eaux pour l'irrigation et par conséquent un risque de salinisation des sols.

L’objectif de ce travail est d’étudier une voie de valorisation du stérile d’exploitation des phosphates comme matière première alternative dans l’industrie céramique. Cinq formulations sont étudiées pour produire par pressage à sec des carreaux céramiques. Ces formulations sont réalisées en mélangeant le stérile avec des argiles locales abondantes selon des pourcentages qui varient de 0 à 100 %. Les carreaux céramiques produits sont caractérisés par leurs propriétés physiques (absorption d’eau, retrait de cuisson), mécaniques (résistance à la flexion) et de surface (observation en microscopie électronique à balayage). Les résultats de cette étude montrent que l’intégration du stérile des mines de phosphates permet d’améliorer les propriétés mécaniques des carreaux céramiques. Une utilisation industrielle de ce déchet minier entre 20 et 50 % dans des formules à base d’argile pourrait donc être envisageable pour concevoir des produits de faïence, conformes aux exigences mécaniques et techniques applicables. Cette voie de valorisation permet de gérer les grandes quantités des rejets miniers et donc leur impact environnemental ainsi que de préserver les ressources naturelles non renouvelables.

Abstract La région de Kasserine, en Tunisie centrale, est depuis très longtemps considérée par de nombreux auteurs comme une terre émergée formant une île ou un archipel, depuis le Crétacé terminal jusqu’au Miocène moyen. Dans les années 1980, des dépôts continentaux y ont alors été découverts et datés de l’Eocène. Jusqu’à aujourd’hui, aucun dépôt marin plus vieux que le Miocène moyen n’était donc connu en Tunisie centrale et les seuls faciès marins attribués à l’Eocène, étaient ceux des bassins phosphatés formés en périphérie de la zone émergée. C’est dans la région du Djebel el Kébar, située sur la bordure est de la zone de Kasserine, qu’une étude détaillée des dépôts de la période Eocène moyen-Miocène a été menée. Dans la série étudiée, quatre discontinuités majeures se corrèlent sur l’ensemble du site. Entre ces discontinuités, se succèdent trois ensembles sédimentaires : carbonaté glauconieux et argileux (I), carbonate (II), sablo-conglomératique et argilo-sableux (III). Les résultats paléontologiques et biostratigraphiques Un important gisement à faune marine et continentale a été découvert au Djebel el Kébar dans les dépôts glauconitiques marins du premier ensemble sédimentaire (I). La faune, très riche, est alors constituée de nombreuses formes marines (sélaciens, raies, siréniens, etc.) et continentales (rongeurs, hyracoïdes et primate). Les datations inédites indiquent un âge bartonien, pour ces dépôts. Les résultats sédimentologiques Treize faciès ont été identifiés et cartographiés grâce à des conditions d’affleurement exceptionnelles au Djebel el Kébar. Les paléo-environnements ont été reconstitués et leur succession montrent le passage d’un milieu de plate-forme carbonatée très peu profonde dominée par la houle et influencée par les tempêtes et la marée, à un système sablo-conglomératique et argileux, fluviatile et d’embouchure estuarienne. L’évolution tectono-sédimentaire et séquentielle Un découpage séquentiel a été proposé, dans lequel, de part et d’autre de discontinuités essentiellement d’origine tectonique, trois séquences dont les durées (> 3 Ma), compatibles avec le second ordre de Vail et al. [1991], sont très partiellement préservées. Dans ces séquences, l’essentiel de la série étudiée se met en place dans les cortèges transgressifs et les prismes de hauts niveaux marins. Les zones fossilifères semblent alors associées à plusieurs épisodes de condensation, intervenant au sein d’un cortège transgressif d’un cycle de second ordre. Conclusion Le premier résultat inédit de ce travail a été de mettre évidence et de dater des dépôts marins plus anciens que le Miocène moyen au Djebel el Kébar, en Tunisie centrale. La zone étudiée n’est donc pas dans la partie émergée de la zone de Kasserine à l’Eocène. Entre le Bartonien et le Miocène inférieur, les faciès marins évoluent au sein d’un environnement de plate-forme carbonatée très peu profonde. Un événement majeur (flexuration couplée à une chute eustatique au Miocène) provoquerait ensuite un changement de profil de dépôts, l’arrivée de matériel terrigène grossier et l’installation d’un système sédimentaire fluviatile et d’embouchure sableuse. Enfin l’ensemble de la série sédimentaire enregistre des fluctuations tectono-eustatiques, responsables de plusieurs séquences de second ordre, partiellement préservées.

Dans cette étude, le cadre stratigraphique, défini antérieurement par Gadd, est précisé et de nouvelles interprétations paléogéographiques sont proposées. Le till de Bécancour est présent sur trois coupes. Les dépôts argilo-silteux de Saint-Pierre évoquent un environnement semblable à celui de l’actuel lac Saint-Pierre mais avec un niveau des eaux supérieur. La végétation fossile indique un climat légèrement plus froid qu’aujourd'hui. Son âge, environ 67 000 ans BP, est celui d’un interstade du Wisconsinien. Le stade de Gentilly débute ensuite par le lac glaciaire de Deschaillons, dont le niveau relatif est à 30 m au moins au-dessus du niveau actuel de la mer. On compte seulement 800 varves sur la rive nord du Saint-Laurent, surmontées par les sables lacustres proglaciaires des Vieilles-Forges, qui passent progressivement au till de Gentilly. Ce till, mis en place entre 60 000 et 11 500 BP, présente aux Vieilles-Forges deux niveaux de sédimentation aquatique intercalés, qui indiquent un changement de dynamique glaciaire. A la fin du Wisconsinien supérieur, la déglaciation est marquée par le recul progressif du front de l’inlandsis ancré à son lit. Les dépôts glacio-marins à la base du complexe morainique de Saint-Narcisse semblent correspondre à une halte du front glaciaire entre 11 300 et 11 000 BP. Plus récent que 11 000 BP, le complexe lui-même reflète une réactivation de la glace correspondant au refroidissement mondial du Dryas III. Au nord de ce système, les dépôts glaciaires de Mékinac sont les derniers témoins de l’inlandsis en retrait. La transgression de la mer de Champlain a débuté vers 11 500 BP à l’emplacement actuel de la rive nord du Saint-Laurent mais plus tard au nord du complexe morainique.

Les matériaux de termitières de Bidzar (Nord Cameroun) ont été caractérisés pour une potentielle utilisation comme matériau de construction. Pour atténuer le problème environnemental causé par l’exploitation du marbre de Bidzar, ce dernier a été utilisée comme additif (0, 5, 10, 15 et 20%) avant cuisson à 900, 1000, 1100 et 1200°C. Les matériaux de termitières sont composés de quartz, illite- smectite, vermiculite, chlorite, muscovite, calcite, hématite, et anatase avec pour principaux oxydes SiO2 , Al2O3 , et Fe2O3 . Ce sont des argiles sableuses et des argiles très sableuses dont la granulométrie est indiquée pour les produits creux, les tuiles et les briques. Certaines briques montrent des gonflements après cuisson jusqu’à 1100°C pendant que les autres présentent des retraits à la cuisson. Les autres caractéristiques des briques cuites sont : densité apparente (1,60–1,96 g/cm3 ), porosité (19,39–34,41%), absorption d’eau (10,41–21,44%), résistance à la flexion (1,25–5,64 MPa) et résistance à la compression (2,89–18,76 MPa). L’ajout de marbre couplé à la présence de matière organique (4,04–5,35%) augmente l’absorption d’eau tout en réduisant le retrait linéaire et la résistance mécanique à cause de la transformation de CaCO3 durant la cuisson qui entraîne la création d’une porosité secondaire. Ces caractéristiques physico- mécaniques répondent néanmoins aux standards des matériaux de construction. Termite mound materials (TMM) from Bidzar (North Cameroon) were characterized for their potential use as raw materials for the fired brick industry. To alleviate the environmental problem caused by the exploitation of the Bidzar marble, marble powder (0, 5, 10, 15, and 20 wt%) has been used as an additive in the formulation of bricks before firing at 900, 1000, 1100, and 1200°C. The TMM are made up of quartz, illite-smectite vermiculite, chlorite, muscovite, calcite, hematite, and anatase, with SiO2 , Al2O3 , and Fe2O3 being the main oxides. These materials are sandy clays or strongly sandy clays, which can be used for the manufacture of hollow products, roofing tiles, and masonry bricks. Some studied materials exhibit expansion up to 1100°C, while others show shrinkage at all studied temperatures. The varied characteristics of fired bricks are bulk density (1.60–1.96 g/cm3 ), apparent porosity (19.39– 34.41%), water absorption (10.41– 21.44%), flexural strength (1.25–5.64 MPa), and compressive strength (2.89–18.76 MPa). The addition of marble powder coupled with the presence of organic matter (4.04– 5.35%) increases the water absorption while decreasing the linear shrinkage, flexural strength, and compressive strength of bricks due to the transformation of CaCO3 during firing, which leads to the creation of secondary porosity. Nevertheless, these physico-mechanical characteristics meet the standards of construction materials.

AbstractDans le cadre du choix d’un site de stockage de déchets radioactifs de haute et moyenne activité à vie longue dans les argilites du Callovo-Oxfordien de Meuse/Haute-Marne, l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) a réalisé 3 forages (EST431, EST432 et EST433) à partir d’une plate-forme implantée sur la commune de Montiers-sur-Saulx (Meuse) en position centrale d’une zone d’environ 250 km2 dite ≪ zone de transposition ≫.Les objectifs principaux des investigations ont été d’apporter des éléments pour la localisation du stockage potentiel et compléter les connaissances sur les formations encaissantes de la couche hôte (Dogger, Oxfordien carbonaté et Kimméridgien) mais également sur les formations profondes du Lias et du Trias. Plus précisément, ces derniers objectifs sont destinés à (i) acquérir une meilleure compréhension du fonctionnement global du système hydrogéologique et des échanges verticaux entre les formations et (ii) d’évaluer les ressources géothermiques potentielles sur la zone.Au-delà des objectifs liés aux problématiques de l’Andra, le forage le plus profond (EST433) a été échantillonné et étudié par plusieurs équipes de recherche associées dans le programme TAPSS (Transferts actuels et passés dans un système sédimentaire aquifère – aquitard) afin de répondre à des problématiques qui leur étaient propre. Cet article présente les données nécessaires à l’interprétation des données acquises par ces équipes et à la publication de leurs travaux.Les trois forages ont majoritairement été forés en destructif à l’exception du Kimméridgien marneux et du toit de l’Oxfordien carottés de 141 à 264 m de profondeur, du Callovo-Oxfordien et du sommet du Dogger carottés de 526 m à 770 m de profondeur. Certains horizons du Lias et du Trias ont également été carottés ponctuellement. De nombreuses diagraphies ont été réalisées entre les phases de forage ainsi que deux diagraphies thermiques 9 mois après le forage. La concaténation des données issues des trois forages a permis d’établir le log stratigraphique de la série du Tithonien au toit de l’Olénékien.Les informations du forage profond EST433 améliorent la connaissance de l’épaississement progressif de la couche du Callovo-Oxfordien vers le nord-est de la zone de transposition ainsi que la constance lithologique de celle-ci tant en vertical qu’en horizontal. Les perméabilités mesurées dans cette formation sont du même ordre de grandeur que celles observées dans les autres forages de la zone de transposition. Dans le Dogger, les variations de la perméabilité de certains niveaux sont liées aux environnements de dépôt. Les formations du Lias et du Trias sont conformes à celles dé-duites des forages antérieurs à l’exception des Marnes irisées inférieures (Keuper inférieur) plus épaisses que prévues. Les profils sismiques et les corrélations entre forages montrent l’existence d’une gouttière à l’aplomb du forage EST433 où les formations du Keuper (Carnien et Norien) sont plus épaisses. Les résultats du forage EST433 montrent également que les faciès du Lias et du Trias supérieur et moyen sont très peu poreux et que seule la base du Trias moyen (toit du Buntsandstein) contient des niveaux aquifères. Mille mètres de série sans porosité notable séparent l’aquifère du Dogger de celui du Trias inférieur.L’aquifère supérieur du Buntsandstein présente en test, entre 1862 et 1887 m de profondeur, une production d’eau à 66°C avec une salinité d’environ 180 g/l. La transmissivité calculée pour cet intervalle est de 1,1 10−3 m2/s. En comparaison avec les installations géothermiques exploitant l’aquifère du Dogger en région parisienne, la température mesurée sur EST433 est de l’ordre des températures exploitées les plus basses, la salinité nettement plus élevée (6,5 à 35 g/l en région parisienne) et la transmissivité du même ordre. Ces caractéristiques ne présentant pas un caractère exceptionnel (en termes de ressource potentielle pour une exploitation géothermique) associées au caractère argilo-gréseux de l’aquifère pouvant influer négativement sur la productivité d’un ouvrage ne font pas du Buntsandstein une ressource géothermique attractive dans les conditions technologiques et économiques actuelles.

La distribution des qualités réservoirs dans un champ ou un aquifère peut varier rapidement verticalement et latéralement, ce qui la rend difficile à prévoir. Ce travail se focalise donc sur les phénomènes diagenétiques précoces qui sont ensuite déterminants sur la diagenèse d’enfouissement. A travers les exemples profonds de sédiments glaciaires d'un champ gazier dans l'Ordovicien et de sédiments estuariens d’âge Permien d'un champ en Australie, l'objectif est de montrer l'influence de l'environnement de dépôts sur cette diagenèse précoce et de montrer le rôle essentiel joué par les remaniements sédimentaires dans la prédiction des qualités réservoir. En particulier, les remaniements étudiés sont à l’origine de l’incorporation d’argiles au sein du sédiment qui peuvent alors former des enrobages de grains ou du tapissage de pores. Selon la nature des argiles, que ce soit de l’illite ou de la chlorite ferreuse, l’évolution diagenétique ira soit vers une destruction des qualités réservoir, soit vers une préservation à grande profondeur. Les phénomènes à l’origine de ces remaniements sont, soit associés à la redistribution des argiles par élutriation, conséquence des fortes pressions du fluide interstitiel au sein du sédiment en environnement glaciaire, soit associés au remaniement permanent des sables par les courants tidaux, la floculation des argiles et à leur agglomération aux grains détritique par des fragments de biofilms
Reservoir quality distribution in subsurface, within an aquifer, storage or a hydrocarbon bearing reservoir, is largely variable and hence, difficult to predict. This study focuses on the early diagenetic processes, which are considered as key in the next steps of the diagenesis of deeply buried reservoir. Based on the examples of sandstones deposited in glacial setting during Ordovician of a gas field in Algeria and tidal sandstones from a Permian formation in Australia, the objective is to show the role and control exerted by the depositional environment on early diagenesis, and especially the major role of sediment reworking to predict reservoir quality distribution. The studied reworking processes are responsible of clay incorporation into sand deposits, as clay coats around detrital gains or as pore linings. The nature of clay is then determinant in the diagenetic processes, as these coatings may enhance chemical compaction if illitic in nature, or reversely, may inhibit cementation and help preserving reservoir quality if they are made of ferrous chlorite. These reworkings are associated to fluid overpressure within the sediment in glacial settings, whilst they are associated to the permanent reworking of sands by tidal currents, enabling the agglomeration of clay flocs to detrital grains with biofilm elements acting as natural glue

Les effluents industriels issus des activités de textile présentent souvent une importante charge polluante colorante difficilement biodégradable. Des travaux antérieurs ont montré le potentiel des argiles naturelles non traitées à dépolluer ces effluents teinturiers alors qu’ils sont généralement composés de colorants anioniques difficilement adsorbables sur ces supports. Or, les effluents contiennent également d’autres composés chimiques utilisés dans les différentes étapes du procédé de teinture, et qui sont de natures variées (sels, acides, bases, détergents, dérivés enzymatiques, etc…). Il semblerait que ces produits auxiliaires jouent un rôle dans l'adsorption de colorants anioniques sur l'argile non traitée. Cependant, aucune étude connue à ce jour, n'a porté sur l'effet des additifs de teinture dans le processus de décoloration par des absorbants en général, et par les argiles en particulier. Cette étude est la première à s’intéresser au système colorant-additif-argile. Des tests d’adsorption / désorption en batch ont été menés en considérant différents systèmes colorant-additif-argile. Les résultats des tests montrent que les additifs de type enzymatique favorisent l’adsorption de colorant anionique sur l’argile en neutralisant les charges négatives et en renforçant les liaisons argile-colorant. D’autres additifs ont un effet contraire mais n’annulent pas l’effet positif des additifs enzymatiques lorsqu’ils sont mélangés dans l’effluent. Des hypothèses d’interactions mises en jeu lors de l’adsorption de colorant ont été faites en s’aidant des résultats de la spectrométrie infra-rouge et de masse, de la zétamétrie et de la modélisation des isothermes d’adsorption
Industrial effluents from textile activities often have a high pollution load readily biodegradable. Previous work has shown the potential of natural untreated clays to clean up these dyers effluents although anionic dyes are not easily absorbable on these media. The effluents also contain other chemical compounds used in the different stages of the dyeing process, and which are of various natures (salts, acids, bases, detergents, enzyme derivatives, etc ...). It appears that these auxiliary products play a role in the adsorption of anionic dyes on untreated clay. However, no currently known study has examined the effect of the additives from the dyeing process on the adsorption of dye onto clay. This is the first study to focus on the dye-clay-additive system. Adsorption / desorption batch tests were conducted considering different dye additive-clay systems. The tests’ results show that the enzyme like additives enhance the adsorption of anionic dye on the clay by neutralizing the negative charges and reinforcing clay-dye links. Other additives have the opposite effect, but do not offset the positive effect of enzyme like additives when mixed in the effluent. Assumptions of interactions involved in dye adsorption were made with the help of the results of infrared and mass spectrometry, zetametry and the modeling of adsorption isotherms

L’utilisation de Supplementary Cementitious Materials (SCMs) en substitution du clinker est une technologie aujourd’hui bien connue qui permet de réduire le coût environnemental du ciment. Parmi les SCMs largement utilisés on retrouve les cendres volantes, les laitiers de hauts fourneaux ou encore la poudre de verre. Dans les dernières années, un intérêt grandissant s’est développé pour l’utilisation d’argiles calcinées comme ajouts cimentaires, notamment du fait de leur forte réactivité et leur grande disponibilité. Ce projet de thèse s’intéresse à l’utilisation d’argiles et de marnes calcinées comme ajouts cimentaires. L’objectif principal est d’identifier de nouveaux échantillons susceptibles de présenter un intérêt pour une utilisation comme SCMs. Pour ce faire, une approche multi-échelle macro et micro est utilisée afin d’étudier de manière précise la calcination, la réactivité pouzzolanique et le comportement en système cimentaire de ces nouveaux échantillons. Il a été possible de démontrer que les marnes (malgré leur composition minéralogique complexe) présentent un potentiel d’utilisation comme ajout cimentaire après calcination, et ce, même avec une faible proportion d’argiles. Par la suite, il a été démontré que la palygorskite est une argile à haut potentiel pour une utilisation comme ajout cimentaire après calcination, et peut être considérée comme une alternative viable au métakaolin. L’étude poussée de l’utilisation de palygorskites calcinées comme ajouts cimentaires a également permis d’apporter de nouvelles connaissances fondamentales sur la compréhension des mécanismes impliqués lors de la calcination de ce type de matériaux
The use of Supplementary Cementitious Materials (SCMs) as a substitute for clinker is a well-known technology that can reduce the environmental cost of cement. Among the SCMs widely used today are fly ash, blast furnace slag and glass powder. In recent years, there has been a growing interest in the use of calcined clays as SCMs, particularly due to their high reactivity and availability.This thesis project focuses on the use of calcined clays and marlstones as supplementary cementitious materials. The main aim is to identify new materials that could be of interest for use as SCMs. To this end, a multi-scale macro/micro approach is used to study the calcination, pozzolanic reactivity and performance in cementitious systems of these new materials. It was possible to demonstrate that marlstones (despite their complex mineralogical composition) have the potential to be used as supplementary cementitious materials after calcination, even with a low proportion of clays. Subsequently, it was shown that palygorskite is a high potential clay for use as a supplementary cementitious material after calcination, and can be considered as a viable alternative to metakaolin. The extensive study of the use of calcined palygorskites as SCMs has also provided new fundamental insights into the understanding of the mechanisms involved in the calcination of this type of material

La valorisation des co-produits riches en matières organiques et inorganiques comme additifs dans des formulations à base d’argile peut améliorer à la fois les performances mécaniques et thermiques des produits de terre cuite, de même que le bilan énergétique des procédés de fabrication de ces matériaux. Cette étude a porté sur l’incorporation de combustibles solides de récupération (CSR) dans un mélange de fabrication des produits de terre cuite pour le génie civil en étroite collaboration avec l’entreprise TERREAL dans le cadre du projet LabCom RESPECTc financé par l’ANR.Premièrement, deux CSR ont été sélectionnés et utilisés comme additifs pour améliorer les produits issus des deux gisements de mélange argileux nommés ML et MC de chez TERREAL. L’influence de la nature, du taux d’incorporation des CSR, de la granulométrie des CSR et de la nature de la matrice argileuse sur les propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des mélanges argileux/CSR a été étudiée entre 30°C et 1100°C. Dans tous les cas, l’ajout de CSR a permis d’améliorer le caractère isolant des produits de terre cuite, en diminuant leur conductivité thermique. L’ajout de CSR a aussi permis d’améliorer les propriétés mécaniques des produits, en fonction du type et du taux de CSR ajouté, du taux et de la nature (forme, taille et distribution) de la porosité créée. L’étude a démontré que les interactions entre les minéraux argileux et les éléments inorganiques des CSR avaient un impact important sur les propriétés mécaniques et thermiques. Les résultats ont montré que l’ajout de 4% en masse du CSR15-1 contenant un taux de cendres de 65,7% en masse a conduit à une augmentation de la résistance mécanique du matériau à base de la matrice argileuse ML de l’ordre de 32%. Ensuite, un modèle cinétique du frittage basé sur les variations dimensionnelles des matériaux entre 650°C et 1000°C a été développé à partir de l’analyse thermomécanique (ATM) des mélanges (avec ou sans CSR). L’objectif a été de mieux comprendre les mécanismes du frittage mis en jeu. Le modèle développé a montré une bonne adéquation avec les données expérimentales. Les résultats ont montré que l’étape du frittage thermique de ces mélanges se fait en présence d’une phase liquide et que l’ajout de CSR a permis d’accélérer la densification des matériaux. Cela a conduit à une diminution de la température usuelle de cuisson des produits de terre cuite permettant ainsi un gain énergétique non négligeable. Finalement, une étude environnementale a été réalisée lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR. Cette étude a particulièrement été focalisée sur la contribution de CSR au bilan énergétique et à l’impact des émissions des gaz critiques tels que le CO2, le CO et l’HCl. Les résultats ont montré que les émissions de CO2 et de CO lors de la cuisson des mélanges argileux/CSR ont augmenté en raison de la décomposition thermique de la matière organique des CSR et que moins de 50% en masse du chlore a été transformé en HCl (18-31 ppm). Le bilan énergétique effectué a montré que l’ajout de CSR au sein des matrices argileuses ML ou MC compense une part non négligeable du gaz naturel usuellement utilisé comme combustible au cours de la cuisson de ces matériaux. Cela s’est traduit par une économie d’énergie thermique et une réduction des émissions de CO2 provenant de la décarbonatation de la matrice argileuse
The valorization of co-products rich in organic and inorganic materials as additives in formulations based on clay matrix can improve both the mechanical and thermal performances of ceramic materials as well as the energy balance of the manufacturing processes of these products. This study focused on the incorporation of Solid Recovered Fuels (SRF) into the clay ceramics for civil engineering in close collaboration with TERREAL as part of the ANR funded LabCom RESPECTc project. Firstly, two SRF were selected and used as additives to improve the properties of ceramic materials from to clay mixture deposits named ML and MC from TERREAL. The influence of the nature, the amount of SRF, the grain size of SRF and the nature of clay matrix on the physico-chemical, mechanical and thermal properties of the clay/SRF mixtures were studied between 30°C and 1100°C. In all cases, the addition of SRF into the clay mixture (ML or MC) has enhanced the insulating nature of the ceramic materials by reducing their thermal conductivity. The addition of SRF has also improved the mechanical properties of the ceramic materials, depending on the nature and the amount of SRF added, the rate and the nature (shape, size and distribution) of the porosity created. The study demonstrated that interactions between clay minerals and inorganic elements of SRF have a significant effect on mechanical and thermal properties. The results showed that the addition of 4 wt.% of SRF15-1 containing an ash content of 65.7 wt.% into clay matrix ML led to increase the mechanical strength of the material based on the clay matrix ML of the order of 32%. Then, a kinetic model of thermal sintering based on the dimensional variations of ceramic materials between 650°C and 1000°C was developed from thermomechanical analysis (TMA) of the clay mixtures (with or without SRF). The main objective is to better understand the mechanism of the thermal sintering involved. The model developed showed a good adequacy with the experimental data. The results showed that the thermal sintering step of these mixtures is carried out by the presence of a liquid phase and that the addition of SRF has accelerated the densification of ceramic materials. This has led to decrease the usual firing temperature of ceramic materials, allowing a significant energy savings. Finally, an environmental assessment was carried out during the firing of clay/SRF mixtures. This study was particularly focused on the contribution of SRF to the energy balance and impact of critical gas emissions such as CO2, CO and HCl. The results showed that CO2 and CO emissions during firing of clay/SRF mixtures increased due to the thermal decomposition of the organic matter of SRF and that less than 50 wt.% of chlorine was converted to HCl (18-31 ppm). The energy balance showed that the addition of SRF into the ML matrix compensates for a significant part of the natural gas usually used as fuel during firing of these ceramic materials. This was reflected by a thermal energy saving and reduction of CO2 emissions from the decarbonatation of the clay matrix

Le développement industriel et urbain accroit la pollution des eaux au Cameroun. Il faut donc rechercher des méthodes de dépollution peu onéreuses et de mise en oeuvre facile. L'objectif de ce travail était d'éliminer les métaux lourds (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) des eaux usées, par adsorption sur de l'argile brute ou traité thermiquement. L'argile alluviale prélevée dans la région de l'Extrême Nord du Cameroun est essentiellement composée de smectite (46%), kaolinite (38%), interstratifiés (10%) et quartz (5%). Les formules structurales sont (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 , pour la smectite et Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4. pour la kaolinite. Les cations de métaux lourds s'adsorbent très rapidement sur l'argile brute ; la température et le pH de la solution influencent peu leur adsorption. L'affinité de l'argile pour Cu2+, et Pb2+ est très forte mais faible pour Hg2+ et Cr3+. Le mécanisme proposé est l'échange cationique et la complexation de surface pour l'adsorption de Cu2+, Pb2+ et Cr3+ et un mécanisme de spéciation pour l'adsorption de Hg2+. Les boulettes obtenues par traitement thermique de l'argile au dessus de 500°C sont stables en solution et montrent une bonne capacité d'adsorption des métaux lourds. Les boulettes sont moins efficaces que l'argile brute, mais leur utilisation, évitant la séparation solide-liquide, après adsorption est plus facile
The industrial and urban development increases the water pollution in Cameroon. It becomes imperative to develop inexpensive and easy to manage remediation methods. This work aimed at eliminating heavy metals (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) from water by adsorption on raw or heat treated clay. The alluvial clay sampled in the far North of Cameroon mainly contains smectite (46%), kaolinite (38%), interlayers (10%) and quartz (5%). The structural formulas are : (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 for the smectite and Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4 for the kaolinite. The heavy metals cations fastly adsorb on raw clay, the temperature and the pH have not much influence on their adsorption. The clay affinity in relation to Cu2+, and Pb2+ is very strong whereas it is low for Hg2+, Cr3+. For the adsorption of Cu2+, Pb2+ and Cr3+ the proposed mechanisms are the cation exchange and the complexation while for the Hg2+, a mechanism of speciation is involved. The pellets obtained by thremic treatment of the clay above 500°C are stable in solution and they have a good capacity for heavy metals adsorption. Performances of the pellets are lower than those of raw clay, however, their use is easier since they do not need solid-liquid separation after adsorption

L’objectif de ce travail est l’étude des processus et des changements environnementaux récents (pendant les derniers 30000 ans) à travers leurs enregistrement sédimentaire dans la zone Nord-Ouest de la Mer Noire. Nous avons privilégié des méthodes permettant d’obtenir des informations sur le milieu de dépôt et la chronologie des évènements telles que : analyses des argiles, sédimentologie, magnétisme environnemental, caractéristiques isotopiques de la matière organique totale, 14C AMS. La comparaison des datations obtenues sur les coquilles fossiles et la matière organique provenant d’un même niveau sédimentaire nous a montré que l’application des corrections sur les données 14C reste difficile du fait que le bassin a contenu tantôt de l’eau douce oxygénée, tantôt de l’eau stratifiée. C’est en associant les résultats de l’étude des taux des carbonates le long des carottes aux données 14C que nous avons établi l’échelle chronologique proposée. L’étude des minéraux argileux des sédiments nous a permis de conclure que pour le nord-ouest du bassin, l’origine des sédiments à smectite doit être recherchée au nord, et non au sud du bassin versant de la Mer Noire, comme il est admis dans la littérature. Les données de magnétisme environnemental nous ont permis de mettre en évidence des variations significatives dans les conditions d’oxygénation (aérobie/anaérobie) au sommet du sédiment ou dans la colonne d’eau. Ces données magnétiques, ainsi que celles de matière organique montrent aussi des modifications des conditions de salinité dans le bassin. En conclusion nous proposons une reconstitution des conditions d’environnement au cours des derniers 30000 ans
The purpose of this study is to investigate the processes and the recent environmental changes stored in the sediments from the North-Western part of the Black Sea in the last 30,000 years. We used sedimentary cores extracted from water depths ranging from 55 to 2100 m. In order to obtain information about the depositional environment and the chronology of the events, we used different methods: clay mineralogy analysis, sedimentology, environmental magnetism, organic matter characteristics and AMS radiocarbon chronology. Radiocarbon dating of the organic matter and fossil shells was used to obtain a precise chronology of the past events. It was difficult to correct the 14C data, because of the differences between the ages of organic matter and shells that varied significantly from one sample to another. This difficulty comes from the fact that the Black Sea basin contained in some periods oxygenated fresh water and in some periods stratified salty water. The correlation between the 14C data and the carbonate content allowed us to set up a chronology of the sediments. The clay mineralogy pointed out that the sediments containing smectite were carried into the basin mainly from the North and not from the South of the drainage basin, as previous studies indicated. The environmental magnetism study helped us to determine the significant variations in the oxygenation of the sediment and of the water column (i. E. , changes between oxygenated and anoxic conditions). The magnetism study together with the organic matter characteristics also indicates changes in the salinity of the water. Our study reveals the environmental changes that have occurred during the last 30,000 years

L’objectif du travail est l’étude du processus d’adsorption-désorption d’un colorant azoïque sur l’argile naturelle provenant de deux gisements tunisiens. L’expérimentation en laboratoire a été menée en réacteur fermé et en colonne de percolation. Lors de la première étape, deux types d’argile ont été utilisées. L’étude cinétique montre que l’adsorption et la désorption suivent le modèle du pseudo premier ordre. L’isotherme d’adsorption est de type Langmuir alors que l’isotherme de désorption est de type hystérésis. La capacité d’adsorption de l’argile de Gafsa est plus prononcée que celle de l’argile de Borj Chekir. Les études en colonne de percolation ont été menées sur un mélange d’argile de Borj Chekir et du sable moyen H2F. Les paramètres hydrodynamiques ont été déterminés en utilisant un traceur inerte (fluorescéine). L’étude du transport réactif a montré que si le pourcentage d’argile augmente la rétention du colorant augmente alors que si on augmente le débit d’injection pour un pourcentage d’argile-sable constant la rétention du colorant diminue. Les courbes de sortie ont été ensuite comparées aux résultats numériques d’un modèle 1D de transport réactif, intégrant deux sites d’adsorption réversible et irréversible
The aim of the work is to study the adsorption-desorption process of an azo dye on natural clay from two Tunisian deposits. The laboratory experiment was conducted in a closed reactor (batch) and percolation column. In the first step, two types of clay were used. The kinetic study shows that the adsorption and desorption follow the pattern of a pseudo first order phenomenon. A Langmuir isotherm is fitted to the adsorption process, while the desorption isotherm is characterised by hysteresis. The adsorption capacity of the Gafsa clay is more pronounced than that of the Borj Chekir clay. The percolation column studies were conducted on a mixture of of Borj Chekir clay and medium sand H2F. Hydrodynamic parameters were determined using an inert tracer (fluorescein). The reactive transport study showed that an increase in clay percentage will increase retention, but, on the other hand when using a constant percentage of the clay-sand mixture, increasing the injection rate will decrease the retention capacity of the mixture. The output curves were then compared with the numerical results of a 1D reactive transport model incorporating two reversible and irreversible adsorption sites

Nous avons etudie un glissement de terrain affectant le lotissement du mas d'avignonet, situe sur la rive gauche de la retenue du monteynard. Une campagne de reconnaissance in situ comportant sondages, releves geologiques, indices de mouvement, mesures inclinimetriques, topographiques et piezometriques nous a permis de mettre en evidence plusieurs surfaces de deformations. On propose des mecanismes probables de rupture de ces glissements; on definit leur geometrie et on evalue les valeurs residuelles des caracteristiques mecaniques a la rupture des argiles litees, formation a l'origine de nombreuses instabilites dans la region. On analyse la stabilite du lotissement ainsi que le role des seismes sur la stabilite a long terme du versant

La connaissance des phénomènes d'hydratation du matériau de remplissage est essentielle pour une prédiction des transferts dans les barrières ouvragées des stockages de déchets radioactifs en milieu géologique. On a développé, dans le cas isotherme, une méthode thermique de mesure continue de l'humidité sur des échantillons d'argile compactée. Cette méthode a été utilisée pour déterminer le coefficient de diffusion et la perméabilité d'un matériau argileux non gonflant (kaolinite). Son application à la bentonite (smectite) demande des développements supplémentaires du fait de la complexité du comportement de ce matériau.