Dissertations / Theses: 'Ciment – Analyse'

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Brisard, Sébastien. "Analyse morphologique et homogénéisation numérique : application à la pâte de ciment." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00617356.

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Abstract:

La popularité des schémas d'homogénéisation classiques, basés sur la solution d'Eshelby du problème de l'inhomogénéité, tient à leur robustesse (des contrastes infinis entre les raideurs des différentes phases sont permis) et leur adaptabilité (les problèmes linéaires aussi bien que non-linéaires peuvent être abordés), la complexité des calculs mis en jeu restant limitée. Le fait qu'ils ne prennent en compte de façon quantitative qu'une quantité restreinte d'informations morphologiques constitue leur principale faiblesse. Ainsi, des problèmes tels que l'influence de la distribution de taille des pores ou l'orientation locale d'inclusions anisotropes leur sont inaccessibles. A l'heure actuelle, seuls de longs calculs complets (par éléments finis/de frontière) permettent d'aborder ces questions. L'objet de ce travail est de mettre au point de nouvelles méthodes d'homogénéisation, de mise en oeuvre plus légère que les éléments finis/de frontière, tout en rendant compte de plus de détails de la microstructure que les techniques basées sur la solution d'Eshelby. Le principe variationnel de Hashin et Shtrikman fournit le cadre mathématique rigoureux dans lequel sont développées deux méthodes. La méthode des inclusions polarisées, tout d'abord, dont le but est le calcul de milieux hétérogènes constitués d'inclusions, plongées dans une matrice homogène. Pour un calcul complet d'une microstructure donnée, il est connu que les méthodes numériques d'homogénéisation par transformée de Fourier rapide (FFT) sont de sérieux compétiteurs des méthodes d'éléments finis/de frontière. Le principe de Hashin et Shtrikman permet de jeter un éclairage nouveau sur ces techniques, et un schéma numérique original d'homogénéisation par FFT est proposé dans un second temps ; il s'avère plus rapide et plus robuste que les schémas existants. L'industrie du ciment pourrait certainement tirer parti de tels schémas d'homogénéisation avancés, puisqu'il est connu que les propriétés macroscopiques des pâtes de ciment dépendent fortement des détails les plus fins (à l'échelle sub-micronique) du réseau poreux (dans la phase C-S-H). Une partie de ce travail est consacrée à la caractérisation de ce réseau à l'aide de deux techniques expérimentales : la diffusion des rayons X aux petits angles, et la microscopie X. L'accent a été placé sur l'interprétation quantitative de ces expériences, en vue d'améliorer les prédictions des estimations des propriétés mécaniques macroscopiques. Une connexion est établie entre ces deux approches. Cette tentative, encore perfectible, montre que les modèles classiques du C-S-H ne peuvent rendre compte de ces données expérimentales.

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Hua, Chongyue. "Analyse et modelisation du retrait d'autodessication de la pate de ciment durcissante." Marne-la-vallée, ENPC, 1992. http://www.theses.fr/1992ENPC9224.

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Abstract:

A l'issu de l'examen de la litterature, nous pouvons constater que l'autodessiccation resulte de l'apparition de vides gazeux sous l'effet de la contraction le chatelier au cours de l'hydratation lorsque la pate est conservee isolee de toute source d'eau. Cette autodessiccation provoque un retrait analogue au retrait de dessiccation. Vue que l'autodessiccation est une consequence de l'hydratation, elle ne peut se produire qu'a une humidite relative tres elevee car au-dessous de 80% d'humidite relative, l'hydratation ne peut plus continuer. A ce niveau d'humidite, c'est la depression capillaire qui joue le role le plus important pour le retrait d'autodessiccation. Notre modelisation est donc basee sur l'effet capillaire, elle se fait a 2 echelles. A l'echelle macro, nous avons pu determiner la depression capillaire a l'aide d'un porosimetre a mercure. Nous avons ensuite etabli une relation entre la contrainte macro et la depression capillaire, cela nous permet de calculer le retrait d'autodessiccation en faisant des essais mecaniques. Les resultats sont satisfaisants. A l'echelle des grains hydratants, nous supposons que le materiau est vieillissant avec des constituants non vieillissants dont les concentrations varient. Ce modele micro-mecanique nous permet de prendre en compte: la souplesse du squelette jeune due aux contacts 3d entre les grains voisins, la viscoelasticite des hydrates et l'histoire de l'hydratation. Les resultats sont aussi satisfaisants

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Eremia-Georgescu, Georgiana. "Ajout d'une charge minérale et création d'une porosité dans les ciments apatitiques à usage biologique." Toulouse, INPT, 2004. http://www.theses.fr/2004INPT014G.

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Abstract:

Les ciments phosphocalciaques sont des matériaux destinés à la reconstruction osseuse. Ce mémoire s'intéresse à l'amélioration de leurs propriétés : porosité, propriétés mécaniques, résorbabilité. . . Les deux premières parties sont une présentation générale des phosphates de calcium et des ciments phosphocalciques. La troisième partie s'intéresse à l'amélioration de la porosité par l'introduction d'un agent porogène dégageant du gaz carbonique, créant ainsi une macroporosité interconnectée. La quatrième partie est consacrée à la formulation d'un matériau composite biphasique par l'ajout d'une charge de phosphate tricalcique dans le ciment. La résistance à la compression est fortement augmentée. La cinquième partie est plus théorique et s'intéresse à la dissolution in vitro des phosphates de calcium. L'importance de la macroporosité ouverte est mise en évidence. Dans la sixième partie une courte étude des ciments biphasiques in vivo montre la biocompatibilité de ces matériaux.

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Saada, Ridha. "Caractérisation bidimensionnelle d'arrangements granulaires par analyse d'image : application à la pâte fraiche de ciment cryosublimée." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0016.

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Abstract:

L'observation directe de la pate fraiche de ciment a ete choisie comme base d'une demarche devant conduire a la caracterisation quantitative de sa microstructure. Le traitement d'echantillons de pates fraiches de ciment par une technique de cryosublimation et d'impregnation de resine epoxy permet d'observer au meb des images de sections d'eprouvettes dans lesquelles l'arrangement initial des grains anhydres de ciment est peu perturbe. L'analyse automatique de ces images a ete realisee. Une methode originale de traitement des images, au niveau de la filtration et de la binarisation notamment, permet d'obtenir une image binaire, bien representative de l'image source, sur laquelle ont ete effectuees ensuite des mesures morphologiques. Ces dernieres ont permis de definir des parametres de caracterisation geometrique de l'arrangement des sections de grains anhydres de ciment. La methode a ete appliquee a des pates de ciment presentant des parametres de composition differents: rapport e/c, nature et teneur en fluidifiant, nature et caracteristiques physiques de la phase solide

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Damidot, Denis. "Etude de l'hydratation du silicate tricalcique en suspensions diluées par microcalorimétrie isotherme." Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS036.

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Abstract:

Le silicate tricalcique est le constituant principal du ciment Portland utilisé dans le béton. L’hydratation du silicate tricalcique conduit à former deux hydrates peu solubles, l'hydrosilicate de calcium et la portlandite. La cinétique de l'hydratation du silicate tricalcique a été étudiée sur des suspensions diluées et agitées par microcalorimétrie et conductimétrie. L’utilisation simultanée de ces techniques a conduit à des résultats originaux qui ont permis de mettre en évidence: 1) le début de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium et de la portlandite; 2) l'existence de deux étapes cinétiques lors de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium. La première est observée lorsque la solution est sous-saturée par rapport à la portlandite et la seconde lorsque la solution est sursaturée par rapport à la portlandite. Au début de chacune des étapes, la cinétique est gouvernée par la nucléation-croissance de l'hydrosilicate de calcium puis par la diffusion à travers la couche formée par ce dernier autour des grains de silicate tricalcique. Le changement de régime cinétique correspond à un taux d'avancement de la réaction différent lors des deux étapes. Ceci indique que l'hydrosilicate de calcium formé lors de la première étape est différent de celui formé lors de la seconde, bien qu'aucune différence structurale n'ait pu être établie par RMN du silicium 29 ou par diffraction des rayons X. La compréhension du processus de l'hydratation du silicate tricalcique en suspension a permis d'expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte grâce à la continuité qui a été établie entre ces deux milieux. Ainsi les hypothèses antérieures pour expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte ont pu être discutées de façon critique à la lumière de nos résultats.

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Roux, Bernard. "Mise au point d'une méthode d'analyse d'images qui reconnait et quantifie les phases de Clinker." Saint-Etienne, 1993. http://www.theses.fr/1993STET4002.

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Abstract:

Le ciment est obtenu par broyage du clinker, produit elaboré dans le four de la cimenterie. De la qualité et de la régularité du clinker dépend en grande partie celle du ciment. Pour pouvoir s'assurer plus vite (donc réagir plus tôt) de la régularité du clinker, une automatisation des procédures manuelles s'impose, notamment dans l'analyse de l'image de clinkers polis. Cette image est celle de la coupe polie de grains de clinker sortant du four observée au microscope optique. Sur cette image, l'identification des phases et la répartition des cristaux permettent de vérifier les bonnes qualités du clinker. C'est l'automatisation de cette phase qui fait l'objet du présent projet en se servant des techniques de traitement d'images. Une optimisation des protocoles de préparation et d'observation des échantillons a permis d'obtenir une qualité d'image suffisante pour une bonne analyse. Une procédure de mise au point automatique de l'image au microscope est proposée. La maximisation de l'image gradient est le critère d'optimisation le plus adapté. Aucune méthode classique de segmentation prise individuellement n'est satisfaisante car les images sont très riches en informations de nature différente. Une démarche pas à pas a donc été adoptée. Plusieurs processus de segmentation sont utilisés pour fournir des images binaires plus ou moins représentatives. Ces images sont ensuite combinées pour obtenir l'image la plus proche de chaque phase. L'étude comparative entre les analyses manuelle et automatique montre que la méthode automatique remplit bien les buts qui lui ont été assignés

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Pham, Son Tung. "Etude des effets de la carbonatation sur les propriétés microstructurales et macroscopiques des mortiers de ciment Portland." Thesis, Rennes, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAR0003.

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Abstract:

La carbonatation est l’un des processus initiateurs de la corrosion des armatures du béton armé. Sa cinétique est souvent utilisée pour modéliser la durabilité des ouvrages. La carbonatation résulte de la réaction en présence d’eau entre le dioxyde de carbone contenu dans l’air et les phases hydratées de la pâte de ciment. Elle donne du carbonate de calcium et provoque une baisse du pH qui induit la dépassivation des armatures et leur corrosion. La carbonatation des matériaux à base de ciment a été largement étudiée ces dernières années mais les données de la littérature sont extrêmement contradictoires sur la plupart des évolutions qu’elle engendre tant au niveau microstructural qu’à l’échelle macroscopique. Notre travail a eu pour objectif d’étudier les conséquences microscopiques et macroscopiques de la carbonatation sur deux mortiers standards simples à base de ciment CEM I et CEM II. Nous avons mené une étude expérimentale approfondie sur deux mortiers normalisés à base de ciment CEM I et CEM II pour comprendre les mécanismes physico-chimiques de la carbonatation. Nous avons utilisé les techniques suivantes pour examiner les conséquences de la carbonatation sur les caractéristiques microstructurales de la matrice cimentaire : analyse thermogravimétrique, diffraction de rayons X, pycnométrie à l’hélium, adsorption – désorption d’azote et de vapeur d’eau. Comme ces modifications observées au niveau de la microstructure induisent à leur tour des évolutions significatives au niveau des propriétés macroscopiques d’usage et des indicateurs de durabilité, nous avons examiné les conséquences de la carbonatation sur la perméabilité au gaz, la vitesse de propagation des ondes ultrasonores, la conductivité thermique et la résistivité électrique de surface. Notre étude a également porté sur la contribution de la carbonatation à la cicatrisation des mortiers endommagés thermiquement. Enfin, nos résultats expérimentaux ont été utilisés comme base de données pour élaborer un modèle sur la propagation de CO2 dans la matrice cimentaire
Carbonation is one of the most important factors that initiate the corrosion of steel bars in reinforced concrete. Its kinetics are often used to model the durability of structures. Under the action of carbon dioxide from the air and with the presence of water in the pores, several hydrated phases of the cement paste are carbonated and form calcium carbonate. This process causes a decrease in pH of the pore water, which subsequently induces the depassivation and corrosion of the rebars. Although the carbonation of cementitious materials has been extensively studied in recent years, results in literature about changes in both micro and macroscopic levels are extremely contradictory. The aim of this work is to study the micro and macroscopic effects of carbonation on two standard cement mortars CEM I and CEM II. A wide experimental campaign was conducted on two standard mortars CEM I and CEM II in order to apprehend the physicochemical mechanisms of the carbonation. The following techniques were used to examine the impacts of carbonation on the microstructural characteristics of the cementitious matrix : thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, helium pycnometry, nitrogen and water vapor adsorption-desorption. As changes observed in the microstructure could consequently induce significant modifications in the macroscopic properties and the sustainability indicators, we examined the effects of carbonation on the gas permeability, the ultrasonic waves velocity, the thermal conductivity and electrical resistivity. Our work also studied the self-healing effect caused by carbonation of thermally damaged mortars. Finally, our experimental results were used as a database to elaborate a model of the propagation of CO2 in the cementitious matrix

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Georges, Valentin. "Comportement de matériaux cimentaires en eau douce naturelle : analyse de l’influence des micro-organismes." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0220/document.

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Abstract:

Ces travaux s’intéressent au comportement de pâtes de ciment de différentes natures cimentaires exposées à une eau douce naturelle et plus particulièrement aux interactions avec les éléments biologiques. Cette étude est basée sur l’analyse comparative d’échantillons placés en milieu naturel (Moselle) et en milieux artificiels de laboratoire. Quels que soient les milieux et les microorganismes considérés, les résultats montrent une modification de la minéralogie de la surface et du réseau poreux des échantillons (taux de porosité, propriétés de transferts). Les essais en laboratoire ont permis d’isoler l’influence spécifique des bactéries dans les phénomènes de biolixiviation. Le dénombrement bactérien montre aussi que la densité de cellules présentes dans le biofilm recouvrant les échantillons dépend peu de la nuance cimentaire, excepté pour les ciments au calcaire. Les observations au MEB ont révélé, sur l’ensemble des échantillons, la présence abondante de diatomées en partie recouvertes par une couche minérale issue d’une cristallisation secondaire. La colonisation de la surface par ces diatomées est influencée par la géométrie et la nature minéralogique des échantillons. Les résultats d’essais en laboratoire ont montré qu’elles ont des interactions avec la pâte de ciment, l’évolution des densités de population de diatomées coïncide en effet avec l’évolution des caractéristiques de porosité (taux de porosité, propriétés de transferts)
This work focuses on the behavior of cement pastes of different cement bases exposed to natural fresh water and on the interactions with the biological elements. This study is based on the comparative analysis of samples immersed in natural environment (Moselle) and in artificial laboratory media. Whatever the media and microorganisms considered, the results show a change in the mineralogy of the surface and the porous network of the samples (porosity rate, transfer properties). Laboratory tests highlighted the specific influence of bacteria in bioleaching phenomena. The bacterial count also shows that the density of cells present in the biofilm covering the samples does not mainly depend on the cementitious grade, except for the limestone cements. The SEM observations revealed the abundant presence of diatoms on all samples. Diatoms are partly covered by a mineral layer resulting from secondary crystallization. The colonization of the surface by these diatoms is influenced by the geometry and mineralogical nature of the samples. The results of laboratory tests have shown that they interact with cement paste; the evolution of diatom population densities coincides with changes in porosity characteristics (porosity rate, transfer properties)

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Rifaai, Yasser. "Rhéologie des matrices hybrides composées de ciment et d’ajouts cimentaires activés." Thesis, CY Cergy Paris Université, 2020. http://www.theses.fr/2020CYUN1069.

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Abstract:

Face aux préoccupations environnementales liées à la production du ciment Portland, la recherche d’alternatives pour une construction plus durable s’avère une nécessité. En effet, la production du ciment est responsable de l’augmentation du potentiel de réchauffement global (PRG), ce qui remet en question sa grande utilisation de point de vue environnemental. Dans cette perspective, ce projet de doctorat s’inscrit dans l’optique de la réduction de l’impact environnemental des matériaux de construction, notamment les bétons fluides à rhéologie adaptée. Les géopolymères se présentent comme l’une des alternatives intéressantes pouvant réduire l’impact environnemental de la construction. Cependant, l’introduction de ces matériaux dans le secteur de construction confronte des difficultés de compréhension de leurs mécanismes de prise et de durcissement.Ainsi, l’objectif principal de cette thèse est d’étudier l’impact de l’activateur alcalin sur le comportement rhéologique et les mécanismes de prise des géopolymères à base de cendres volantes et de poudre de verre activées ainsi que des matrices hybrides composées de ciment et de géopolymères. Plus spécifiquement, cette étude vise à améliorer les performances rhéologiques et les caractéristiques viscoélastiques de ces matrices afin de les incorporer dans la matrice des bétons fluides, notamment le béton autoplaçant. Le couplage des mesures rhéologiques avec la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et la microstructure permet de comprendre les différents mécanismes régissant le comportement à l’état frais des matrices étudiées. Les résultats obtenus ont permis d’identifier les concentrations optimales de l’activateur alcalin pour obtenir les meilleures performances rhéologiques, tout en prenant en considération les performances à l’état durci requises. La méthodologie utilisée dans cette étude a permis également de lier les performances rhéologiques au processus de géopolymérisation afin d’établir une meilleure compréhension de l’état frais de ces matériaux. Finalement, l’incorporation des pâtes optimisées dans la matrice d’un béton autoplaçant a été également évaluée. Le béton autoplaçant à base de matrice hybride a montré des performances rhéologiques et mécaniques prometteuses, ainsi qu’un potentiel de réchauffement global inférieur à celui du béton autoplaçant conventionnel. Ces résultats montrent que l’utilisation de ce nouveau type de béton autoplaçant propose une solution intéressante de point de vue environnemental, tout en maintenant les performances rhéologiques et mécaniques requises
With the increase of the environmental concerns related to the production of Portland cement, the search for alternatives to achieve sustainable and rational construction is becoming a necessity. Indeed, the production of cement is responsible for the increase in global warming potential (GWP), which questions its widespread use from an environmental point of view. In this perspective, this study aims at reducing the environmental impact of building materials, in particular self-consolidating concrete (SCC). Geopolymers are one of the interesting alternatives that can reduce the environmental impact of construction. However, the incorporation of these materials in the construction markets faces difficulties as long as the understanding of their setting and hardening mechanisms is still a hot topic.The main objective of this thesis is to evaluate the impact of alkaline activator on the setting mechanisms and rheological behaviour of geopolymers based on fly ash, alkali-activated glass powders, and hybrid matrices composed of cement and geopolymers. This study aims to assess the rheological properties and viscoelastic characteristics of these matrices and evaluate the feasibility of incorporating them to design SCC. Coupling the rheological properties with other measures, including Fourier-transform infrared spectroscopy and microstructure, makes it possible to define different mechanisms governing the fresh state of the investigated matrices. The obtained results allowed to identify the optimal concentrations of the alkaline activator to achieve the required rheological properties and mechanical performance. In addition, the methodology used in this study allowed to correlate the rheological properties to the geopolymerization process. This allowed better understanding of the fresh state of these materials. Finally, the incorporation of the optimized pastes into the matrix of SCC was also evaluated. Self-consolidating concrete based on hybrid matrix has shown promising rheological and mechanical performances, as well as a lower global warming potential than conventional SCC proportioned with cementitious materials. These results proved that the use of hybrid SCC offers an interesting solution from an environmental point of view, while achieving the required rheological and mechanical performances

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Garcia, Emmanuel. "Approche expérimentale et corrélations dans les systèmes complexes : modes de broyages et réactivités du ciment alumineux fondu." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20110.

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Abstract:

Le travail presente porte sur les relations broyages - reactivites du ciment alumineux fondu. Des relations complexes ont ete mises en evidence : elles mettent en jeu le mode de broyage, les dimensions, les surfaces et la reactivite. Une methodologie specifique adaptee aux systemes granulaires a ete utilisee : elle est fondee sur des bilans multiples croises et systematiques couples avec des fractionnements physiques selon la taille des particules. L'operation de broyage contribue a la constitution de quatre populations granulometriques a travers des mecanismes de division et d'interattraction. Les phenomenes d'interattraction se declinent sous la forme d'agglomerats et d'adsorbats. Les bilans ont montre que les proportions des populations, l'amplitude et la proportion des phenomenes d'interattraction, dependent du procede de broyage, notamment des modes de contraintes et de l'aerodynamique. Les modes des populations sont des invariants du materiau. La reactivite chimique du ciment alumineux fondu presente une complexite averee. Elle se deduit a la fois des populations et des phenomenes d'interattractions. Le broyeur devient ainsi un reacteur de division - agglomeration auquel la reactivite du ciment est liee de maniere directe et complexe.

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Grandjean, Jérémie. "Formulation et caractérisation de matériaux à base de liants hydrauliques utilisés dans les emballages de transport et de stockage de matières radioactives." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0012.

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Abstract:

ROBATEL Industries conçoit et fabrique des emballages pour matières fortement radioactives. Des matériaux de protection neutronique et thermique (PNT) sont utilisés dans ces emballages afin d’assurer la capture des neutrons et de limiter l’augmentation de la température des matières radioactives en cas d’incendie. Ces PNT sont constitués d’une matrice cimentaire ou de plâtre auxquels sont ajoutées des charges minérales ou organiques. Une charge minérale, la colemanite, permet la capture des neutrons grâce à sa teneur élevée en bore, après que l’hydrogène contenu dans les PNT les ait ralentis.Le premier enjeu de cette thèse a été de mettre au point des méthodes d’analyse élémentaire afin de caractériser l’homogénéité chimique des PNT, qui est cruciale, notamment pour le bore. Une technique de mise en solution et deux techniques de dosages ont ainsi été développées. Une autre partie importante de la thèse concerne la caractérisation des propriétés thermiques et mécaniques des PNT. D’un point de vue thermique, des mesures de chaleur de réaction, de capacité calorifique et de conductivité thermique ont été menées pour déterminer la quantité de chaleur (enthalpie) absorbée par le matériau en cas d’incendie. D’un point de vue mécanique, des essais de compression et de flexion ainsi que des essais ultrasonores ont été réalisés afin d’évaluer les valeurs des contraintes à la rupture et les modules d’élasticité des PNT. Au-delà de ces caractérisations, l’amélioration des formulations des PNT existantes et surtout la mise au point de nouvelles formulations sont au coeur de ce travail. Deux plans de mélange ont ainsi été réalisés afin d’enrichir les PNT en bore et en hydrogène tandis qu’un autre a permis l’augmentation de la fluidité d’un PNT grâce à l’ajout d’un superplastifiant. La dernière partie de la thèse a concerné l’étude de nouveaux ciments, les sulfoalumineux, qui présentent des caractéristiques intéressantes étant donné que leurs hydrates sont riches en hydrogène. Pour ces trois nouvelles familles de PNT à base de sulfoalumineux, le retard de prise induit par le bore a été limité
ROBATEL Industries company designs and products packages for highly radioactive materials. Neutron and thermal protection materials (PNT) are used in those packages to catch neutrons and to limit the increase of temperature due to radioactive materials in case of fire. These PNT are composed of a cement or a gypsum-based matrix with mineral or organic fillers. Once the neutrons have been slowed down by the hydrogen contained in the PNT, a mineral filler named colemanite enables the neutron capture thanks to its high content of boron.The first goal of this thesis is to develop analytical chemistry techniques to check the chemical homogeneity of the PNT, which is crucial, particularly for boron. A dissolution method and two determination techniques have been developed. Another important topic in this thesis is characterization of thermal and mechanical properties. Thermal characterizations include heat of reaction, heat capacity and thermal conductivity measurements to determine the total heat absorbed by the PNT in case of fire. Mechanical characterizations include compression, bending and ultrasonic tests in order to evaluate stress to rupture and elastic moduli of PNT. Beyond the characterizations, the aim of this thesis is to improve pre-existing formulas of PNT and most importantly to propose new formulas. Two mixture designs have been carried out to increase the boron and the hydrogen concentrations of PNT. Another mixture design allowed enhancing the fluidity of a PNT using a superplasticizer. The last part of the thesis deals with the study of new cements called sulfoaluminous that show interesting properties because their hydration products are rich in hydrogen. For these three new PNT families, the increase of the setting time of cement due to boron has been restricted

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Nguyen, Dac Loi. "Nouvelle méthodologie d'identification des propriétés mécaniques locales d'un matériau hétérogène par nanoindentation : application aux matériaux du génie civil." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1028/document.

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Abstract:

Le présent travail propose et développe une méthodologie complète d’identification des propriétés mécaniques locales d’un matériau hétérogène à l’échelle des phases constitutives. Il s’agit d’une combinaison de compétences très diverses, à la fois en théorique, en simulation numérique et en expérimentation. Plus précisément, la partie théorique concerne la détermination des relations nano-micro pour le module d’indentation homogénéisé par des techniques de changement d’échelle; la partie numérique basée sur la théorie du calcul à la rupture est réalisée en vue de trouver de ces dernières relations applicables pour la dureté; et la dernière partie est effectuée pour récupérer les propriétés homogénéisées par la voie expérimentale à l’aide de la technique de nano-indentation. L’étude expérimentale de la thèse est pour l’objectif de déterminer des propriétés d’indentation de différents échantillons de pâte de ciment. Un programme expérimental complet, est développé, qui permet de caractériser des phases principales à l’échelle micrométrique de ce matériau, parmi lesquelles nous nous intéressons surtout à celles plus importantes correspondantes à des phases de la matrice C-S-H. La modélisation du problème lié à l’enfoncement d’une pointe d’indentation dans un matériau est étudiée. Pour cela, la première voie, basée sur l’approche cinématique du calcul à la rupture, consiste à tenter de construire des mécanismes de ruine analytiquement, puis à les faire évoluer en fonction du changement de la géométrie initiale, afin d’obtenir la charge de ruine correspondante. La seconde voie consiste ensuite à suivre la même approche, mais en construisant numériquement ces mécanismes de ruine. La charge obtenue dépend naturellement des paramètres de critères retenus, que l’on détermine grâce à la combinaison avec les résultats expérimentaux. Les critères de résistance de Von-Mises et de Tresca valables pour des matériaux purement cohérents ainsi que celui de forme elliptique sont examinés dans ce travail
The present work proposes and develops a complete methodology for identifying the local mechanical properties of a heterogeneous material at the scale of the constitutive phases. It is a combination of very diverse skills in theory, in numerical simulation and in experimentation. More precisely, the theoretical part concerns the determination of the nano-micro relations for the indentation module; the numerical part based on the yield design theory is carried out to find the last relations applicable for the hardness; and the last part is performed to obtain homogenized properties by the experimental way using the nano-indentation technique. The experimental study of the thesis is for the purpose of determining indentation properties of different cement paste samples. A complete experimental program, is developed, which allows characterizing the main phases at the micrometric scale of this material, among which we are mainly interested in the C-S-H matrix phases. The modeling of the problem related to the penetration of an indentation point into a material is studied. For this, the first way, based on the kinematic approach of the yield design theory, consists in trying to construct ruin mechanisms analytically, then to make them evolve according to the change of the initial geometry, in order to obtain the corresponding ultimate load. The second way is then to follow the same approach, but by building numerically these ruin mechanisms. The obtained load depends naturally on the retained criteria parameters, which are determined by the combination with the experimental results. The Von-Mises and Tresca strength criteria for purely coherent materials as well as the elliptical one are examined in this work

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Bourissai, Monsef. "Comportement thermo-chimio-hydro-mécanique d'un ciment pétrolier au très jeune âge en conditions de prise HP/HT : approche expérimentale et analyse par changement d'échelle." Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00582893.

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Abstract:

Le travail de thèse a porté essentiellement sur l'effet des conditions de prise en pression et en température dans une gamme (20-60°C/Patm-200 bar) d'un ciment pétrolier (Portland " classe G ") au très jeune âge (jusqu'à un jour) en condition saturée sur (i) la cinétique d'hydratation, (ii) les propriétés hydriques (perméabilité et porosité) et (iii) le développement des propriétés élastiques dynamiques obtenues par propagation d'ultrasons et quasi-statiques. Les propriétés quasi-statiques instantanées et différées ont été obtenues à partir d'essais mécaniques réalisés en compression simple à différents temps/degré d'hydratation.La partie I a permis de montrer que la pression appliquée pendant la prise a un effet négligeable sur la cinétique d'hydratation contrairement à l'effet accélérateur de la température de prise. Un modèle de cinétique d'hydratation tenant compte de l'effet accélérateur de la température a été mis en place afin de déterminer l'évolution des fractions volumiques des différentes phases en présence dans la pâte de ciment au cours de son hydratation. L'évolution de la phase (porosité capillaire + eau) obtenue par le modèle d'évolution des fractions volumiques est en bonne concordance avec l'évolution de la porosité connectée mesuré par porosimétrie dans la deuxième partie de travail de thèse. En partie II, concernant la caractérisation de la perméabilité, les valeurs obtenues ainsi que l'évolution des propriétés élastiques quasi-statiques obtenue expérimentalement ont permis de déterminer le temps de drainage pour chacune des conditions d'hydratation étudiées. Cette information permet de déterminer la nature drainée ou non drainée des essais mécaniques quasi statiques réalisés. En partie III, les essais mécaniques ont permis d'identifier un comportement granulaire faiblement cohésif au niveau du sommet du pic exothermique, puis un comportement solide cohésif avec progression des propriétés mécaniques au cours de l'hydratation à partir de la décroissance du flux thermique. Enfin, deux modèles par homogénéisation multi-échelles ont été proposés, la différence portant sur la schématisation de la pâte de ciment au très jeune âge. Les résultats ont été confrontés avec succès aux propriétés élastiques dynamiques et quasi-statiques drainées et non drainées obtenues expérimentalement

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Plusquellec, Gilles. "Analyse in situ de suspensions de silicate de calcium hydraté : application aux interactions ioniques à la surface des particules." Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS046/document.

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Abstract:

Cette étude a pour objectif d’étudier expérimentalement les interactions entre différents anions (chlorure, bromure, nitrate et sulfate) et le silicate de calcium hydraté (C-S-H) afin de construire un modèle thermodynamique capable de prédire cette interaction. Des suspensions de C-S-H synthétisées ont été mises en contact avec différents types de sel (sel de calcium ou d’alcalins). L’influence de la température et de l’incorporation d’aluminium au sein de la structure du C-S-H ont également été prises en compte.L’utilisation d’une méthode d’analyse classique de ce type de système (c’est-à-dire séparation des phases liquide et solide puis analyse de la solution) a révélé ses limites avec, entre autres, une mauvaise reproductibilité des résultats. L’étape de séparation des phases s’est trouvée être à l’origine des difficultés rencontrées.Une seconde méthode d’analyse ne nécessitant pas de filtration des suspensions de C-S-H a été mise au point pour cette étude.Les résultats obtenus ont alors démontrés la non-adsorption des chlorures, nitrates ou bromures par les particules de C-S-H : ces anions n’ont qu’un rôle de compensation de charge au sein de la couche diffuse entourant les particules en suspensions.Les ions calcium (dans le cas d’ajout de sel de calcium) ne s’adsorbent que très faiblement à la surface du C-S-H. Ceci n’est pas influencé par la présence d’aluminium dans la structure. Une température plus faible (5°C) ou plus élevée (40°C) conduit à une adsorption plus faible, voire nulle.L’utilisation d’un modèle thermodynamique de simulation de C-S-H (développé dans une autre étude) a permis de reproduire les résultats expérimentaux obtenus, confirmant donc la validité de ces derniers mais également celle du modèle utilisé
This project aims to study the interactions between calcium silicate hydrate (C-S-H) and different anions (chlorides, bromides, nitrates and sulfates) in order to build a thermodynamic model and then be predictable. The simplified system CaO-SiO2-H2O is studied by synthesizing C-S-H suspensions and mixing them with different kind of salts (calcium salt or alkali salt). The influence of the temperature and the presence of aluminum in the structure of the C-S-H is also examined.A classical way to investigate this kind of system is to separate the liquid phase from the solid phase in order to analyze them separately. Nevertheless, this step has a large influence on the system, and the experimental results suffer from a really bad reproducibility.Another analysis method has then been developed in order to avoid the separation of the different phases. The results show that there is no adsorption of chlorides, bromides or nitrate on the surface of the C-S-H. They only have a role as a charge compensator in the diffuse layer around the particles in suspension.The calcium cation (in the case of calcium salt addition) can be adsorbed by C-S-H, but in a small quantity. The substitution of silicon by aluminum in C-S-H doesn’t have any influence on this phenomenon. A higher or lower temperature results in a weaker adsorption, even inexistent.Those experimental results have been reproduced by using a thermodynamic model developed in a previous study. Thus, the validity of the experimental part but also the one of the model are confirmed

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Corriveau, Christopher. "Une analyse coût-bénéfice de la cimenterie de Port-Daniel-Gascon." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34037.

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Abstract:

Dans la littérature économique, il y a peu d’exemples illustrant la rentabilité sociale d’une décision gouvernementale visant à soutenir l’ajout de capacité dans une industrie de première transformation de ressources naturelles. Ces industries sont notamment celles de l’acier, de l’aluminium, du ciment et de la production d’électricité. Un des meilleurs outils pour répondre à ce type de questionnement est l’analyse coût-bénéfice. Ce mémoire a pour objectif de faire l’analyse coût-bénéfice de la cimenterie de Port-Daniel-Gascon. Le projet de la cimenterie de Port-Daniel-Gascon est un exemple pertinent dans ce contexte compte tenu du soutien du gouvernement du Québec. Pour faire un portrait de l’impact de ce projet dans la province de Québec, nous procédons en quatre étapes. Premièrement, nous regardons les caractéristiques de l’industrie du ciment tel que vu par les économistes. Deuxièmement, nous regardons si le marché du ciment québécois est intégré avec celui des provinces canadiennes et des états américains l’entourant. Les résultats de trois différents tests de délimitation de marché montrent que les cimentiers québécois opèrent dans un marché québécois séparé des cimenteries des états avoisinant le Québec. Troisièmement, nous estimons les élasticités de la demande et de l’offre pour être en mesure de déterminer l’impact de cet ajout de capacité dans les différents marchés où le ciment de la nouvelle usine sera vendu. Les principaux résultats des estimations effectuées sont de -0,95 pour l’élasticité-prix de la demande et de 12,5 pour l’élasticité de l’offre. L’analyse coût-bénéfice présentée dans ce mémoire montre que la valeur actualisée nette du projet est négative pour la société québécoise même si l’utilisation de la capacité est de 100% pour les prochaines années et que d’autres hypothèses soient respectées.

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Poussardin, Victor. "Utilisation d'argiles et de marnes calcinées dans le développement de ciments composés." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0040.

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Abstract:

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

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Ben, Ahmed Karim. "Etude de l'encrassement biologique de matériaux cimentaires en eau de rivière : analyse de l'influence des paramètres de surface des pâtes cimentaires." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAD027/document.

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Abstract:

Les aspects biologiques ne sont généralement pas considérés lors de la conception des ouvrages de génie civil, malgré que la biocolonisation puisse affecter leur durabilité. Cette thèse s’intéresse à l’encrassement biologique des matériaux cimentaires en eau de rivière. Un essai de biocolonisation phototrophe accélérée, simulant les conditions en rivière a été mis au point et validé. Il a permis l’étude de pâtes cimentaires de différentes formulations. La colonisation a été évaluée par le taux de recouvrement de la surface, estimé par une méthode proposée d’analyse d’images. Une étude de l’influence de la rugosité sur la bioréceptivité du matériau a été réalisée à travers plusieurs paramètres de différentes natures et la densité de pics (paramètre d’espacement) a montré l’influence la plus déterminante. Un modèle a été proposé pour expliquer cette influence et a donné des résultats satisfaisants. Les influences de la porosité et du pH semblent être limitées dans les conditions de l’essai. Enfin, la micro-indentation a été adaptée pour l’évaluation mécanique de la détérioration des pâtes cimentaires sur de faibles épaisseurs. Cette technique pourra être utilisée pour évaluer la biodétérioration
The biological aspects are generally not considered in the design of civil engineering works, although the biocolonisation may affect their durability. This thesis focuses on biofouling of cementitious materials in river water. A laboratory accelerated test of phototrophic biocolonisation, simulating the river conditions, was developed and validated. It allowed the study of cement pastes of different formulations. Colonization was assessed by the recovery rate of the surface, estimated by a proposed method of image analysis. A study of the roughness influence on the bioreceptivity of the material was conducted through several roughness parameters of different natures, and the peaks density (a spacing parameter) showed the most decisive influence. A model was proposed to explain this influence and gave satisfactory results. The influences of porosity and pH appeared to be limited in the test conditions. Finally, micro-indentation was adapted to the mechanical evaluation of the deterioration of thin layers of cement pastes. This technique may be used to evaluate the biodeterioration

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Saussaye, Lucile. "Traitement des sols aux liantshydrauliques : aspects geotechniques et physico-chimiques des pertubations de la solidification." Caen, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00800952.

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Abstract:

Le traitement des sols aux liants hydrauliques (chaux, ciment…) est un procédé de plus en plus pratiqué par les entreprises du BTP en technique routière. Il améliore les propriétés géotechniques et mécaniques des sols dits « médiocres » in situ. Les guides techniques « Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques » (SETRA-LCPC, 2000 et 2007) présentent les méthodologies d’études géotechniques en laboratoire et in situ afin d’atteindre les performances requises. Cependant, l’analyse du retour d’expérience montre un certain nombre de perturbations du traitement tels que des gonflements. La présente thèse s’intéresse à : -la caractérisation physico-mécanique et physico-chimique de 3 sols types de la région Basse-Normandie avant et après un traitement mixte ; -la détermination de seuils de perturbations de la solidification dues à la présence des anions Cl-, SO42-, NO3-, PO43-dans le sol. Les concentrations seuil sont recherchées tant du point de vue des performances mécaniques que de la stabilité structurelle. A l’échelle microscopique, les perturbations sont étudiées à l’aide des analyses physico-chimiques et microstructurales des sols dopés. Il apparaît que les quatre anions présentent un potentiel de perturbation de la solidification dont l’expression diffère selon le sol, le traitement considéré, la forme chimique de l’anion, sa concentration, les conditions de cure et le type de sollicitation. Si l’introduction dans le sol d’un anion unique ne remet pas en cause une réutilisation du sol traité en techniques routières, les simulations d’interactions des anions révèlent des cas d’inaptitude fortement préjudiciables, dont le contrôle doit être poursuivi
The reuse of soils after adding binder agents is becoming more and more applied. This treatment technique results in the improvement of the physical and mechanical characteristics of the soils, allowing them to be reused in several geotechnical applications. The technical guides "Soils treatment with lime and/or hydraulic binders", (SETRA-LCPC, 2000 and 2007) present the geotechnical investigation methodologies in the laboratory and in situ. However, the analysis of the experience feedback analysis shows some disturbances such as swelling. This research work investigates the influence of assumed disruptive chemical compounds thanks to: -the physicomechanical and physicochemical characterisation of 3 soils of the Normandy region before and after treatment; -the determination of the thresholds of solidification disturbance due to the presence of anions Cl-, SO42-, NO3-, PO43- in soils. The concentrations thresholds are evaluate both from the mechanical performances and the structural stability point of view. At the microscopic scale, the disturbances are studied by the physicochemical and microstructural analyses of the spiked soils. It seems that the four anions have a disturbance potential. But their influence depends to the soil, the treatment, the chemical form of the anion, its concentration, the cure conditions and the geotechnical test. If the introduction of one single anion in the soil doesn’t prevent a reuse of the treated soil in road construction, the simulations of the anions interactions reveal harmful cases of unsuitability, opening on a new approach on the understanding of the solidification disturbances

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Bénézet, Jean-Charles. "Réactivité pouzzolanique dans le système quartz-oxyde de calcium-eau : influence de la dimension et de la température." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20001.

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Abstract:

Les materiaux a matrice cimentaire representent une classe de materiaux de grande diffusion particulierement importante du point de vue des quantites utilisees. Nous avons voulu repondre de maniere ample a la question: la reaction pouzzolanique est-elle une reaction specifique des materiaux vitreux ? pour ce faire, nous avons choisi le quartz, mineral courant des matrices cimentaires et repute pour etre un filler inerte chimiquement du fait de sa structure cristallisee. La reaction pouzzolanique du quartz est une reaction complexe de dissolution-precipitation contenant de multiples parametres. Elle est peu perceptible pour des particules de diametres superieur a une taille critique et a des temperatures ambiantes

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Baroghel-Bouny, Véronique. "Caractérisation microstructurale et hydrique des pâtes de ciment et des bétons ordinaires et à très hautes performances." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523299.

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Abstract:

Ce document présente les résultats obtenus pour différents bétons et pâtes de ciment, en ce qui concerne la microstructure, les propriétés hydriques et les déformations de retrait. En particulier, des matériaux à très hautes performances ont été étudiés (formulations avec un faible rapport eau sur ciment, contenant fumée de silice et fluidifiant). De nombreuses techniques expérimentales ont été utilisées à cet effet. Ainsi, les paramètres texturaux ont été déterminés par des méthodes classiques d'investigation de la structure poreuse (intrusion de mercure, adsorption d'azote, ...). Cependant, ces méthodes sont apparues suivant les cas incomplètes ou inadéquates pour fournir les caractéristiques exactes du réseau poreux des pâtes de ciment ou des bétons durcis, notamment dans le cas des matériaux à très hautes performances. La difficulté d'accès à la porosité fine des hydrates (gel C-S-H) est essentiellement responsable des insuffisances de ces méthodes. De plus, le séchage et le dégazage nécessaires, préalablement à la mesure, rendent l'interprétation des résultats délicate. Aussi, un autre type d'expérimentations plus pertinent a été mis en oeuvre : les expériences de désorption et d'adsorption de vapeur d'eau, à partir desquelles ont été obtenues les isothermes, c'est à dire les courbes "Teneur en Eau en fonction de l'Humidité Relative", à 'équilibre, à température constante (T = 23 °C) et pour chaque chemin de désorption/adsorption. L'analyse de ces courbes n'a pas seulement fourni les paramètres de texture (porosité, surface spécifique B.E.T., distribution poreuse,...) dans le domaine des mésopores, non accessible par beaucoup d'autres méthodes, elle a aussi permis l'étude des interactions eau/solide (épaisseur du film liquide adsorbé sur la surface solide, état d'énergie de l'eau des pores, hystérésis, ...). Les cinétiques de transfert d'humidité sont très lentes dans un tel milieu microporeux et elles sont fonction de l'épaisseur de l'échantillon testé ; l'équilibre hydrique a été établi après plusieurs mois avec nos échantillons de quelques millimètres d'épaisseur. La diffusivité a été calculée à partir des courbes de perte (ou gain) de masse en fonction du temps, pour chaque palier d'humidité relative. Au cours de ces expériences, les déformations hygrométriques ont aussi été mesurées, afin d'évaluer le retrait de dessiccation en fonction de l'humidité relative, et de le comparer au retrait endogène. La caractérisation hydrique a été complétée par la détermination de la répartition de la teneur en eau dans des éprouvettes en cours de séchage. A partir d'une large panoplie expérimentale, nous avons obtenu une description complète de la structure poreuse, depuis les pores relatifs au gel C-S-H, jusqu'à l'échelle des macropores. Nous avons mis en évidence les similarités et les différences, du point de vue microstructural et hydrique, entre les différents matériaux. Nous avons ainsi quantifié l'influence des paramètres de formulation tels que, par exemple, le rapport eau sur ciment ou la présence de fumée de silice.

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He, Huan. "Analyse de l'effet d'un adjuvant biosourcé pour élaborer des matériaux cimentaires plus éco-respectueux." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD023.

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Abstract:

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet SEPOLBE qui a pour ambition d’élaborer des adjuvants respectueux de l’environnement qui doivent se substituer à des produits soumis à autorisation REACH. Elle a pour but de mettre en évidence les propriétés de mortiers enrichis d’un adjuvant fabriqué à partir de produits extracellulaires issus de bactéries selon un protocole original. Ce travail consiste en l’étude des caractéristiques de mortiers bioadjuvantés dans le but de développer l’usage de bétons plus éco‐respectueux en améliorant leurs compositions chimiques et leur durabilité. L’action du produit biologique utilisé a été évaluée aussi bien sur sa capacité à modifier le réseau poreux des mortiers et pâtes cimentaires que sur ses effets sur la prise du ciment, la rhéologie à l’état frais et les caractéristiques mécaniques à l’état durci des mortiers permettant ainsi de qualifier ce produit comme bioadjuvant. Il a présenté un effet notable sur l’ouvrabilité de mortiers (de CEM I ou CEM V) avec une action plastifiante. De plus, quel que soit le temps de cure, un optimum de concentration en bioadjuvant de 1,5% a été déterminé pour obtenir des résistances mécaniques dumême ordre de grandeur que les échantillons non adjuvantés, et supérieures au minimum requis par la norme EN 196‐1. Le bioadjuvant n’influence pas la porosité totale accessible à l’eau des mortiers et des pâtes de ciment, toutefois, pour ces dernières, les mesures par porosimétrie par injection de mercure ont révélé l’existence d’un seuil (entre 0,5 et 0,75% de bioadjuvant) à partir duquel la structure poreuse des pâtes cimentaires est modifiée. Les effets de modification de surface de pâtes cimentaires – le liant du béton pouvant constituer un maillon faible en ce qui concerne les problèmes de durabilité de celui‐ci – ont été analysés. Pour des temps de cure élevés, la rugosité des surfaces des pâtes cimentaires diminue en présence du bioadjuvant. Ce travail a permis de lever des verrous techniques concernant l’emploi d’un produit biosourcé en tant qu’adjuvant, ainsi que d’apporter une contribution à la connaissance des interactions entre les micro‐organismes et les matériaux cimentaires. En effet, une approche originale, grâce à la PCR – technique peu utilisée avec les matériaux cimentaires – a permis de mettre en évidence qu’il y avait des bactéries au coeur du béton ayant une capacité à se développer dans des conditions de cures normalisés pour des temps de cure supérieurs à 120 jours. Le bioadjuvant est susceptible de modifier le développement bactérien et présente ainsi la possibilité de conférer aux bétons des capacités de résistances aux agressions environnementales plus importantes lui permettant d’être plus éco‐respectueux, aussi bien par sa composition que par sa meilleure durabilité
This work is a part of the SEPOLBE project, which aims to develop eco‐friendly admixtures. The active principle of this admixture is made of extra‐cellular substances, secreted by microorganisms into their surroundings. It contributes to the effort in sustainable development that consists to limit the impact of buildings on environment and human health, with a guarantee of better quality concerning esthetical, durability and resistance criteria, according to the REACH regulation. The action of thisorganic product was evaluated on its setting time effects on cement as well as the mechanical behavior to the hardened state. The bioadmixture presents a significant effect on the workability of mortar (CEM I or CEM V) with a plasticizing action. Whatever the curing time, the compressive strength values of samples containing 1.5% of bioadmixture remain higher than the minimum data of standard strength according to the EN 196‐1 standard. The porosimetry by intrusion with mercury carried out with cement pastes showed the existence of a threshold (in the range 0.5‐0.75% of bioadmixture) from which the porous structure of cement pastes changes, while no modification were observed with the measurement of porosity accessible to water. For higher curing times, thesurface roughness of cement pastes, more heterogeneous, decreases with the presence of the bioadmixture. This work allowed to better control the use of a bio‐product assimilated as an admixture, as well as to contribute to the knowledge of the interactions between microorganisms and cementitious materials. An original approach, using the PCR ‐ not routinely used technique forthat purpose with cementitious materials ‐ helped to highlight that bacteria were present inside the mortar samples with a capacity to grow to higher curing time. The studied bioadmixture allows giving to the concrete the ability to resist against environmental stresses while being eco‐friendly, concerning both its chemical composition and its durability

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Cros, Hervé. "Caractérisation morphologique des microstructures de matériaux cimentaires par analyse d'images." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30190.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'etablir les bases d'une caracterisation morphologique quantitative de constituants de materiaux cimentaires. L'analyse d'images est l'outil approprie pour y parvenir. Parmi les methodes d'analyse d'images utilisees en science des materiaux, les plus adequates ont ete retenues et adaptees a trois themes d'application: ? les mesures granulometriques bidimensionnelles realisees a partir de l'operateur morphologique ouverture bidimensionnelle ont ete validees. Une methode de resolution matricielle basee sur l'ajustement par les moindres carres a permis, dans le cas d'ensembles de spheres, de passer de la granulometrie en projection ou en coupe a la granulometrie 3d. ? l'evaluation des teneurs a ete abordee par une double demarche: une methode originale de traitement d'echantillons de pate fraiche de ciment par cryosublimation, associee a une impregnation de resine a permis la realisation d'observations au meb. L'acquisition automatique de 2000 images et leur traitement approprie ont conduit a la caracterisation quantitative d'arrangements granulaires 2d tres interconnectes. Une simulation numerique 3d resultant de l'application d'un modele booleen de spheres molles s'interpenetrant a ete realisee. La granulometrie 2d d'une coupe de ce modele a ete comparee aux resultats experimentaux de la methode precedente. La correlation est bonne. Par ailleurs, l'application a l'etude du suivi de l'hydratation d'une pate de ciment a ete effectuee. Les resultats sont assez bien correles avec ceux des methodes classiques (eau liee, chaleur d'hydratation). ? la forme et la rugosite de surface d'elements de milieux pulverulents ont ete caracterisees. Une application relative a des cendres volantes est presentee

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Moustachi, Om Elkhaïat. "Influence de la microstructure des mortiers de ciment portland armes de fibres sur leur comportement mecanique en flexion." Toulouse, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAT0002.

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Analyse des modifications de la structure interne du mortier induites par l'introduction des fibres et determination de leur influence sur les proprietes mecaniques du mortier en flexion. Des fiches en paquets introduites dans le mortier se dispersent lors du malaxage en fibres individuelles espacees de quelques microns. Ces espaces, tres peu accessibles aux particules anhydres du ciment sont partiellement remplis par des hydrates. Ils rendent le mortier tres permeable aux fluides et influent directement sur son module d'elasticite en flexion qui diminue avec le pourcentage de fibres. L'effet d'armature des fibres se traduit par une augmentation de la resistance et de l'allongement a la rupture du mortier. De la fumee de silice dispersee a l'aide d'un fluidifiant reduit la porosite entre les fibres et augmente ainsi le module d'elasticite et sa resistance a la rupture

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Nguyen, Trung-Hieu. "Durabilité des réparations à base cimentaire : analyse comparée de l'influence des propriétés mécaniques du matériau de réparation." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/963/.

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Abstract:

Pour une structure réparée par la technique de rechargement mince adhérent à base cimentaire, le décollement de l'interface support-rechargement est la principale cause limitant la durabilité de l'application. Pour améliorer cette durabilité, il est nécessaire de contrer la cause qui est à l'origine de ce décollement : la fissuration de la couche de réparation. Dans ce but, l'utilisation d'un composite cimentaire possédant la capacité de supporter des déformations importantes avant localisation de la fissure est, potentiellement, une solution. L'objectif de cette thèse est de la valider. Pour répondre à l'objectif de l'étude, les matériaux étudiés sont des mortiers incorporant de granulats à faible rigidité et renforcés par des fibres. Les granulats utilisés sont en caoutchouc issu du broyage de pneus usagés, une contribution à la valorisation de ce sous-produit industriel. S'agissant du renforcement, des fibres métalliques adhérentes et inoxydable ont été retenues. Elles sont les plus efficaces pour contrôler la fissuration et peuvent être utilisées y compris dans les milieux les plus agressifs. Une bonne synergie entre les granulats caoutchouc et les fibres est bien démontrée : la capacité de déformation avant localisation de la macro-fissuration est nettement plus élevée et la capacité portante post-pic attendue du renfort par des fibres n'est pas remise en cause en présence de granulats caoutchouc. Ces matériaux sont ensuite utilisés comme matériaux de rechargement. Des essais de flexion trois points monotones ou de fatigue ont été effectués sur des éprouvettes composites support-rechargement. Ils ont permis d'étudier la réponse structurale de ces composites, en particulier le comportement de l'interface (force d'initiation et cinétique du décollement). En parallèle un travail de modélisation par éléments finis, basé sur un modèle déjà développé et validé sur des granulats minéraux au LMDC, est réalisé. Il s'agit de la simulation numérique du comportement mécanique des structures composites support-rechargement sous sollicitations monotones ou de fatigue. .
Substrate-overlay composites should work monolithically. For this reason, the durability of a cement-based repair relies also on the durability of its bond with the substrate. To improve the durability of repair, it is necessary to prevent the original cause of debonding: cracks through the depth of the overlay. For this the use of a cement composite having an improved strain capacity should be considered as a suitable solution. The aim of this work is to validate this hypothesis. As repair materials, cement-based mortars incorporating low aggregate stiffness and with fibre reinforcement were used. Rubber aggregates obtained from grinding end of life tyres were used thus contributing to the recovery of an industrial byproduct. Stainless and high bond steel fibres were also used. They are effective to restrain the cracking and can be used in aggressive environment. A good synergy between rubber aggregates and fibres reinforcement is demonstrated: rubber aggregates improve the strain capacity of the composite before the macro-cracking localisation and residual post-peak strength due to the fibre reinforcement is not affected. Monotoneous and fatigue bending tests were carried out on specimens repaired by using these mortars. These tests allow the structural response, in particular the interface debonding, to be analysed (the load corresponding to the debonding initiation and debonding propagation). In parallel, a numerical modelling based on finite element method was conducted to simulate the mechanical response of the tested specimens. Comparison between experimental and numerical results shows the relevance of the numerical modeling which is suitable tool that highlights the effect of the restrained length change of the repair material at the interface on the debonding mechanisms. As ultimate findings, this study shows that a positive synergetic effect from rubber aggregate and fibre reinforcement contributes to enhance the durability of bonded cement-based overlays

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Cappelin, Isabelle. "Synthèse de liants pouzzolaniques : application au traitement des sols fins argileux." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30280.

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Abstract:

Notre travail a porte sur l'etude de la stabilisation d'un sol fin argileux a l'aide de liants hydrauliques a base d'argile et de chaux. Nous avons selectionne quatre materiaux: deux argiles quasi monominerales: une kaolinite et une montmorillonite et deux produits tout-venant: une laterite de madagascar riche en kaolinite et une molasse du sud-ouest de la france composee de smectite associee a de faibles quantites d'illite, de kaolinite et de chlorite. La premiere partie est consacree a l'etude de l'hydratation en presence de chaux des materiaux calcines en lit fixe dans un domaine de temperature compris entre 600 et 900c. Les techniques physico-chimiques nous ont aide a preciser l'etat des materiaux avant et apres calcination. Les essais mecaniques realises sur des microeprouvettes nous ont permis: - d'optimiser la temperature de calcination des produits et la quantite d'activateur chimique des melanges; - de determiner l'influence de la duree de calcination, de la teneur en eau de gachage et du mode de conservation des eprouvettes. Dans la deuxieme partie, les quatre liants optimises ont ete testes en traitement des sols fins. Nous avons compare, en faisant varier certains parametres, les resistances mecaniques a celles obtenues avec un traitement au ciment ou a la chaux generalement utilise pour la stabilisation des sols argileux. Les resultats obtenus avec la kaolinite sont du meme ordre de grandeur que ceux induits par un traitement au ciment

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El, Khessaimi Yassine. "Synthesis and hydration of ye’elimite." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0090/document.

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Abstract:

Synthèse et hydratation de la phase ye’elimite Les ciments riches en ye’elimite ou les ciments sulfoalumineux (CSA) sont commercialisés pour la préparation des bétons à compensation de retrait. De plus, les ciments CSA présentent des caractéristiques écologiques associées à leur production, notamment une réduction de l'empreinte CO2. Le comportement expansif des ciments CSA est principalement contrôlé par la quantité de la phase ettringite, cette dernière est produite lors de l’hydratation de la phase importante, la ye’elimite [Ca4 (Al6O12)SO4]. Cette thèse présente, d’une part, les conditions optimales pour la synthèse de la phase ye’elimite la plus pure possible par des réactions à l’état solide, et d’autre part, une description fondamentale des mécanismes de formation de cette phase. Un autre aspect de ce travail vise à étudier l’influence de la finesse et de l’addition d’acide citrique sur la dissolution de la phase ye’elimite. Pour l’étude de l’effet de la finesse, une poudre fine et pure de ye’elimite a été synthétisée par des méthodes sol-gel, ces dernières méthodes de synthèse ont été développées d’une manière originale dans notre thèse. Plusieurs techniques expérimentales ont été réalisées pour mener à bien les différents aspects de la présente thèse, à savoir l'analyse quantitative par DRX (méthode Rietveld), l’analyse thermique (ATG, ATD, et dilatométrie), MEB (imagerie en rétrodiffusé et cartographie EDS), l’analyse BET, l’analyse granulométrique par diffraction laser, et l’analyse d'images (porosité 2D et analyse granulométrique 2D)
A Synthesis and hydration of ye’elimite Ye’elimite-rich cements or calcium sulfoaluminate (CSA) cements are commercialized to prepare shrinkage compensation and self-stressing concretes. Moreover, CSA cements show environmentally friendly characteristics associated to their production, which include reduced CO2 footprint. The expansive behavior of CSA cements is mainly controlled by ettringite amount, produced upon hydration of the key-phase, ye’elimite [Ca4(Al6O12)SO4]. This work presents, on one hand, the optimal conditions for the synthesis highly pure ye’elimite by solid state reactions, and on the other hand, it shows a fundamental description of ye’elimite formation mechanisms. Another aspect of the study encompasses the influence of fineness and citric acid addition on ye’elimite phase dissolution, then on hydrates composition of lab made ye’elimite-rich cement. For the fineness effect study, a highly fine and pure ye’elimite was originally synthetized by sol-gel methods. Various experimental techniques were performed to conduct the different aspects of the present study, namely XRD-Quantitative Rietveld analysis, Thermal analysis (TGA, DTG, DTA and Dilatometry), SEM (BSE imaging and EDS mapping), BET analysis, PSD by laser diffraction, and Image analysis (2D porosity and 2D PSD)

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Schittly-Médard, Estelle. "Analyse d'une interface adhérente dentine/titane en fonction de différents matériaux d'assemblage." Thesis, Reims, 2016. http://www.theses.fr/2016REIMO201.

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Abstract:

Le fil directeur durant cette période de recherche a été l’étude d’une interface dentine/titane assemblée par collage. L’objectif était d’optimiser et de simplifier des étapes du protocole d’assemblage, d’améliorer et d’étudier les performances de l’interface adhérente. Dans ce travail, les interfaces ont été testées in vitro par cisaillement.Cette étude a comporté trois volets :Le but de la première étude a été d’évaluer un assemblage par ciment verre ionomère (CVI), le Fuji Plus®, appliqué en association avec des adhésifs auto-mordançants sur la dentine. Trois des combinaisons « système auto-mordançant/Fuji Plus® » ont été appliquées et les résultats obtenus montrent des améliorations significatives entre 9% et 44% par rapport aux valeurs obtenues sur des éprouvettes de témoin.Le second volet expérimental a eu pour objectif de tester la compatibilité entre cinq systèmes adhésifs auto-mordançants (SAM) et deux composites d’assemblage (CA). Les SAM1 se sont révélés totalement incompatibles avec les CA chémopolymérisés ou duals. Inversement, les SAM2 étaient compatibles avec des CA chémopolymérisants ou duals. Une corrélation positive a été trouvée entre le pH des SAM ou les résines testées et les données de cisaillement.La dernière étude a été dédiée à l’évaluation de l'effet du stockage dans l’eau sur la résistance à la flexion (σf) et sur la résistance au cisaillement (RC) d’une interface dentine/titane assemblée par quatre résines adhésives auto-mordançantes (MRAM). Cette étude a montré que le stockage dans l'eau durant 60 jours a affecté négativement la résistance à la flexion de certains matériaux. L'adhésion dentine/titane offerte par Rely X® et G-Cem® était significativement plus élevée que celle de Maxcem® et SmartCem2®
The aim of this work was to study a bonding dentin/titanium interface. The objective was to optimize and simplify the steps of the bonding protocol, improve and know well the performance of the adhesive interface. In this work, all interfaces have been tested in vitro by shearing.This study included three parts :The purpose of the first study was to evaluate an assemblage by glass ionomer cement (GIC), the Fuji plus®, applied in combination with self-etch bonding system on dentin. Three combinations "system self-etching / Fuji Plus®" were applied and the results obtained by test showed significant improvements from 9% to 44% higher than the values obtained on control specimens.The second experimental part was designed to test the compatibility between five self-etch bonding systems (SEBS) and two resin luting cements (RLC). Significant differences of bond strength in shear were observed according to both the curing mode of the RLC and the adhesive. The SEBS1 proved totally incompatible with chemical or dual cured RLC. Conversely, two-steps SEBS were compatible with RLC chemical/dual cured RLC. A positive correlation was found between the pH of the SEBS or the tested resins and the shear data.The latest study was devoted to evaluate the effect of the storage condition on flexural strength (σf) and shear bond strength (SBS) of a dentin/titanium interface assembled by four self-etch adhesive resin (SEARC). This study showed that the storage in water for 60 days has negatively affected the bending resistance of certain materials. The dentin/titanium adherence offered by Rely X® and G-Cem® was significantly higher than that of Maxcem® and SmartCem2®

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Benkemoun, Nathan. "Contribution aux approches multi-échelles séquencées pour la modélisation numérique des matériaux à matrice cimentaire." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657311.

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Abstract:

L'objectif principal de cette thèse est de développer un modèle numérique capable de proposer une représentation fine des phénomènes de fissuration pour les matériaux quasi-fragiles à matrice cimentaire. Dans ce sens, l'échelle pertinente retenue est l'échelle mesoscopique. L'échelle mesoscopique est ici de l'ordre du centimètre et le matériau peut être considéré comme bi-phasique (agrégats inclus dans un mortier, contenant lui même des inclusions de taille inférieure). Par ailleurs, de part la diversité des phénomènes de fissuration pour les matériaux quasi-fragiles comme le béton, il est nécessaire de mettre en place un modèle capable de représenter explicitement les fissures à l'interface agrégats/mortier et/ou dans n'importe quelles des deux phases (agrégats et mortier). La modélisation numérique des phénomènes de fissuration proposée s'inscrit, ici, dans le cadre de la méthode des éléments finis à discontinuité forte. Plus précisément, la fissure est ici définie comme l'apparition d'une discontinuité de déplacements ou encore d'une zone d'épaisseur nulle dans laquelle toutes les déformations sont localisées. Elle correspond au cas extrême des bandes de localisation observées dans les sols ou les roches avec une largeur des bandes tendant vers zéro. Par ailleurs, le modèle proposé intégre aussi une discontinuité faible (discontinuité de déformations) afin de capturer les hétérogénéités sans que le maillage soit contraint. Finalement le but est d'intégrer ce meso-modèle dans le cadre d'une approche multi-échelle séquencée permettant le transfert des informations du niveau mesoscopique vers le niveau macroscopique ou au moins sa borne inférieure, le Volume élémentaire Représentatif. Cette approche séquencée permet, par exemple, de déterminer une surface de rupture macroscopique (dans l'esprit d'une fonction seuil) intégrant les principales caractéristiques des matériaux cimentaires.

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Brockhagen, Dietrich. "Distorsions de concurrence dans un système international de permis négociables : théorie et analyse empirique de l'industrie lourde dans l'Union européenne." Paris, EHESS, 2004. http://www.theses.fr/2004EHES0091.

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La première partie développe la théorie sur les distorsions de concurrence entre les firmes concurrentes, provoquées par les différences entre les modes et/ou les rigueurs des octrois nationaux dans un système international d'échange de quotas de gaz à effet de serre. En appliquant la théorie néoclassique, nous identifions cinq effets comme potentiellement distorsifs pour les marchés parfaits et imparfaits. La deuxième partie développe des indicateurs économiques et une approche en deux phases, qui peut être utilisée afin d'examiner la vulnérabilité d'une industrie aux effets identifiés précédemment. La troisième partie applique empiriquement l'approche à deux phases à quatre secteurs industriels dans l'Union européenne : la sidérurgie, le ciment, le raffinage du pétrole et la génération de l'électricité. Nous montrons que la sidérurgie est l'industrie la plus vulnérable, suivie par le raffinage, alors que le ciment et l'électricité ne sont pas vulnérables. Pour des écarts de plus de 40% des octrois nationaux (émissions permises par tonne d'acier), cette thèse prévoit la fermeture de quelques hauts fourneaux du fait des distorsions de concurrence
The first part develops a theory of distortions of competition among competing firms, induced by differences in the method and/or stringency of national allocation of greenhouse gas emission permits in an international emissions trading system. By applying neoclassical theory on output optimisation, price setting and other factors such as R&D expenditures, five potentially distorting effects are identified for perfect and imperfect markets. The second part develops economic indicators and a two tier approach, which can be applied empirically, in order to test wether an industry is vulnerable to the potential effects found before. The third part applies the two tier approach empirically to four sectors of the energy intensive in the EU : steel making, cement, oil refining and electricity generation. The steel industry is the most vulnerable industry, followed by oil refining, whereas cement and electricity are not vulnerable. At a permit price of 20€/ton CO2, and with national allocations that differ more tha 40% in terms of allowed emissions per ton product output, this thesis predicts that some steel makers would be forced out of the market

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Nguyen, Manh Dat. "Modélisation des couplages entre hydratation et dessiccation des matériaux cimentaires à l'issue du décoffrage. Étude de la dégradation des propriétés de transfert." Phd thesis, Paris Est, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00575355.

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La durabilité des structures en béton armé est souvent conditionnée par la diffusion d'espèces chimiques au travers de la couche d'enrobage dont la qualité peut être remise en cause en raison d'une dessiccation trop précoce à l'issue du décoﬀrage. Cette recherche a pour objectif d'étudier les phénomènes en jeu et de proposer une modélisation des couplages entre l'hydratation et les transferts hydriques au sein des matériaux cimentaires. En premier lieu est développé un modèle semi-analytique décrivant l'hydratation de matériaux `a base de CEM I (avec ou sans incorporation de cendres volantes). Le modèle est juste suffisant pour être couplé avec les transferts d'humidité. Il permet de décrire l'évolution au cours du temps de la teneur en eau, de la porosité, de la température et de la quantité d'hydrates produits (C-S-H, CH, etc.) qui sont des données d'entrée primordiales de la plupart des modèles de durabilité. Une campagne d'analyses thermogravimétriques, ainsi que de porosimétrie accessible `a l'eau et par intrusion de mercure, est réalisée sur 3 pâtes de ciment de différents rapports E/C et sur plusieurs mortiers incorporant des cendres volantes. Les changements microstructuraux sont suivis au cours de l'hydratation et l'eﬀet de l'activité pouzzolanique sur la structuration est mis en évidence. Les résultats de cette campagne, ainsi que certains tirés de la littérature scientifique, servent `a la validation du modèle d'hydratation développé. En deuxième lieu, une modélisation simplifiée des transferts hydriques est mise en œuvre. Ce modèle est utilisé pour identifier la perméabilité `a l'eau liquide par analyse inverse des cinétiques expérimentales de séchage obtenues sur une large gamme de pâtes de ciment. L'évolution de cette perméabilité au cours de l'hydratation est estimée en utilisant différents modèles de la littérature aﬁn de proposer une loi qui relie la perméabilité du matériau `a son degré d'hydratation. En dernier lieu, une modélisation des couplages entre hydratation et dessiccation est présentée. Le modèle a pour originalité de faire appel `a une description détaillée de l'évolution, au cours de la maturation du matériau, de la porosité, des paramètres de transfert (perméabilité) et de la courbe de pression capillaire en désorption. La compétition entre le transport d'eau vers l'extérieur et la consommation d'eau interne par les réactions chimiques est modélisée. Le ralentissement de la cinétique d'hydratation par l'abaissement de l'humidité relative régnant dans les pores est pris en compte. Une campagne expérimentale de dessiccation précoce fournit des suivis de masse, ainsi que des profils hydriques, de porosité et de degré d'hydratation, qui sont analysés afin de mettre en évidence la dégradation des propriétés de durabilité au niveau de l'enrobage et de valider la modélisation proposée.

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Silva, Rogerio Jose da. "Analise energetica de plantas de produção de cimento Portland." [s.n.], 1994. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265129.

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Abstract:

Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-19T19:25:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RogerioJoseda_D.pdf: 51939278 bytes, checksum: 9b2cad9e3b997c00688f52ad714e3e9b (MD5) Previous issue date: 1994
Resumo: Este trabalho apresenta uma análise energética dos processos de fabricação de cimento Portland, tendo como base a avaliação de eficiência pela 2a Lei da Termodinâmica, em que são aplicados os conceitos de Eficiência Racional e Análise Termoeconômica. No trabalho são discutidas as principais características das matérias-primas utilizadas e as reações de seus compostos na fabricação do clínquer, principal constituinte do cimento Portland, bem como dos combustíveis, que afetam o consumo de energia do processo. As características dos quatros principais processos de fabricação de cimento, quanto à forma de preparação das matérias-primas, consumo específico de calor, e consumo de energia elétrica também são discutidas, obtendo-se subsídios para a análise de eficiência energética. Como resultados são apresentadas as comparações entre as eficiências exergéticas dos processos: de via úmida, de via semi-seca em Fomos Lepol, de via seca em fomo com preaquecedor de ciclones, e de via seca em fomo com precalcinador e preaquecedor. Também são apresentados os resultados da análise termoeconômica para os mesmos processos, em que se compara eficiência exergética, custo exergético unitário, custo da energia por quilograma de cimento produzido, etc. Por fim são comparadas as emissões de poluentes de cada processo, bem como discutidas as formas de atenuação em cada um deles
Abstract: This work presents an energetic analysis of the production processes of Portland Cement, based in the evaluation of the efficiency through the second law of thermodynamics and the concepts of rational efficiency and thermoeconomy. The characteristics of the raw materiaIs, the reactions of their compounds in the clinker manufacturing, and the fuels used are discussed, pointing their relations with the energy consumption in the processo The characteristics of the four main manufacturing processes are discussed, taking into account the preparation of the raw materials, the specific heat and electric energy consumption, getting informations for the energetic efficiency analysis. Results are presented about the exergetic efficiency of the four processes: wet and semi-wet kilns, Lepol kiln, dry process with cyclone preheater and precalciner. The results of the thermoeconomic analysis are presented for the same processes; the exergetic efficiency, the unit exergetic cost, the energetic cost of production, etc. The emissions of the pollutants in each process are shown and the ways of diminishing them are discussed.
Doutorado
Doutor em Engenharia Mecânica

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DEQUIEDT, ANNE-SOPHIE. "Contribution a l'etude morphologique des ciments et betons par analyse d'images multimodales." Caen, 1999. http://www.theses.fr/1999CAEN2046.

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L'analyse morphologique des materiaux est a l'heure actuelle un passage oblige pour bien comprendre leur comportement et en ameliorer les performances, grace a un controle de leur microstructure. Dans le cas des materiaux de genie civil, cette etude est d'autant plus complexe que ces materiaux presentent un caractere multi-echelle et multiphase. Ce travail a pour but de montrer la faisabilite de l'utilisation de l'outil analyse d'images pour caracteriser ces materiaux. Deux points sont consideres : l'hydratation du ciment portland et la morphologie d'un beton. Ce memoire s'articule en trois parties. La premiere est consacree a la presentation du materiau et des techniques d'analyse d'images ; la seconde concerne l'etude de l'hydratation du ciment portland ; la derniere partie de ce travail porte sur l'etude de la morphologie d'un beton, et plus particulierement sur la repartition des vides. De l'etude de l'hydratation, on retiendra que l'analyse d'images permet d'obtenir des informations supplementaires par rapport aux techniques physiques, notamment sur la morphologie des phases et leur agencement. Les resultats obtenus sur l'etude de la morphologie d'un beton montrent la richesse des informations apportees par les techniques d'analyse d'images (etude morphologique et granulometrique, etude de la dispersion et de l'homogeneite), mais aussi la concordance des differentes methodes pour aboutir aux memes resultats. En ce qui concerne plus precisement la repartition des vides, quatre algorithmes automatiques de mesure de distance inter-vides ont ete mis au point. Une correlation a partir de l'une des methodes developpees a pu etre faite avec les methodes manuelles couramment utilisees. Pour finir, cette etude ouvre des voies vers une modelisation de la microstructure complexe de ces materiaux de genie civil. Une voie d'investigation est proposee pour la modelisation d'un beton. Les premiers resultats obtenus apparaissent prometteurs.

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Saidi, Mohamed. "Mesure et analyse de l'état de déformation et d'endommagement interne dans les composites à matrice cimentaire utilisés pour le renforcement des structures de génie civil." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSE1092.

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Abstract:

Les composites à matrice cimentaire et renforts textiles, du fait de leur compatibilité mécanique, environnementale et esthétique, sont utilisés sur une large échelle pour la réhabilitation et le renforcement du patrimoine bâti et des ouvrages du génie civil. Sous l'effet de sollicitations mécaniques ou environnementales, les phénomènes d'interaction et d'endommagement entre le renfort textile et la matrice cimentaire s'avèrent plus complexes que dans le cas des composites à matrice polymères. Celles-ci sont liées principalement au comportement fissurant du composite, à la nature fragile de la matrice et à l'adhérence renfort/matrice à prépondérance mécanique. Plus particulièrement, la connaissance et la compréhension des mécanismes de transfert de charge à l'interface renfort/matrice et l'initiation des fissures restent des verrous scientifiques majeurs.Les techniques de mesure classiques utilisées pour la caractérisation du comportement mécanique des composites à matrice cimentaire (extensomètres mécaniques, corrélation d'image digitale, etc.) sont en mesure de donner des informations sur l'état de déformation et de contrainte de la surface du corps d'épreuve. Les différents mécanismes de sollicitation et de dégradation des composants (renfort, matrice, interface) sont déduits en utilisant les approches de la mécanique des milieux continus et de la rupture.Dans ce contexte, ce travail a pour finalité la mise en place et l'adaptation d'un système de mesure intégrable à l'intérieur des composites : capteurs à base de fibres optiques distribuées. Cette technique de mesure est couplée à la corrélation d'image digitale et des jauges en surface des composites. L'objectif principal est d'analyser plus finement les paramètres mécaniques à l'échelle micro et les mécanismes de transfert de charge, d'initiation et de propagation de fissures, ainsi que les mécanismes d'endommagement. Sur la base d'essai de traction uni-axiale couplé à l'instrumentation choisie, une méthodologie d'identification de lois locales d'interaction renfort/matrice est mise en œuvre. La finalité du travail de thèse sera, grâce à ces lois locales, de déterminer les paramètres matériels du composite (longueur de transfert de charge, contrainte de cisaillement à l'interface renfort/matrice, etc.), et l'établissement des paramètres mécaniques caractéristiques du comportement local (fissuration, endommagement, comportement des interfaces, etc.) et global (lois de comportement, ouverture des fissures). Neuf configurations sont testées et analysées dans ce travail : deux types de matrice, deux types de renfort textile et trois taux de renfort. L'adaptation du protocole expérimental et la fiabilité des résultats obtenus sont validées. Le comportement global et local du composite, de la matrice, du textile et de l'interface sont mesurés et analysés. La longueur de transfert de charge, la contrainte de cisaillement à l'interface textile/matrice, l'endommagement de l'interface et l'ouverture des fissures sont quantifiés et discutés. Les effets du taux de renfort, du type de la matrice et du textile, des paramètres mécaniques et géométriques du composite sur sa réponse mécanique en traction sont identifiés et évalués. Ces résultats sont utilisés pour le perfectionnement et/ou le développement des modèles mécaniques du comportement en rigidité et à la rupture des composites à renfort textile et matrice cimentaire
Due to their mechanical, environmental and aesthetic compatibility, textile reinforced cementitious matrix composites are used on a large scale for rehabilitation and reinforcement of the built heritage and civil engineering structures. Under the effect of mechanical or environmental loads, the phenomena of interaction and damage between the textile reinforcement and the cementitious matrix are more complex than in the case of polymer matrix composites. These are mainly related to the cracking behaviour of the composite, the fragile nature of the matrix and the behaviour of the reinforcement/matrix bond. In particular, knowledge and understanding of the load transfer mechanisms at the reinforcement/matrix interface and crack initiation remain a major scientific challenge.Conventional measurement techniques used to characterise the mechanical behaviour of cementitious matrix composites (mechanical extensometers, digital image correlation, etc.) are able to provide information on the strain and stress state at the surface of a tested specimen. The different mechanisms of internal forces and degradation of the components (reinforcement, matrix, interface) are deduced using approaches of continuum and fracture mechanics.In this context, this work aims at implementing and adapting a measurement system that can be integrated into the core of composites: distributed optical fibre sensors. In order to check its reliability, this measurement technique is coupled with classical extensometer technics such as strain gauges implemented on the surface of the composites and digital image correlation. The main objective is to analyse more precisely the mechanical parameters at the micro scale and the load transfer mechanisms, crack initiation and propagation as well as damage mechanisms. On the basis of uni-axial tensile tests, coupled with the chosen instrumentation, a methodology for identifying local laws of reinforcement/matrix interaction is implemented. The aim of the thesis work is, using these local laws, to determine the micro-mechanical parameters of the composite (load transfer length, shear stress at the reinforcement/matrix interface, etc.) and to establish parameters characteristic of the local and global behaviour (cracking pattern and crack opening, damage indicators, constitutive equations, etc.). Nine configurations are tested and analysed in this work: two types of matrix, two types of textile reinforcement and three reinforcement ratios. The adaptation of the experimental protocol and the reliability of the results obtained are validated. The global and local behaviour of the composite, matrix, textile and their interface are measured and analysed. Load transfer length, shear stress at the textile/matrix interface, interface damage and crack opening are quantified and discussed. The effects of reinforcement ratio, matrix and textile type, mechanical and geometrical parameters of the composite on its mechanical tensile response are identified and evaluated. These results are used for the refinement and/or development of mechanical models of the stiffness and fracture behaviour of textile and cement-matrix reinforced composites

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Salvador, Sylvain. "Production de pouzzolanes de synthèse par calcination flash de sols argileux : étude des produits et conception d'une installation." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0040.

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Les sols fins constituant une piste ou les sous couches d'une chaussee sont aujourd'hui stabilises par adjonction de liant hydraulique: la chaux ou le ciment. Notre travail a ete de concevoir une installation mobile qui transforme des sols naturels argileux, par sechage/broyage puis calcination, en pouzzolanes de synthese destinees a remplacer le ciment. Dans un premier temps, les procedes industriels bases sur des echanges thermiques en suspension ou flash sont retenus. Les parametres de calcination flash (temperature, duree) font defaut dans la litterature. Cependant les resultats bibliographiques obtenus par calcination traditionnelle (durees de 10 mn au moins) ont permis d'etablir un modele thermochimique qui simule l'evolution de la transformation. Celui-ci applique a la calcination flash (durees de l'ordre de la s) donne des resultats que nous comparons aux valeurs experimentales, obtenues sur un calcinateur flash de laboratoire construit pour ce travail, et sur un pilote existant. Les proprietes mineralogiques et structurales des produits calcines flash sont analysees; deux essais de reactivite a la chaux permettent de tester les liants obtenus et d'optimiser les temperatures de calcination flash. Deux argiles de type kaolinite, une montmorillonite et un sol naturel sont traites. A partir de cette etude, nous avons etabli le bilan thermique d'une installation industrielle complete, debouchant sur un schema de conception du calcinateur et du refroidisseur

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Çimen, Sarp Güney [Verfasser]. "Kontaktlos Induktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge: Bewertung unterschiedlicher Systemansätze und Analyse der Verlustarten / Sarp Güney Cimen." Aachen : Shaker, 2018. http://d-nb.info/1161299629/34.

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Nagata, Noemi 1972. "Uso de metodos de calibração multivariada na analise de amostras de interesse industrial e especies de importancia ambiental por fluorescencia de raios-x." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/248814.

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Abstract:

Orientadores: Maria Izabel Maretti Silveira Bueno, Ronei Jesus Poppi, Patricio G. Peralta-Zamora
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-01T08:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nagata_Noemi_D.pdf: 5455307 bytes, checksum: 1ff60be7df11cbbd263f81d1e43b24f3 (MD5) Previous issue date: 2001
Doutorado

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Ma, Xiaoyan. "Expérience et étude numérique sur la dynamique de transfert d'humidité dans les matériaux cimentaires poreux à plusieurs échelles." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASN025.

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Abstract:

Le changement climatique au cours des dernières décennies est fortement influencé par les activités humaines, y compris l'émission de gaz à effet de serre. Dans le domaine de la construction, la production de ciment contribue à environ huit pour cent des émissions mondiales de dioxyde de carbone, du fait que le béton est le matériau manufacturé le plus utilisé qui existe. Par conséquent, en plus de la sécurité, la durabilité du béton et la durabilité de leurs structures représentent des préoccupations importantes concernant la consommation d'énergie et l'impact environnemental mondial.Les résultats de la recherche ont montré que le comportement structurel du béton est étroitement lié à la variation du niveau d'eau en son sein et la perte d'eau libre peut induire une modification de ses propriétés chimiques, élastiques, résistances, retrait ou déformations de fluage. Ainsi, la connaissance de l'état hydrique du béton est de la plus haute importance en ce qui concerne l’évolution du comportement mécanique et le potentiel de durabilité des structures en béton. Du point de vue de la microstructure, la propriété du transfert d'humidité est une liée aux structures internes des pores. Par conséquent, il est également important d'acquérir la connaissance des réseaux de pores et de la distribution de leurs taille sur une large gamme de matériau.Dans ce travail de thèse, nous nous concentrons sur les mécanismes de transfert d'humidité dans le béton, par la combinaison de l'approche expérimentale et numérique. Du point de vue du modèle de séchage et de la structure multi-échelle du béton, nous avons effectué des tests de séchage, d'imbibition et de cycles séchage-imbibition dans différentes géométries de béton pendant plus de 200 jours. Nous avons ainsi obtenu base de donnée fiable sur l’évolution de masse globale des éprouvettes et l'humidité intérieure locale en différents points.Le modèle de transfert d'humidité contient deux mécanismes principaux: la perméation de l'eau liquide et la diffusion de la vapeur d'eau. Sur la base des résultats expérimentaux obtenus et les résultats de simulation (présent modèle) de la perte de masse et de l'humidité calculés par CAST3M, une d'identification des paramètres de ce modèle est effectué par un programme d'optimisation couplé à Matlab. Cette méthode de couplage numérique-expérience-identification est adoptée pour simuler de façon fiable le phénomène de séchage, et les résultats fournissent une approche pratique pour suivre le processus de transfert d'humidité du béton.Après l'optimisation des paramètres, les hypothèses du modèle de transfert d'humidité sont également discutées. L'analyse comprend les hypothèses qui sont proposées dans le modèle ; Une solution analytique simplifiée avec l'hypothèse de coefficient linéaire ; Et le schéma de transfert d'humidité dans le modèle, disant si les deux phases (liquide et vapeur) de l'eau interagissent dans un style parallèle, en série ou en combinaison et comment cela influence le profil d'humidité et l'évolution de la masse. La dernière partie du travail consiste en plusieurs approches pour étudier la structure interne du matériau en béton, combinant la méthode de porosimétrie par intrusion de mercure (MIP), la tomographie par rayons X et le microscope électronique à balayage à faisceau ionique focalisé (FIB-SEM). En adoptant ces trois techniques, nous obtenons la distribution de la taille des pores qui couvre une large gamme de dizaines de nanomètres à quelques millimètres. De plus, la visualisation 3D des bulles volumétriques est reconstituée à partir des résultats de la tomographie aux rayons X
Climate change in the last decades is hugely influenced by humans activities including the emission of greenhouse gases. In the construction field, cement production contributes to about eight percent of the world's carbon dioxide emissions, due to the fact that concrete is the most widely used manufactured material in existence. Therefore, the sustainability of concrete and the durability of their structures have significant concerns about global energy consumption and worldwide environmental impact. Research results showed that the structural behavior of concrete is closely related to the variation of water level in concretes and the loss of free water may induce a modification of its elastic properties, strengths, shrinkage, or creep deformations. Thus, the knowledge of the hydric state of concrete is of utmost importance regarding the mechanical behavior and durability potential of concrete structures. From a microstructure perspective, the property of moisture transfer is a manifestation of the internal pore structures. Therefore, it is also important to acquire the knowledge of the pore networks and the pore size distribution over a large range of the material. In this thesis work, we focus on the moisture-transferring mechanisms in concrete, by the combination of the experimental and numerical approach. From the perspective of the drying model and the multi-scale structure of the concrete, we performed the test of drying, imbibition, and drying-imbibition cycling in different geometries of concrete for over 200 days, obtaining the global mass variation and local inner humidity data. The moisture-transferring model contains two major mechanisms: liquid water permeation and water vapor diffusion. Based on the present model and the experimental results obtained, the simulation results of mass loss and relative humidity is calculated in CAST3M, and identification produce of parameters in the model is performed in an optimization program coupled with Matlab. A numerical-experiment-identification coupling method is adopted to simulate drying phenomenon, and the results provide a practical approach in following the moisture transfer process of concrete. Following the parameters optimization, the hypothesis in the moisture-transferring model are discussed as well. The analysis includes the assumptions that are proposed in the model; a simplified analytic solution with the hypothesis of linear coefficient; and the moisture transfer pattern in the model, namely if the two phases (liquid and vapor) of water interact in a parallel, series or combination style, how this influences the humidity profile and mass evolution. The last part of the work is multiple approaches to investigate the inner structure of concrete material, including mercury intrusion porosimetry method (MIP), computational X-Ray tomography, and focused ion beam scanning electron microscope (FIB-SEM). By adopting these three techniques, we obtain the pore size distribution that covers a large range from tens of nanometers to few millimeters. In addition, the 3D volumetric bubble visualization is reconstructed from of X-Rray tomography results

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Escoda, Julie. "Modélisation morphologique et micromécanique 3D de matériaux cimentaires." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00741312.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la modélisation morphologique de matériaux cimentaires, et sur l'analyse de leurs propriétés linéaires élastiques. Dans cet objectif, des images 3D, obtenues par micro-tomographie, de matériaux cimentaires (mortier et béton) sont étudiées. Dans un premier temps, l'image de mortier est segmentée aﬁn d'obtenir une image de microstructure réelle pour des calculs en élasticité linéaire. L'image de béton est utilisée, après traitement, pour la détermination des caractéristiques morphologiques du matériau. Un modèle aléatoire de béton est ensuite développé et validé par des données morphologiques. Ce modèle comporte trois phases qui correspondent à la matrice, les granulats et les pores. La phase des granulats est modélisée par implantation sans recouvrement de polyèdres de Poisson. Pour cela, un algorithme de génération vectorielle de polyèdres de Poisson est mis en place et validé par des mesures morphologiques. Enﬁn, les propriétés linéaires élastiques effectives de la microstructure de mortier et de microstructures simulées sont déterminées par méthode FFT (Fast-Fourier Transform), pour différents contrastes entre le module de Young des granulats et de la matrice. Cette étude des propriétés effectives est complétée par une analyse locale des champs dans la matrice, aﬁn de déterminer l'arrangement spatial entre les zones de concentration de contraintes dans la matrice, et les différentes phases de la microstructure (granulats et pores). Une caractérisation statistique des champs est de plus réalisée, avec notamment le calcul du Volume Élémentaire Représentatif (VER). Une comparaison des propriétés élastiques effectives et locales obtenues d'une part sur une microstructure simulée contenant des polyèdres et d'autre part sur une microstructure contenant des sphères est de plus effectuée.

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Hourdet, Dominique. "Caracterisation physico-chimique de polysaccharides d'origine vegetale : analyse des ciments pectiques au cours de la croissance et du rouissage du lin." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066246.

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Abstract:

Les substances pectiques, constituants de la lamelle moyenne et de la paroi primaire des cellules vegetales, jouent un role essentiel dans la cohesion des tissus parietaux. A partir des techniques de diffusion de la lumiere aux petits angles (lalls), viscosimetrie (visco. ), chromatographie d'exclusion sterique (sec) et potentiometrie, nous avons etudie les parametres physicochimiques des pectines de lin. Les differentes methodes developpees dans ce travail, et plus particulierement le semi-couplage sec/lalls/visco. Des solutions de pectines sur gel sephacryl 200, nous ont permis de relier composition, viscosite intrinseque et masse moleculaire moyenne des chaines moleculairement dispersees. Nous proposons notamment, pour les substances pectiques en milieu nacl (taux d'acides anhydrogalacturoniques superieur a 80%; degre d'esterification compris entre 0 et 80%) une conformation de chaine semi-rigide visine de celle des alginates. L'ensemble des resultats a permis d'etablir un protocole de caracterisation indirecte des ciments pectiques par sec, dont une application pratique est donnee dans le cadre general du suivi d'une clulture de lin au cours de la croissance et du rouissage

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Berger, Carlos Roberto. "Analise da composição inorganica e da liberação de formaldeido apos a manipulação de cimentos endonticos." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/288973.

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Abstract:

Orientador: Francisco Jose Souza Filho
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba
Made available in DSpace on 2018-08-14T06:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berger_CarlosRoberto_D.pdf: 7347210 bytes, checksum: 564e46ae66009c800a919cd31561e9b8 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Esse estudo avaliou a composição química da parte inorgânica e a presença de formaldeído em cimentos endodônticos indicados para obturação do sistema de canais radiculares. Sete cimentos endodônticos foram escolhidos: quatro a base de óxido de zinco e eugenol (Targer Canal Sealer - Konne; Endo Fill - Dentsply; Endométhasone N - Septodont e; Pulp Canal Sealer EWT - Kerr); dois a base de agregado trióxido mineral (MTA) (Endo CPM Sealer - EGEO Dental e Obtura - Ângelus) e; um a base de resina/hidróxido de cálcio (Sealer 26, Dentsply). Todos os materiais foram manipulados de acordo com as recomendações de cada um dos fabricantes e inseridos em um porta-amostra de 5 cm de diâmetro e 0,5 cm de altura. Após tomar presa foram analisados através de dois métodos: Difratometria de Raios X, para a análise da parte inorgânica dacomposição química dos cimentos e Cromatografia, para análise da presença de formaldeído. Os resultados demonstraram que: todos os cimentos a base de óxido de zinco e eugenol apresentam óxido de zinco em altas concentrações. Os cimentos Target Canal Sealer e Endo fill, apresentam também na sua composição sulfato de bário e carbonato de bismuto. O cimento Endométhasone N apresentou apenas sulfato de bário e o Pulp Canal Sealer, prata metálica. Já o cimento a base de resina/hidróxido de cálcio, Sealer 26, apresenta óxido de bismuto, hidróxido de cálcio, dióxido de titânio e óxido de ferro. Os dois cimentos a base de MTA testados, Endo CPM Sealer e Obtura, apresentaram basicamente, silicato de cálcio. Componentes tais como: sulfato de bário e carbonato de cálcio foram encontrados no Endo CPM Sealer e hidróxido de cálcio e silicato de magnésio foram encontrados no Obtura. Em relação à presença de formaldeído, todos os materiais testados apresentaram formaldeído após a manipulação. Com base nestes dados, pode-se concluir que: 1) Não houve uma coincidência entre a composição divulgada pelo fabricante e a observada experimentalmente através da Difratometria de Raios X. Exceção a este são os cimentos a base de MTA; 2) apesar de nenhum fabricante indicar a presença de formaldeído na composição do material, este composto foi verificado em todos os cimentos testados, após manipulação.
Abstract: This study evaluated chemical composition (inorganic) and formaldehyde presence in root-canal sealers. Seven root-canal sealers were chosen: four based-zinc-oxide-eugenol (ZOE) (Targer Canal Sealer, Konne; Endo Fill, Dentsply; Endométhasone N, Septodont and; Pulp Canal Sealer, Kerr); two based-mineral trioxide aggregate (MTA) (Endo CPM Sealer, EGEO Dental and Obtura, Ângelus) and; one based-resin/calcium hydroxide (Sealer 26, Dentsply). All materials were mixed according to the manufacturer's instructions and inserted in one matrix (5 cm diameter and 0.5 cm thickness. X-Ray Powder Diffraction and Chromatography was performed after freshly mixed, for chemical composition and presence of formaldehyde, respectively. The results showed that: all ZOE materials presented higher concentrations of zinc-oxide. Target Canal Sealer and Endo fill based-OZE cements, showed barium sulfate and bismuth carbonate in the composition. Endométhasone N cement presented only barium sulfate and Pulp Canal Sealer, metal silver. Bismuth oxide, calcium hydroxide, titanium dioxide and iron oxide were showed in the based-resin/calcium hydroxide (Sealer 26). Both of MTA cements tested, Endo CPM Sealer and Obtura, presented calcium silicate. However, barium sulfate and calcium carbonate was found in the Endo CPM Sealer and magnesium silicate and calcium hydroxide in the Obtura. Regarding to the formaldehyde, all root-canal sealers tested showed this substance after took mixed. It was concluded that: 1) there was a great difference among present results and manufacturer's composition for almost all materials. This was notobserved for MTA root-canal sealers; 2) although no manufacturer has indicated the formaldehyde presence in their material composition, this component was verified in all materials tested.
Doutorado
Endodontia
Doutor em Clínica Odontológica

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MASSE-BARBIER, BARBIER SYLVIE. "Synthese hydrothermale d'hydrates de silicate tricalcique analyse structurale en phase solide etude comparative avec les ciments utilises pour chemiser les puits de petrole." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066606.

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Abstract:

Dans le but de simuler l'hydratation du ciment qui sert a chemiser les puits de petrole, l'hydratation du silicate tricalcique a ete realisee dans des conditions hydrothermales entre 60 et 120c sur des durees allant de 30 minutes a 1 an. L'analyse structurale des hydrates a ete effectuee en phase solide par resonance magnetique nucleaire du silicium-29 et du proton, par microscopie electronique a balayage, par spectroscopie infra-rouge, par diffraction des rayons x et scanner x. L'etude a montre qu'une augmentation de la temperature d'hydratation entrainait une acceleration de la cinetique de 60 a 100c et un allongement des chaines silicates constitutives des hydrates. A 120c, la cinetique des reactions d'hydratation est modifiee et une phase cristalline, de la tobermorite, a ete detectee sous haute pression (200 bar)

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Freitas, Fernando Augusto Ernlund de. "Microfissuração e evolução da hidratação de concreto de cimento portland, com e sem adição de escoria, por meio da analise de imagens." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258266.

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Abstract:

Orientador : Gladis Camarini
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil
Made available in DSpace on 2018-07-28T20:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_FernandoAugustoErnlundde_M.pdf: 8336057 bytes, checksum: 30ef19beaf0f8924900bebb91420c2b6 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: : As condições de temperatura e umidade durante o período de cura, têm grande influência no desenvolvimento da microestrutura, durabilidade e outras propriedades do concreto. A microscopia eletrônica tem sido usada para analisar as diferenças na microestrutura e no grau de hidratação de amostras submetidas a diferentes tipos de cura. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar as características mecânicas, absorção capilar, permeabilidade ao ar, além da evolução da hidratação por meio da análise de imagens de concretos, submetidos a dois tipos de cura: cura térmica à 60°C e cura úmida por sete dias. Nesta pesquisa foram utilizados o cimento Portland de alto-forno (53% de escória), o cimento de alta resistência inicial sem adições (sem adição de escória) e o cimento de alta resistência inicial resistente a sulfatos (27% de escória)
Abstract: Temperature and moist conditions during the curing period have great influence in the development in microstructure, durability and other properties of concrete. Electronic microscopy has been used to analyze the differences in microstructure, degree of hydration and microcracks, on samples submitted to different types of curing. The objective in this research is evaluate the mechanical properties, water absorption, air permeability and the evolution of hydration by image analysis of polished sections of concrete, submitted to two types of curing, steam thermal curing (60°C) and another one, with moist curing during seven days. In this research the blast furnace slag cement was used (53% of slag), the cement with high initial strength without additions (without slag) and the cement with high initial strength with additions (27% of slag). The increase of curing temperature is an activator of slag, present in blast furnace slag cement, than, this research intends to verify the influence of slag addition in the concrete properties
Mestrado
Edificações
Mestre em Engenharia Civil

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Fernandes, Celso Peres. "Estudo dos processos de condensação e migração de umidade em meios porosos consolidados. Analise experimental de uma argamassa de cal e cimento." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1990. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157616.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico. Inclui apendice
Made available in DSpace on 2016-01-08T16:31:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 91833.pdf: 6393623 bytes, checksum: 5795c3c55936e3bb3c915e4c9427127a (MD5) Previous issue date: 1990
O presente trabalho trata de uma análise experimental dos fenômenos físicos de condensação e migração de umidade em um meio poroso consolidado, um tipo de argamassa de cal e cimento, de uso bastante comum no revestimento de paredes externas de edificações. Este trabalho é motivado pelo fato de o comportamento térmico das edificações sofrerem significativas alterações em decorrência da interação entre os processos de transferência de umidade e transferência de calor. Em uma primeira etapa, para a consecução da análise suscitada, procede-se um estudo experimental para a obtenção das isotermas de adsorção e dessorção da argamassa de cal e cimento, com o auxílio de soluções salinas padrões. Em seguida, é feita uma investigação da estrutura porosa da argamassa, através do método de porosimetria com injeção de mercúrio para os poros com raio até 240 A; os poros menores são analisados com o uso da isoterma experimental de adsorção, conjugada ao modelo B.J.H., que leva em consideração os dois modos de condensação da água em um meio poroso: água adsorvida nas paredes dos poros, e água condensada na forma capilar. Em uma segunda parte, deseja-se estudar à migração de umidade (apenas o caso de embebição) em colunas da argamassa de cal e cimento. Para tanto, é necessário o domínio de um método de medição de conteúdo de umidade, que possa ser aplicado em materiais porosos consolidados.

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Bernardes, Eduardo Silveira [UNESP]. "Diagênese da Formação Corumbataí na Mina Partezani, Rio Claro - SP." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2005. http://hdl.handle.net/11449/102981.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-27Bitstream added on 2014-06-13T19:06:31Z : No. of bitstreams: 1 bernardes_es_dr_rcla.pdf: 1067716 bytes, checksum: eefeb5fec6ee0538ca62fc18647588e5 (MD5)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
A Formação Corumbataí (Permiano) foi estudada em suas variações verticais, em duas frentes de lavra nas proximidades de Rio Claro, enfocando as relações entre os componentes mineralógicos e as propriedades cerâmicas. A análise petrográfica das amostras coletadas nessas minas, por meio de microscópio óptico, juntamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) dos minerais do cimento e Difração de Raios-X (DRX) com a fração argila, revelou uma assembléia mineralógica complexa com quartzo e feldspato na dimensão silte, matriz constituída por illita, esmectita-clorita, chamosita, berthierina e argilominerais interestratificados, e hematita, calcita e albita como cimento dessas rochas. Os sedimentos originais, pelíticos e ricos em ferro, foram modificados pelos eventos diagenéticos, durante a interação com soluções conatas alcalinas; processos de substituição e autigênese sucederam a diagênese inicial promovendo a formação de diferentes tipos de cimento e o crescimento dos cristais de illita. Os filossilicatos hidratados e amorfos de sílica precipitados na interface sedimento-água deram origem a esses minerais através de transformações associadas à perda de água interplanar e trocas catiônicas com os fluidos hipersalinos iniciais, mas também há evidências de forte influência de eventos magmáticos que teriam desencadeado novas transformações diagenéticas. A diagênese tardia sob influência de processos superficiais sob ação de águas meteóricas também está registrada em algumas feições, embora mais restrita pela característica impermeável dos litotipos. Os principais horizontes estratigráficos foram descritos em termos de litotipo, textura, conteúdo em argila e minerais do cimento. Análise de Componentes Principais e de Agrupamento reforça a correlação entre as feições texturais (granulometria e maturidade) e as propriedades físicas do material.
The Late Permian Corumbataí Formation was studied in its vertical variability within a couple of mine works close to Rio Claro, focusing relationships between mineralogical components and ceramics properties. The petrographic analysis of the samples collected in these mines, made by optical microscopic, Scanning Eletron Microscopy (SEM) of the cement minerals and X-ray techniques with clay fraction, revealed a complex mineralogical assemblage with quartz and feldspar in silt size grains, within a matrix constituted by illite, smectite-chlorite, chamosite, berthierine and interestratified clay-minerals, with cement of hematite, calcite and albite. The original fine-grained iron-rich sediment was modified by diagenetic events, during the interaction with alcalline conate solutions; mineralogical substitution and authigenesis followed this early diagenesis with the formation of different types of cement. The hidrous phyllosilicates and the amorphous silica precipited in the water-sediment interface played an important role on these transformations, but there are evidences of strong influence of magmatic events wich promoted another diagenetic phase generation. The principal stratigraphic horizons were described in terms of lithology, texture, argillaceous content and cement minerals. Principal Components and Clusters Analysis strains the correlation between textural features (grain size and maturity) and physical properties of the material.

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Nujaim, Mutaz. "Comportement géomécanique des barricades rocheuses et des remblais en pâte cimentés : expérimentations et modélisations." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0195.

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Abstract:

Les métaux précieux (tels que l'or et l'argent), et les métaux de base (tels que le cuivre et d'autres) sont extraits du sous-sol par excavation, en créant des vides de différentes tailles appelés (chantiers d’abattage) qui sont reliés entre eux par des galeries (de circulation et de soutirage). Dans le cas de l’exploitation par chambres-remblayées, ces vides ou chambres sont généralement remplis avec du remblai en pâte cimenté (RPC) qui est un mélange fait des rejets de concentrateur (appelés résidus), d’un agent liant (ex. ciment) et de l’eau de malaxage. Vu que le RPC est déposé à l’état liquide (mélange solide-liquide) dans les chantiers d’abattage, il est nécessaire d’utiliser un ouvrage de retenue afin de le contenir pendant le remblayage. Cet ouvrage de retenue est appelé barricade et peut être construit en bois, en béton, en briques, en béton projeté ou à partir des roches stériles disponibles sous terre et qui sont issues du développement des galeries. Les barricades construites à partir des roches stériles sont les plus courantes au Québec et au Canada car elles sont économiques, disponibles (sous terre) et favorisent le drainage de l'eau lors du remblayage; ce qui favorise la consolidation gravitaire du RPC, et donc, la réduction de la pression interstitielle. À ce jour, peu d'informations existes sur les caractéristiques réelles in situ de ces barricades (telles que leur granulométrie, leur résistance à la rupture, le mécanisme probable de leur rupture et les dimensions standards utilisées) afin d’appuyer leur conception de manière à assurer la sécurité des travailleurs et des équipements miniers; ce qui contribuerait à la diminution du cycle de minage, et par conséquent, à l'augmentation de la productivité minière. Les travaux de cette thèse se sont appuyés sur les modélisations physiques et numériques afin de mieux comprendre le comportement géomécanique complexe des barricades de roches stériles. Un modèle physique à l'échelle réduite d’un chantier d’abattage a été développé et construit à partir de plaques en plexiglass translucides, afin de simuler le remblayage dans les mines souterraines. Une méthodologie spécifique a été développée pour l’exécution des essais : instrumentation du modèle réduit à l’aide de capteurs de pression (totale et interstitielle), calibrage des capteurs, remplissage du modèle réduit avec du RPC, suivi en continu des essais avec des caméras haute définition. Les essais réalisés ont permis de mettre en évidence le principal mécanisme probable de rupture des barricades de roches stériles, ainsi que l’estimation de la pression maximale au moment de leur rupture. L'effet de la distribution de la taille des particules de roches stériles sur la stabilité et l’intégrité des barricades de roches stériles à la suite de la poussée exercée par le RPC a également été analysé. Une partie des essais réalisés sur le modèle réduit a été modélisée à l’aide du code de calculs numériques Geostudio 2018 (GeoSlope Intl.) par calibrage avec les résultats expérimentaux. Les résultats des simulations réalisées reproduisaient correctement le comportement général observé lors des essais sur le modèle réduit, avec une différence significative au niveau des valeurs des pressions. Des solutions analytiques simplifiées basées sur l’équilibre limite ont également été proposées sur la base des observations expérimentales pour l’analyse de stabilité (par rapport au glissement et au frottement) des barricades de roches stériles. Des recommandations ont été proposées afin de pousser cette étude plus loin en incluant l’effet de différents facteurs (ex. la position de la barricade dans la galerie de soutirage, la viscosité et le seuil d’écoulement du remblai ou son pourcentage de solides, les paramètres de cisaillement des barricades de roches stériles, l’effet d'arche, etc.)
Precious metals (such as gold and silver), and base metals (such as copper and others) are mined from the underground by excavation, creating voids of various sizes called (stope) which are interconnected by galleries or drifts (for circulation and draw point). In the case of cut-and-fill mining, these voids are usually filled with cemented paste backfill (CPB) which is a mixture made of concentrator mill tailings, of a binding agent (e.g., cement) and mixing water. Since the CPB is placed in the liquid state (solid-liquid suspension) in the underground stopes, it is necessary to use a retaining structure to contain it during backfilling. This retaining structure is called a barricade and can be constructed from wood, concrete, bricks, shotcrete or from waste rock available underground and which come from the drift’s development. Barricades built from waste rock are the most common in Quebec and Canada because they are economical, readily available (underground) and promote water drainage during backfilling, which promotes self-weight consolidation of the CPB, and therefore, reduction of pore water pressure. To date, little information exists on the real in situ characteristics of these barricades (such as their grain size distributions, their failure strength, the probable mechanism of their rupture and the standard dimensions used) to support their design in a meaningful way to ensure the safety of workers and mining equipment, which would contribute to the reduction of the mining cycle, and consequently, to the increase of mining productivity. The work of this thesis project was based on physical and numerical modeling to better understand the complex geomechanical behavior of waste rock barricades. A reduced-scale physical model of a mine stope was developed and constructed from translucent plexiglass plates to simulate backfilling in underground mines. A specific methodology was developed for the execution of the tests: instrumentation of the reduced-scale model using pressure sensors (total and pore water), calibration of the sensors, filling of the reduced-scale model with CPB, continuous monitoring of the tests using high-definition cameras. The tests carried out have made it possible to highlight the main probable mechanism of rupture of the waste rock barricades, as well as the estimation of the maximum pressure at the time of their rupture. The effect of waste rock particle size distribution on the stability and integrity of waste rock barricades due to the CPB pressure was also analyzed. Part of the tests carried out on the reduced-scale model were modeled using the Geostudio 2018 numerical code (GeoSlope Intl.) through calibration with the experimental results. The results of the simulations performed reproduced well the general behavior observed during the tests on the reduced-scale model, but with a significant difference in the pressure values. Simplified analytical solutions based on limit equilibrium have also been proposed based on experimental observations for the stability analysis (with respect to sliding and friction) of waste rock barricades. Some recommendations were proposed to take this study further by including the effect of various factors (e.g., the position of the barricade in the drift or draw point, the viscosity, and the shear yield stress of the backfill or its solids mass concentration, the shear parameters of the waste rock barricades, the arching effect, etc.)

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FERREIRA, EDUARDO G. A. "Avaliação da alteração nas propriedades da pasta de cimento em ambiente de repositório." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2013. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10208.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Dissertação (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Foppa, Diego. "Analise de variáveis-chave no controle da resistência mecânica de solos artificialmente cimentados." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2005. http://hdl.handle.net/10183/7845.

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Abstract:

Freqüentemente, a utilização de técnicas tradicionais da engenharia geotécnica depara-se com obstáculos de caráter econômico e ambiental. A técnica do solo-cimento torna-se atrativa quando a melhora das propriedades do solo do local constitui-se numa alternativa de projeto. A técnica de tratamento de solos com cimento encontra aplicação, por exemplo, na construção de bases para pavimentos, na proteção de taludes em barragens de terra e como camada de suporte para fundações superficiais. Entretanto, ainda não existem metodologias de dosagem e projeto das misturas de solo-cimento baseadas em critérios racionais como existe, por exemplo, para o concreto, onde a relação água/cimento desempenha papel fundamental na obtenção da resistência desejada. Nesse sentido, este estudo tem por objetivo quantificar a influência do teor de cimento, da porosidade e do teor de umidade de moldagem, sobre a resistência mecânica de um solo arenoso artificialmente cimentado e avaliar a adequação do uso das relações água/cimento e vazios/cimento na estimativa da sua resistência à compressão simples. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples, triaxiais não-drenados e medidas de sucção matricial. Os resultados mostram que a resistência à compressão simples cresceu linearmente com o aumento do teor de cimento e exponencialmente com a redução na porosidade da mistura compactada. Além disso, a variação do teor de umidade de moldagem afetou significativamente a resistência à compressão simples em misturas compactadas numa mesma massa específica aparente seca. Verificou-se que, para o solo-cimento no estado não-saturado (estado em que normalmente se encontram os aterros compactados), o fator água/cimento não é um bom parâmetro para estimativa da resistência à compressão simples. Ao contrário, a relação vazios/cimento, definida pela razão entre a porosidade da mistura compactada e o teor volumétrico de cimento, ajustado por um expoente, demonstrou ser o parâmetro mais adequado na estimativa da resistência à compressão simples do solo-cimento estudado.
Often, the use of traditional techniques in geotechnical engineering faces obstacles of economical and environmental nature. The soil-cement technique becomes attractive when the improvement of the local soil is a project alternative. The treatment of soils with cement finds application, for instance, in the construction of pavement base layers, in slope protection of earth dams and as a support layer for shallow foundations. However, there are no dosage methodologies based on a rational criteria as it exists in the case of the concrete technology, where the water/cement ratio plays a fundamental role in the assessment of the target strength. In that sense, this study aims to quantify the influence of the amount of cement, the porosity and the moisture content on the strength of a sandy soil artificially cemented, as well as to evaluate the use of a water/cement ratio and a voids/cement ratio to assess its unconfined compression strength. A number of unconfined compression tests, undrained triaxial tests and measures of matric suction were carried out. The results show that the unconfined compression strength increased linearly with the increase of the amount of cement and exponentially with the reduction in the porosity of the compacted mixture. Besides, the change in moisture content has remarkably affected the unconfined compression strength of mixtures compacted in a same dry density. It was verified that, for the soil-cement in the unsaturated state (state usually met by compacted fills), the water/cement ratio is not a good parameter for assessment of unconfined compression strength. In the other hand, the voids/cement ratio, defined by the reason between the porosity of the compacted mixture and the volumetric cement content, adjusted by an exponent, demonstrated to be the most appropriate parameter in the assessment of unconfined compression strenght of the studied soil-cement.

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Lorenzetti, Uaçai Vaz. "Avaliação de características associadas à durabilidade de concretos em função da cura, da dosagem e do tipo de cimento." Florianópolis, SC, 2002. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/83421.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais.
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As condições de conservação às quais o concreto é submetido, após sua fabricação e lançamento, podem ser diferentes daquelas especificadas no projeto e desse modo prejudicar as características almejadas, pois o concreto sofre influência particularmente no que diz respeito ao método e à duração de cura. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é analisar como os procedimentos de cura influenciam a resistência à compressão, a microestrutura e como contribuem para a durabilidade do concreto de uso corrente.

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Yunes, Pablo Rosendo. "Determinação da distribuição de poros de uma argamassa de cimento e cal usando as isotermas de equilibrio e dados de microscopia eletronica." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1992. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/76878.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico
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O presente trabalho apresenta um estudo sobre a microestrutura porosa de uma argamassa de cimento e cal como a utilizada no revestimento interno de edificações. Materiais como a argamassa são caracterizados por uma distribuição de poros bastante extendida, com diâmetros entre dezenas de angstrons e alguns micrometros. Tal distribuição condiciona seus comportamentos frente aos processos físicos de adsorção e dessorção de vapor e migração de umidade a que estes estão submetidos em sua aplicação cotidiana. Deste modo, duas técnicas complementares são utilizadas para revelar a microestrutura porosa, que possibilite descrever com precisão os processos de fixação e migração de umidade.

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Rodrigues, Jose Augusto. "Analise visual do potencial cariostatico in vitro de materiais restauradores associados a aplicação de dentifricios." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/289131.

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Orientadores : Giselle Maria Marchi Baron, Monica Campos Serra
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba
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Resumo: A prevenção ou paralisação de lesões cariosas adjacentes às restaurações pode ser aIcançada pela correta remoção de placa e utilização de fluoretos tópicos. Para pacientes de alto risco, é ainda recomendado o uso de materiais restauradores cariostáticos, embora ainda não se conheça o verdadeiro efeito da sua associação aos fluoretos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, in vitro, o efeito cariostático de 6 materiais restauradores contendo ou não flúor associados à aplicação de dentifrícios em esmalte dental humano. Cavidades classe V foram preparadas no esmalte de 240 fragmentos dentais, aleatoriamente divididos em 12 grupos. Após serem restauradas as cavidades, os fragmentos foram submetidos a ciclos térmicos e de desmineralização e remineralização, simulando um alto desafio cariogênico. Sobre os fragmentos restaurados, ainda, foram aplicados dentifrícios contendo ou não flúor 5 minutos por dia. As diferenças no desenvolvimento de lesões experimentais de cárie adjacente às restaurações foram avaliadas por 5 examinadores calibrados, através de inspeção visual, atribuindo-se escores de 0 a 3. Os resultados foram avaliados pelo teste de Kruskal-Wallis seguido pelo teste de comparações múltiplas (?=0,05). Quando associados ao dentifrício fluoretado, os materiais restauradores não diferiram entre si em relação ao potencial cariostático. Ketac-Fil foi o único material que não diferiu significativamente quando associado com o dentifrício com ou sem flúor. Sob as condições experimentais do estudo, a associação dos materiais restauradores ao dentifrício fluoretado resultou em uma maior ação cariostática, exceto para o cimento de ionômero de vidro, que não diferiu com a aplicação dos dentifrícios
Abstract: The prevention or arrestment of caries lesions around restorations may be done through plaque removal and use of topical fluorides. Restorative materiaIs that release fluoride are still recommended for patients with high caries risk, although the real effect of their association with topical fluorides is not known. The aim of this study was to evaluate, in vitro, the cariostatic effect of six restorative materiaIs that contain fluoride associated with fluoride and non-fluoride dentifrices on human dental enamel. Standardized class V cavities were prepared on 240 enamel fTagments,randomly assigned in 12 groups. After cavity restoration, the fragments were submitted to 1000 thermal cycles, and to demineralization/remineralization cycles, simulating a high cariogenic challenge. During pH cycles, slurries of fluoride and non-fluoride dentifuces were applied for tive minutes after demineralization solution. Artificial caries-like lesions formations were scored independently and blindly by tive calibrated examiners, using a 0 to 3 ordinal scale through visual inspection. The data were evaluated by Kruskal-Wallis test, followed by paired comparisons test (?=0,05). There were no significant differences among restorative materiaIs when associated with fluoride dentifuces. Ketac-Fil was the unique that did not differ when associated with fluoride or non-fluoride dentifrices. Under experimental conditions, the association of restorative materiaIs with a fluoride dentifrice provided better cariostatic effect, except to the conventional glass ionomer cement, whose effect did not change with the dentifrice application
Mestrado
Dentística
Mestre em Clínica Odontológica

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Dissertations / Theses on the topic 'Ciment – Analyse'

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