Letteratura scientifica selezionata sul tema "Matériaux de construction bio-sourcés"

L'objectif de cette thèse est de développer de nouveaux matériaux isolants bio-sourcés pour le bâtiment qui contribuent à réduire leurs impacts environnementaux. Les matériaux développés doivent avoir une faible énergie grise et une faible empreinte carbone. Ils doivent également contribuer à réduire les besoins énergétiques des bâtiments tout en assurant un confort hygrothermique élevé des utilisateurs. Tout d'abord, des matières premières d'origine agricole (chènevottes, anas de lin, paille de blé, paille de colza et rafles de maïs) sont caractérisées d'un point de vue chimique, physique, hygrothermique et mécanique, dans la perspective de développer des composites bio-sourcés destinés à l’isolation des bâtiments. Leur composition chimique se révèle intéressante pour le développement d'un liant vert. Une étude visant à évaluer cette aptitude est donc réalisée. A l'issue de cette dernière, deux liants correspondants à des extractions réalisées sur les rafles de maïs et sur les fines de lin sont retenus. D'autres liants provenant de l’industrie sont également sélectionnés pour la confection de composites. Puis des composites sont fabriqués pour étudier l'influence des granulats, du liant, de la granulométrie des granulats, de la réalisation d'un pré-traitement alcalins des granulats et de la pression de compaction appliquée lors de la mise en œuvre des composites sur leurs performances hygrothermiques ainsi que leurs propriétés mécaniques. Enfin, la résistance à l'immersion accidentelle et à l'humidité ainsi que la réaction au feu des formulations les plus prometteuses sont étudiées
The aim of this thesis is to develop new bio-based building insulating materials which contribute to reduce their environmental impacts. The developed materials shall have low embodied energy and low carbon footprint. They shall contribute to reduce energy needs of buildings and to ensure high hygrothermal comfort of users. First, raw materials from agricultural resources (hemp shiv, flax shiv, wheat straw, rape straw and corn cobs) are characterized from a chemical, physical, hygrothermal and mechanical point of view, with a aim of developing bio-based composites for the thermal insulation of buildings. Their chemical composition is interesting for the development of green binder. A study to assess this ability is carried out. At the end of the study, two binders corresponding to extractions performed on corn cobs and flax fines are developped. Other binders from industry are also selected for composite production. Then, composites are produced to study the influence of aggregates, binder, granulometry of aggregates, alkaline pre-treatment of aggregates and compaction pressure applied during the processing of composites on their hygrothermal performances and mechanical properties. Finally, the resistance to accidental immersion and humidity and the reaction to fire of the most promising formulations are studied

L'objectif de cette thèse est de développer de nouveaux composites isolants biosourcés à partir de coproduits de l'agriculture exploitables dans le secteur du bâtiment. Les travaux s'organisent en trois principales étapes : La première, au travers d'un travail de formulation et de caractérisation, vise à évaluer les propriétés mécaniques, thermiques et hygriques de composites biosourcés obtenus par agglomération de granulats végétaux avec différents types de liants biosourcés et minéraux. Plusieurs agro-ressources sont envisagées (paille de blé, colza, anas, chènevotte et rafles de maïs). Une solution associant des granulats de chènevotte avec un liant biosourcé thermodurcissable est sélectionnée. La suite des travaux se focalise sur la recherche d'un procédé de mise en forme adapté à la fabrication de panneaux rigides isolants réalisés à partir de la formulation du composite de chènevotte. La fabrication de panneaux composites est testée sur différents outillages disponibles en laboratoire ainsi que sur des outils industriels permettant de tester les différentes technologies existantes. La possibilité de fabriquer le panneau rigide isolant de chènevotte sur une ligne de production industrielle entièrement automatisée est démontrée. Enfin, de nouvelles solutions permettant d'améliorer la réaction au feu des panneaux composites sont testées ce qui permet d'identifier des solutions adaptées au composite étudié
The objective of this thesis is to develop new insulation composites from agricultural by-products for building applications. The research work is divided in three main steps : The first one focuses on the formulation of bio-based composites obtained by agglomeration of vegetal aggregates with different types of binders (bio-based or mineral binders), and on the characterization of their mechanical, thermal and hygric properties. Several bio-aggregates are envisaged (wheat straw, rape straw, flax shiv, hemp shiv and corn cob). A solution combining hemp shiv aggregates bonded with a bio-based thermosetting adhesive is selected. The next step aims to identify a suitable manufacturing process to produce rigid insulation panels using the previously determined composite formulation. Several manufacturing trials are conducted on different laboratory and industrial tools which allow to experiment existing manufacturing technologies. The possibility to produce the rigid insulation panel from hemp shiv at the industrial scale on a fully automatized production line is demonstrated. Finally, new solutions to improve the fire reaction of the insulation panels are tested which allows to identify suitable solutions for the developed composites

Face aux défis du 21° siècle, les questions énergétiques et environnementales sont au cœur des préoccupations de nos sociétés. Le secteur du bâtiment, parmi les plus impactants, doit s'emparer de cette réalité pour opérer une transition à la fois rapide, pertinente et durable. L'utilisation de matériaux de construction bio et géo-sourcés permet d'améliorer le confort intérieur et l'efficacité énergétique du bâti tout diminuant l'impact environnemental de la construction. Dans ce cadre, le béton de chanvre est une alternative prometteuse qui se développe depuis plusieurs années. Cependant, de nombreux co-produits agricoles -autres que la chènevotte- peuvent être valorisés dans les matériaux de construction. Ces derniers sont, de surcroît, largement disponibles grâce aux différentes cultures implantées localement (tournesol, colza, lin, ...). Toutefois, de nombreux freins expliquent l'assurabilité délicate de ces éco-matériaux, ce qui limite aujourd'hui leur utilisation à grande échelle à des fins d'isolation répartie. Leur comportement complexe, face aux variations de température et d'humidité relative, est probablement un des principaux verrous à lever. Ces travaux de thèse visent donc à mieux comprendre les phénomènes physiques qui s'opèrent dans ces matériaux, à les modéliser et à proposer des modèles de prédiction de leur comportement thermique. Ils s'appuient principalement sur des techniques d'homogénéisation analytique (Mori Tanaka et Double Inclusion) permettant de considérer la variabilité de la conductivité thermique sous les contraintes d'usage. La considération d'une échelle stratégique, celle de la particule végétale, permet une application étendue à une large gamme de co-produits agricoles. Ainsi, l'analyse multi-échelle proposée permet de prédire et d'optimiser le comportement thermo-hygrique de ces éco-matériaux avant même l'étape de fabrication et en appui des travaux expérimentaux. Ces travaux devraient favoriser l'émergence d'économies locales autour de matériaux de construction sains, efficaces et écologique. Ils constituent des leviers stratégiques à la réduction des émissions de gaz à effet de serre visée par le Pacte Vert pour l'Europe, d'ici 2030
The challenges of the 21st century require energy and environmental issues to be central concerns for society. The building sector, one of the most environmentally-impacting, must seize this opportunity to ensure a rapid, relevant and sustainable transition. The use of bio- and geo-based building materials allows improvements in indoor comfort and energy efficiency to be achieved, while reducing the building environmental impact. Hemp concrete is a promising alternative which has been developing for several years. However, many agricultural by-products - other than hemp shives - can be used in construction materials. Moreover, they are widely available thanks to the various local crops (sunflower, rapeseed, flax, etc.). Nevertheless, numerous obstacles explain the delicate insurability of these eco-materials, which currently limits their large-scale use for distributed insulation. Their complex behavior, when subjected to temperature and relative humidity variations, is probably one of the main obstacles to be overcome. The aim of this thesis work is therefore to gain a better understanding of the physical phenomena involved in these materials, to model them and to propose models for predicting their thermal behavior. It is mainly based on analytical homogenization techniques (Mori Tanaka and Double Inclusion) allowing the variability of thermal conductivity to be taken into account under use conditions. By considering a strategic scale, the plant particle one, it is possible to extend the approach to a wide range of agricultural co-products. The proposed multi-scale analysis enables the thermo-hygric behavior of these eco-materials to be predicted and optimized even before the manufacturing stage, and as a support for experimental work. This research is expected to encourage the emergence of local economies based on healthy, efficient and environmentally-friendly construction materials. They represent strategic levers in the reduction of greenhouse gas emissions targeted by the Green Pact for Europe between now and 2030

Pour des raisons liées au confort, les constructions modernes exigent des matériaux isolants acoustiques et thermiques, offrant de bonnes performances mécaniques. Dans ce cadre, la valorisation des fibres végétales issues de l’industrie agro-alimentaire, présente des avantages économiques et environnementaux. C’est ainsi que, la présente étude a pour objectif le développement d’un agro-composite multifonctionnel à base de fibres de canne à sucre, alliant de bonnes propriétés acoustiques et mécaniques.Les renforts étudiés présentent des distributions morphologiques (longueur et diamètre) pouvant être approchées par une loi log-normale. De plus, leur comportement hygroscopique révèle une forte capacité de reprise en eau (23%) en fonction de l’humidité relative et de la température, même si la masse volumique reste constante, malgré l’hétérogénéité des fibres.Les composites thermo-comprimés avec une matrice époxy, ont été caractérisés à l’aide d’un plan d’expériences ayant pour paramètres le diamètre des fibres (entre 0,5 et 4 mm) et leur taux massique (entre 40 et 70%). L’analyse de la microstructure révèle une isotropie dans le plan de fabrication et une anisotropie transverse. L’étude des propriétés acoustiques a montré que l’absorption sonore augmente avec le diamètre des fibres, tout en diminuant avec leur proportion massique, sur une gamme de fréquences comprises entre 500 et 1000 Hz. La caractérisation mécanique par des essais de flexion, a montré un comportement fragile, avec des écarts de raideur et d’effort maximal de l’ordre de 30%. En flexion, les matériaux dont le diamètre et le taux massique de fibres sont élevés ont les propriétés mécaniques optimales. De plus, l’analyse par stéréo-corrélation d’images a révélé un gradient de déformations non linéaire dans l’épaisseur de l’éprouvette, dû à l’hétérogénéité du matériau. Cette analyse a permis de montrer qu’une localisation des déformations normales conduit à la rupture de l’éprouvette. Par ailleurs, les essais de compression ont souligné l’anisotropie des matériaux et ont montré que les propriétés optimales sont obtenues pour des matériaux dont le taux massique de fibres se situe autour de 55% avec les fibres les plus fines. Enfin, un outil a été mis en place afin de trouver un compromis entre les propriétés mécaniques et acoustiques
For reasons of comfort, modern constructions require acoustic and thermal insulating materials, offering good mechanical performances. In this context, the valorization of plant fibres from the agro-food industry presents economic and environmental benefits. Thus, the aim of the present study is to develop a multifunctional sugarcane fibres reinforced epoxy porous composite combining good acoustic and mechanical properties.The study of the bagasse fibres geometry has shown that fibres’ length and diameter distribution can be fitted by lognormal laws. Composites manufactured by thermocompression process with an epoxy matrix were characterized using an experimental design whose parameters were the diameter of the fibres (between 0.5 and 4 mm) and their mass ratio (between 40 and 70%). The study of acoustic properties showed that the sound absorption increases with the diameter of the fibres, while decreasing with their mass proportion, over a frequency range between 500 and 1000 Hz. Mechanical characterisation by bending tests, has showed a fragile behavior, with deviations of stiffness and maximum stress around 36%. The stereo-correlation image analysis confirmed the heterogeneity of the strain fields throughout the thickness, in relation to the fracture observation

Dans le contexte actuel d’accélération du changement climatique et d’augmentation de la population mondiale, le milieu de la construction doit faire face à des enjeux cruciaux : diminuer son impact environnemental tout en construisant suffisamment de logements. Face à ces enjeux, le développement de matériaux de construction bio-sourcés et locaux apparait comme une nécessaire alternative écologique à la construction en béton de ciment à l’impact environnemental conséquent. Cette thèse vise à développer des blocs de terre crue reproductibles, aux caractéristiques mécaniques maitrisées pour construire des bâtiments de trois étages. Les terres, stabilisées à l’aide d’ajouts bio-sourcés et sans liants hydrauliques, utilisées pour fabriquer ces blocs doivent être excavées en Bretagne. Ainsi, trois terres représentatives de la variabilité des ressources à l’échelle locale sont d’abord caractérisées. Les comportements rhéologiques de formulations de ces terres avec différents ajouts sont ensuite appréhendés afin de les adapter à des modes de mise en oeuvre étudiés : moulage, extrusion, compaction et vibrocompaction. Les caractéristiques mécaniques à l’état sec et en service présentées par chaque formulation de terre sont ensuite étudiées pour chaque procédé de mise en oeuvre. Enfin des caractéristiques de durabilité de ces formulations de terres bretonnes sont étudiées : absorption capillaire, résistances à l’érosion et à l’immersion. Les résultats obtenus permettent d’envisager le développement à une échelle semi-industrielle la fabrication de blocs porteurs en terre crue aux impacts environnementaux les plus faibles possible
In the actual context of accelerated climate change and increase in global population, the building industry must face crucial challenges: decrease its environmental impact while offering housing solutions for the humankind. To answer it, the development of new bio-based and local building materials appears to be a much-needed ecological alternative to cementitious materials that presents significant environmental footprint. This PhD work aims to develop earth-based blocks with guaranteed mechanical properties in order to build 3-storey buildings. These earths, stabilized using bio-based additions but without any cement or lime, are locally sourced. Therefore, three earths that represent the local variability of resources are first characterised. Then, the rheological behaviour of each type of earth mix is assessed in order to adapt earth mix-design to each studied forming process (compaction, vibro-compaction, casting and extrusion. Mechanical performances at the dry state and in-service life of each earth mix-design are measured for all studied processing routes. Finally, some durability properties of the Britanysourced earth-based materials are described: capillary absorption, erosion and immersion resistance. Obtained results show that produced blocks are as performant as cementstabilized earth materials and allow to consider the semi-industrial development of earth-based blocks fabrication units for structural purpose with limited environmental footprint

Dans le contexte des transitions énergétique et environnementale, la réduction de la demande énergétique des bâtiments est devenue un des objectifs majeurs pour la société. Une des solutions possibles pour atteindre cet objectif est l’utilisation de matériaux bio-sourcés dans la rénovation énergétique de l’habitat et dans les constructions neuves répondant aux normes BBC. Or, compte tenu que les isolants bio-sources sont hygroscopiques, il est important de veiller à ce que l’humidité ne s’accumule pas au sein de ce type de matériaux car cela peut favoriser le développement fongique et impacter la qualité de l’air intérieur. Ce travail de thèse a eu pour objectif d’une part d’étudier la potentialité de différents matériaux d’isolation (matériaux bio-sourcés / matériaux conventionnels) et d’autre part d’évaluer les émissions en COV de ces matériaux en absence et présence de moisissures. Les résultats ont mis en évidence une variabilité des réponses des matériaux bio-sourcés face à la croissance fongique selon la méthode employée. De plus, ils ont révélé que les isolants bio-sourcés de l’étude sont peu émissifs en ce qui concerne les composés organiques volatils (COV) réglementaires et que d’autres COV sont majoritairement émis par ces matériaux. De même, une influence d’une l’HR élevée sur les émissions en COV des matériaux natifs a été observée. Enfin, 15 COV potentiellement microbiens (COVm) ont été identifiés comme pouvant être associés à la croissance d’Aspergillus niger
In an ecological and environnemental transition contexte, enhacing building energy efficiency has become a major objectif for the society. One possible solution to reach this goal is the use of bio-based insulation materials in building retrofitting and new low energy constructions. However, as they are hygroscopic, it is important to avoid humidity accumulation within these materials because it may promote mould growth and influence volatile organic compounds (VOC) emissions from materials, degradating indoor’s air quality. This thesis aimed to asses the potentiality of bio-based and conventional insulation materials to mould growth and to study VOC emissions from non-contaminated and contaminated materials. The results showed a variety of responses from the materials to mould growth. Regarding VOC emissions, the studied materials are low emissive when it comes to reglamentary compounds but other VOC are emitted from these materials. In adittion, an influence of high relative humidity on VOC emission was observed. Therafter, 15 microbial VOC (mVOC) associated with Aspergillus niger growth, were identified

La pierre. À en juger par le nombre de projets réalisés, de livres et d’articles publiés, de formations suivies, d’expositions organisées et de conférences données autour de son utilisation structurelle, cet ancien matériau de construction connait manifestement un renouveau dans l’architecture contemporaine. Aux côtés d’autres matériaux bio ou géosourcés, présentés comme des alternatives écologiques à leurs homologues synthétiques (principalement le béton, l’acier etla brique), la pierre fait l’objet d’appréciations très positives de la part des professionnels de la construction et du grand public dans un certain nombre de pays d’Europe occidentale. Cet engouement pour les matériaux dits naturels coïncide avec une évolution plus large de la manière dont l’architecture est aujourd’hui présentée, discutée et évaluée, largement inspirée parle material turn dans le domaine de material studies autour de l’an 2000. Ce tournant a vu l’intérêt pour le style, la fonction ou le contenu symbolique des bâtiments largement supplanté par l’attention portée aux matériaux dont ils sont faits, leur fabrication, usage et agency. Les professionnels comme le grand public ont en effet dorénavant tendance à privilégier les considérations sociales, culturelles, économiques et environnementales autour de la construction,de l’utilisation et de l’après-vie des bâtiments, en minimisant et en mettant parfois de côté les questions de forme – l’essence physique des bâtiments.La thèse principale défendue dans Form follows material ? est que la prise en compte du material turn dans la recherche architecturale, aussi précieuse qu’elle ait été en élargissant l’horizon des préoccupations de la discipline, a également le potentiel de remettre fondamentalement en question la façon dont nous pensons la forme. Cette recherche explore donc ce que l’utilisation de la pierre en structure fait à l’architecture contemporaine, en termes d’usages et de forme. Son objectif est moins de déduire une théorie globale de la construction en pierre massive aujourd’hui que d’induire des façons utiles de l’interpréter. Chacun des neuf chapitres représente une perspective à travers laquelle nous pouvons commencer à la situer dans l’histoire récente de l’architecture et à considérer ses conséquences pour la théorie et la pratique architecturale. Ces perspectives ont émergé d’un travail ethnographique sur le terrain autour d’une série de projets de construction (dessinés par Atelier Archiplein, Atelier Architecture Perraudin, Aulets Arquitectes,Institut Balear de l’Habitatge IBAVI et Caruso St John Architects) en cours de réalisation en Suisse, en Espagne et en Angleterre — où l’intérêt pour le matériau est en train de se développer. La pierre est ainsi examinée dans le cadre de son utilisation à des fins structurelles — c’est-à-dire porteuses ou autoportantes — dans la construction aujourd’hui à travers : les raisons pour lesquelles on choisit de l’employer ; la logique de son approvisionnement ; l’expertise à laquelle elle fait appel ; ses prétendus fondements moraux ; le travail impliqué dans son extraction et sa transformation ; ses tendances brutalistes ; ses associations stylistiques ; et, enfin, sa capacité à durer
Stone. If the number of published projects, magazine features, workshops, university courses,exhibitions, and conferences articulated around its structural use is anything to go by, the age-oldbuilding material appears to be undergoing something of a revival in contemporary architecture. Alongside other bio or geo-sourced building materials, portrayed as ecological alternatives totheir synthetic counterparts (mainly concrete, steel and fired brick) stone has been the object ofgrowing enthusiasm among professionals of the built environment as well as the wider public in anumber of West European countries. This enthusiasm for so-called natural materials coincideswith a broader shift in how architecture today is presented, discussed and its quality evaluated,largely inspired by the material turn within the field of material studies around the year 2000 thatsaw a flourishing of interest in things, their agency, fabrication, exchange and raw matter. Thisshift has seen concern for the style, function or symbolic content of buildings largely supersededby an attention to the materials they are made of. It has tended to privilege social, cultural,economic and environmental considerations around the making, use and after-life of buildings, attimes minimising and sidelining questions of form — the physical essence and shape ofbuildings.The principal thesis defended in Form follows Material? is that the espousal of the material turnin architectural research, immensely valuable as it has been in expanding the discipline’s horizonof concern, also carries the potential to fundamentally challenge how we think about form, itscentral preoccupation. The research thus set out to explore what employing stone in structure isdoing to contemporary architecture, in terms of both uses and form. Its objective has been less tod educe an overarching theory of building in massive stone today than to induce useful ways ofinterpreting the trend as it continues to evolve. Each of the nine chapters represents oneperspective through which we might begin to situate it within recent architectural history and to consider its consequences for contemporary architectural theory and practice. These perspectiveshave emerged out of my ethnographic fieldwork around a series of building projects in themaking (drawn by Atelier Archiplein, Atelier Architecture Perraudin, Aulets Arquitectes, InstitutBalear de l’Habitatge IBAVI et Caruso St John Architects) in Switzerland, Spain and England —where a critical mass of interest in the material is developing. The thesis thus considers stoneused for structural — that is to say load-bearing or self-supporting — purposes in construction today in terms of: the reasons for choosing to employ it; the logic of its supply; the expertise itcalls upon; its purported moral underpinnings; the labour involved in its extraction and transformation; its brutalist tendencies; stylistic associations; and finally, its capacity to last

Face au réchauffement climatique et à la forte consommation énergétique du secteur du bâtiment, l'utilisation de matériaux à faible empreinte écologique et recyclables issus de sources biologiques représente une solution prometteuse pour atténuer ce problème.L'objectif de cette thèse est d’explorer les performances hygrothermiques à l'échelle du bâtiment d'un nouveau matériau bio-sourcé à base de pulpe de betterave et d'amidon de pomme de terre, avec un rapport massique égale à 0.4, préalablement élaboré, caractérisé et optimisé dans des études antérieures à l'échelle du matériau.Au début de cette étude, une investigation expérimentale approfondie a été entreprise sur la microstructure du matériau, ainsi que sur la cinétique de séchage et les performances mécaniques des deux types de briques (pleines et perforées). Il a été observé une performance supérieure des briques perforées par rapport aux briques pleines. Ensuite, l'étude a été approfondie par une analyse analytique, numérique et expérimentale des performances thermiques des briques perforées. Les résultats obtenus ont montré une bonne concordance entre les trois analyses réalisées.Finalement, l'analyse des propriétés hygrothermiques du bio-composite étudié a été réalisée à l'échelle du bâtiment. Les performances énergétiques globales, le contenu total en eau, le taux de séchage, le risque de condensation, le comportement thermique dynamique, ainsi que l'analyse du risque de croissance de moisissures pour quatre configurations d'isolation différentes ont été évalués numériquement dans deux conditions climatiques distinctes en France. Cette étude nous a permis de déterminer son adaptabilité à diverses conditions climatiques
In the face of climate change and the high energy consumption of the building sector, the use of low-impact and recyclable materials derived from biological sources represents a promising solution to mitigate this issue.The aim of this thesis is to explore the hygrothermal performance at the building scale of a new bio-sourced material based on beet pulp and potato starch, with a mass ratio of 0.4, previously developed, characterized, and optimized in previous studies at the material scale.At the beginning of this study, an in-depth experimental investigation was conducted on the material's microstructure, as well as on the drying kinetics and mechanical performance of the two types of bricks (solid and perforated). A superior performance of the perforated bricks compared to the solid bricks was observed. Subsequently, the study was furthered by an analytical, numerical, and experimental analysis of the thermal performance of the perforated bricks. The results showed good agreement between the three analyses conducted.Finally, the analysis of the hygrothermal properties of the studied bio-composite was carried out at the building scale. The overall energy performance, total water content, drying rate, condensation risk, dynamic thermal behavior, as well as the analysis of mold growth risk for four different insulation configurations were numerically evaluated in two distinct climatic conditions in France. This study enabled us to determine its adaptability to various climatic conditions

Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnel
The growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality

Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnel
The growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality