Teses / dissertações sobre o tema "Matériaux de construction durables"
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Simons, Alexis. "Caractérisation et maîtrise de la prolifération microbienne dans des produits biosourcés pour des bâtiments sains et durables". Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30246/document.
Texto completo da fonteResumo:
Les impacts de la construction sur l'environnement et sur la santé des habitants sont aujourd'hui des enjeux prioritaires. Les matériaux en terre crue connaissent un essor important pour de nombreuses raisons (écologique, économique, etc.), mais des questions se posent sur leur sensibilité à la prolifération des moisissures vis-à-vis de la qualité de l'air intérieur. Au cours de ces travaux, les flores bactériennes et fongiques présentes sur des supports en terre crue, biosourcés ou non, au sein d'habitations, ainsi que dans les matières premières, ont été caractérisées selon des méthodes par culture et par métabarcoding. Les champignons détectés sont similaires à ceux présents dans les habitations conventionnelles. L'ajout de fibres végétales ne modifie pas la structure des communautés fongiques mais rend le matériau plus sensible à la prolifération. Celle-ci n'intervient qu'en condition d'accident hydrique. Des approches de lutte biologique à partir de bactéries ont été initiées pour inhiber la prolifération fongique sur ces matériauxImpacts of building on environment and on health of inhabitants are nowadays priority issues. The interest for earthen materials is increasing for many reasons (ecological, economical, etc.), but some questions are raised about their fungal proliferation sensitivity considering the quality of indoor air. This work consists in characterizing by cultural and metabarcoding methods the fungal and bacterial communities on the surface of earthen building materials, biobased or not, and raw materials. Detected fungi are related to those which are identified in conventional buildings. The addition of vegetal fibers don't modify the fungal communities structure, but make the material more favorable for proliferation. The fungal development appears only under water damage condition. Biocontrol methods with bacteria have been initiated in order to inhibit the fungal proliferation on these materials
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Niang, Ibrahim. "Contribution à la certification des bâtiments durables au Sénégal : cas d'étude des matériaux de construction biosourcés à base de Typha". Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS030.
Texto completo da fonteResumo:
Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet PNEEB/Typha (Programme National d’Efficacité Energétique des Bâtiments) pour la valorisation d’un roseau invasif, le Typha Australis, comme isolant thermique pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments au Sénégal. Un agromatériau à base de terre argileuse et de granulats de Typha Australis est élaboré afin d’évaluer l’influence de la morphologie et de la quantité de fibres sur le comportement du matériau. Pour cela, deux modes de production de granulats sont choisis : Une découpe longitudinale et une découpe transversale. Les propriétés physiques sont étudiées (taux de porosité, densité apparente et absolue, microstructure) et la tenue mécanique est déterminée. L'absorption acoustique est également évaluée, de même que les propriétés hygrothermiques et le comportement au feu. Les résultats montrent que la morphologie du granulat de Typha affecte le comportement en flexion, cisaillement et l’absorption acoustique. Son impact sur le comportement de compression est moins prononcé. Une portion plus importante de fibres de Typha réduit la résistance mécanique. En revanche, les performances hygrothermiques sont accrues en raison de la porosité de ces granulats. La fraction transversale de Typha permet d’améliorer la résistance thermique et d’accroitre les phénomènes de transfert de la vapeur d'eau. Cette étude a également permis de montrer que ces matériaux sont d'excellents régulateurs d'humidité. Enfin, les tests au feu révèlent qu’il s’agit de combustibles ininflammables en raison de la présence d'argile. L’influence de la morphologie des granulats n’est pas relevéeThis work is a part of PNEEB/Typha project (National Program for Energy Efficiency of Buildings) for the valorisation of an invasive reed, the Typha Australis, as a thermal insulator to improve the energy efficiency of buildings in Senegal. An agromaterial based on clay soil and Typha Australis is elaborated in order to evaluate the influence of the amount and fibres morphology on the material behaviour. For this, two production mode of granulates are chosen: longitudinal and transversal cut. Physical properties are studied (porosity, apparent, and absolute density, microstructure) and mechanical strength is determined. Sound absorption is also evaluated, as well as hygrothermal properties, and fire behaviour. Results show that granulate morphology affects the mechanical shear and flexure behaviour, as well as the acoustic absorption. Its impact on the compression strength is less pronounced. A greater portion of Typha fibers reduces the mechanical strength. However, hygrothermal performances are increased due to the aggregates porosity. Typha transverse fraction improves thermal resistance and increase water vapor transfer. This study also shows that these materials are excellent moisture regulators. Finally, fire tests reveal that it can be classified as combustible but non-flammable due to the clay presence. The fibres shape does not have a great influence
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Ouedraogo, Kouka Amed Jérémy. "Stabilisation de matériaux de construction durables et écologiques à base de terre crue par des liants organiques et/ou minéraux à faibles impacts environnementaux". Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30199.
Texto completo da fonteResumo:
Dans un contexte de lutte contre le réchauffement climatique, le développement de la construction en terre crue est une véritable alternative en vue de la réduction de la part d'émission de CO2 du secteur du bâtiment. Toutefois, ce matériau millénaire doit pouvoir justifier de bonnes résistances mécaniques et d'une tenue à l'eau convenable dans des conditions particulièrement sévères qu'imposent les règlementations en vigueur. Pour ce faire, la plupart des applications industrielles et des travaux scientifiques à ce jour ont recours au ciment et la chaux pour la stabilisation de la terre crue. Mais l'empreinte carbone élevée de ces liants minéraux conjuguée à leur taux d'incorporation élevé posent des questions sur le caractère écologique de la terre crue stabilisée d'autant plus que les gains de performances sont faibles. Or, à travers certaines constructions anciennes et pratiques traditionnelles dans diverses régions du globe, l'usage de biopolymères a montré une efficacité. Ces liants organiques issus d'agro-ressources constitueraient donc des stabilisants prometteurs pour des constructions modernes en terre crue. Notre étude a pour objectif de proposer une stabilisation de la terre crue pour des constructions modernes avec un bon compromis entre les performances mécaniques, la tenue à l'eau et l'impact environnemental. Une discussion sur la pertinence de proposer des briques de terre crue stabilisée au ciment ou à la chaux éteinte comme alternative aux blocs en béton creux a permis de limiter le taux de liants incorporés à 4% par rapport à la masse sèche de terre. Des tests préliminaires réalisés sur neuf biopolymères ont permis d'identifier en amont quelques liants organiques prometteurs dont l'ovalbumine (protéine du blanc d'œuf) qui ne nécessite pas de pré-activation. Ainsi, ce liant organique de même qu'un ciment portland et une chaux éteinte ont été utilisés à 2 et 4% pour stabiliser deux sols fins argileux (B et N) issus de la région Occitanie mais de minéralogies différentes. Les résultats sur les résistances à la compression ont montré que la cure est nécessaire pour garantir l'efficacité des liants minéraux. L'augmentation de la densité de fabrication, au moins égale à celle des sols non stabilisés, améliore aussi de façon considérable l'efficacité de la stabilisation. La nature du sol à stabiliser a aussi son importance : l'amélioration des résistances à la compression à l'état sec est plus importante sur le sol B constitué essentiellement de kaolinite que sur le sol N composé de montmorillonite et de chlorite, par contre, pour la tenue à l'eau (résistance à la compression humide) c'est le traitement du sol N qui conduit aux meilleurs résultats. Au final, de toutes les formulations, seules celles avec 4% de ciment ou d'ovalbumine, à densité de fabrication égale à celle du sol seul, permettent de respecter les critères de résistances minimales aux états sec et humide donnés par la norme française sur les BTC (XP P 13-901, 2001, pp. 901-13). Sur le plan des performances hygrothermiques, nous avons observé que l'ajout des liants diminuait les capacités hygroscopiques des sols tout en restant " bonnes " selon le critère du Nordtest même à 4% d'ajout de liant. Il est à noter que l'ovalbumine réduit beaucoup plus que les autres liants l'hygroscopie des sols. La conductivité thermique mesurée sur les mélanges aux densités égales à la densité des sols seuls ne change pas, ce qui confirme les observations faites dans littérature à propos de la corrélation entre la densité des matériaux et leurs conductivités thermiques. Les mécanismes de stabilisations ont été recherchés en utilisant des techniques classiques d'analyse minéralogique (DRX, spectroscopie IR et TGA). Malheureusement, il n'a pas été possible de conclure compte tenu déjà des faibles teneurs en liant employéesIn the climate change mitigation context, unfired earth materials are a valuable alternative to cement concrete for reducing the construction sector related CO2 emission. However, this millenary construction material still has to meet current standards on mechanical and water resistance requirements. Hence, most industrial applications and papers on unfired earth stabilization use cement and lime for the stabilization of earth. But (Van Damme et al., 2017) pointed out the fact the high embodied energy of mineral binders and the high amount used for earth stabilization lead to doubt about the environmental friendliness of those solutions given their low improvement of the mechanical strengths. Yet, ancient earthen buildings and vernacular construction techniques in the worldwide showed the stabilization potential of some biopolymers. The so-called organic binders are food industry byproducts, which use for ancient earthen building renovation and vernacular techniques are recently revealed in some studies. Our study aims to propose a stabilization of earth for modern buildings with a good compromise between mechanical and water resistance performance on the one hand, and environmental impact on the other hand. A discussion on the relevance of proposing unfired earth bricks stabilized with cement and hydrated lime as an alternative to hollow concrete blocks led to limit the binder's content to 4% wt. of the dry soil. Preliminary tests on nine biopolymers have identified a few promising organic binders upstream, including ovalbumin (egg white protein), which does not require pre-activation. Thus, this organic binder as well as Portland cement and hydrated lime were used at 0, 2, and 4% to stabilize two soils (B and N) from the Occitanie region with different mineralogical characteristics. The results on compressive strength showed that the curing is necessary to guarantee the effectiveness of the mineral binders. In addition, the increase in manufacturing dry density at least equal to that of unstabilized soils' ones considerably improves the effectiveness of the stabilization. The improvement in dry compressive strength is greater on soil B, which is mainly composed of kaolinite, than on soil N, which is composed of montmorillonite and chlorite. However, on water resistance (wet compressive strength), it is the soil N that is better. Overall the formulations, those with 4% cement and ovalbumin at a manufacturing density equal to that of the soils alone, comply with the minimum resistance criteria both in the dry and wet state given in the French standard (XP P 13-901, 2001) standard. The surprise of this study is that ovalbumin gives much better mechanical performances and better durability (water resistance) than cement and lime for the same contents. In terms of hygrothermal performance, we have observed that the addition of binders reduces the hygroscopic capacities of soils. But they remain good according to the Nordtest criterion up to 4% addition of binder. It's worth mentioning that ovalbumin reduces soil hygroscopy much more than other binders. The thermal conductivity measured on mixtures with densities equal to the density of soils alone does not change. This confirms the observations made in the literature about the correlation between the dry density of materials and their thermal conductivities. Classical mineralogical analysis techniques (XRD, IR spectroscopie, and TGA) were used in order to explain the mechanisms of the stabilizations. But they only highlighted the well-known mechamisms of the stabilization with mineral binders unlike the ones of ovalbumin for which further investigations are still required
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Tran, Van Huong. "Optimisations mécaniques des constructions en matériaux locaux". Electronic Thesis or Diss., Vaulx-en-Velin, École nationale des travaux publics de l’État, 2014. http://www.theses.fr/2014ENTP0014.
Texto completo da fonteResumo:
Les matériaux locaux utilisés en génie civil se définissent comme présents directement sur les sites de construction ou lieux proches. Parmi ces matériaux, nous avons étudié la terre crue, la limousinerie (maçonnerie de pierre associée au mortier de terre de chaux maigre) et le béton de poudingue (un béton maigre à base de granulat de poudingue). L’objectif général de cette thèse est de faciliter l’utilisation des constructions durables en matériaux locaux. Les études à l’échelle du matériau et à l’échelle de la structure ont été effectuées sur ce type de construction. À l’échelle du matériau, le comportement mécanique des matériaux locaux a été étudié. Une procédure d’optimisation de la composition des matériaux en fonction de leur résistance mécanique a été également proposée. À l’échelle de la structure, le comportement des constructions en matériaux locaux a été étudié par les études de cas. Premièrement, le comportement mécanique d’un pont neuf, voûté en limousinerie, a été étudié en effectuant des mesures in situ du champ de déplacements du pont lors du décintrement. Le pont a également été modélisé par un modèle 2D utilisant la MED. La modélisation du phénomène de contacts partiels dans la zone des voussoirs adjacents du voussoir de clé a permis de retrouver le profil particulier du champ de déplacements mesuré, ce qui ne peut pas être effectué par la MEF. Deuxièmement, l’auscultation dynamique d’un bâtiment en limousinerie a été effectuée par des mesures de bruit de fond. Un modèle 3D utilisant la MEF a été fait et validé en le comparant avec les résultats expérimentaux. Une simulation des actions sismiques conformément à l’EC8 a été effectuée afin d’estimer sa vulnérabilité aux séismes. Troisièmement, le comportement d’une maison en béton de poudingue a été étudié. Une procédure d’optimisation de la forme de voûte a été proposée pour ce type de construction. Puis, les principes de justification de la stabilité par la méthode de calcul aux contraintes admissibles ont également été proposésLocal materials used in civil engineering are directly available on construction site or close places. Among these materials, we studied soil, the rubble stone masonry (stone masonry associated with clay mortar or lime mortar), and the pudding concrete. New constructions using local materials are promising to compete with conventional materials, due to their low embodied energy and reduction of waste. However, until now, these constructions remain limited in the world and particularly in France, due to difficulties of implementation: low strength, lack of design rules and implementation guide. Therefore, the general objective of this thesis is to facilitate the use of local material to build the sustainable constructions. So, study in material and structural scales has been done on this type of construction. At the scale of the material, the mechanical behavior of the local materials has been studied by determining their mechanical properties by laboratory tests. An optimization procedure for the composition of the materials according to their strength has also been proposed for earthen materials (compacted earth, mixed earth and concrete of pudding). At the structural scale, mechanical and dynamical behaviors of constructions using local materials have been studied on some structures. Firstly, the mechanical behavior of a new stone masonry bridge was studied by measuring its displacements at the stage of the formwork removal. The singular profile of the displacements field with a singularity for voussoirs very close to the keystone was found. A 2D numerical analysis of the formwork removal using DEM was proposed to provide better insight on mechanisms that took place on site. The reduction of the extent of the contact zone between the voussoirs enabled finding the peculiar displacement field observed on-site. Secondly, the dynamic behavior of an old rubble stone masonry building was studied by determining its dynamic characteristics using in-situ measurements of background noise. Then, a 3D numerical model using FEM was validated by comparing with experimental results. Seismic vulnerability of the building was also estimated by a simulation of the seismic actions in this model according to EC8. Thirdly, an optimization procedure for the arch shape was proposed in the case of concrete of pudding stone house. The principle of justification of the stability using the yield design analysis was also discussed
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Zhu, Xiaodong. "Étude à l'échelle nanométrique du nano-revêtement organique efficace sur la surface de la pâte de ciment dans un environnement agressif pour des matériaux de construction durables". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDENGSYS/2023/2023ULILN035.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Améliorer la durée de vie de la pâte de ciment constitue un enjeu important dans le secteur de construction. Des recherches expérimentales indiquent que le revêtement de surface, agissant comme une barrière physique, est un moyen efficace d'améliorer la durabilité des matériaux en évitant la pénétration de l'eau ou de substances dangereuses. En raison des limites de l'observation expérimentale, il est important d'approfondir les études au niveau atomique pour comprendre le mécanisme à l'origine du comportement hydrophobe de la surface du ciment modifiée avec un traitement de nano-revêtement.Par conséquent, cette thèse adopte une étude à l'échelle nanométrique pour comprendre et contrôler le processus de nano-revêtement afin de concevoir une surface hydrophobe imperméable de silicate de calcium hydraté (CSH) grâce au nano-revêtement par un film d'époxy et de caoutchouc dans un environnement agressif. À cette fin, des simulations de dynamique moléculaire (MD) basées sur une combinaison potentielle d'un champ de force général (CLAYFF) et du champ de force à valence constante (CVFF) ont été utilisées pour représenter les interactions interatomiques entre le CSH et les films époxy ou en caoutchouc. Un modèle réaliste a été utilisé pour représenter la nanostructure CSH.La thèse est consacrée, dans un premier temps, à étudier en profondeur les propriétés de surface hydratée de la pâte CSH afin de bien comprendre la nature hydrophile de la surface (001) de CSH. Ensuite, une étude approfondie a été réalisée sur l'interaction interfaciale et les propriétés d'adhésion entre le nano-revêtement de résines époxy et la surface CSH. Pour cela, nous utilisons l'éther diglycidylique du bisphénol A (DGEBA) comme monomère époxy et la m-phénylènediamine (MPD) comme durcisseur. Par la suite, une analyse approfondie du processus de nano-revêtement de caoutchouc hydrophobe sur une surface CSH est explorée. Quatre types de caoutchouc sont utilisés, comme le TPI (1,4-trans-Polyisoprène), le CPI (1,4-cis-Polyisoprène), le TPB (1,4-trans-Polybutadiène) et le CPB (1,4-cis-Polyisoprène). Polybutadiène). Enfin, le présent travail s'intéresse à l'analyse du processus de détérioration de l'interface entre les films de époxy/caoutchouc et la surface de CSH dans un environnement agressif, comme l'eau salée (4% en poids de NaCl).Les résultats obtenus indiquent que l'énergie de surface des CSH recouverts de films d'époxy et de caoutchouc est considérablement réduite et sa valeur est de 33.7 mJ/m2 à 48.4 mJ/m2. Ceci réduit considérablement le caractère hydrophile de la surface du CSH. L'angle de contact moyen entre la nano-gouttelette d'eau et la surface CSH recouverte de caoutchouc se situe entre 92.85° et 98.11°. L'adhésion interfaciale calculée entre les revêtements organiques (époxy et caoutchouc) et le CSH est comprise entre 49.42 mJ/m2 et 102.81 mJ/m2. De plus, les résultats montrent que la m-phénylènediamine (MPD) améliorerait considérablement l'efficacité du nano-revêtement époxy. Concernant le nano-revêtement de caoutchouc, on constate que le processus de revêtement avec du TPI (1,4-trans-Polyisoprène) et du CPB (1,4-cis-Polybutadiène) améliorera efficacement l'imperméabilité de la pâte CSH. Dans des conditions agressives, le nano-revêtement partiel par l'époxy se détache de manière plus déformée dans une solution à 4 % en poids de NaCl en raison des ions chlore qui sont responsables de l'attaque de la surface CSH. Un nano-revêtement de caoutchouc continu et bien réparti est capable de rendre le CSH imperméable dans des environnements difficiles, ouvrant la voie à un avenir prometteur pour les matériaux cimentaires durables.La thèse de doctorat conclut la faisabilité et la fiabilité du nano-revêtement par un film en caoutchouc pour prévenir la détérioration interfaciale des surfaces CSH dans un environnement agressif et pour améliorer l'imperméabilité de la surface CSH nano-revêtue pour des matériaux cimentaires plus durablesImproving the life-time of cement paste is a significant challenge in construction sector. Surface treatment approaches, such as surface coating, surface pore sealing, and surface impregnation, have been playing a significant role to improve the durability of cement-based structures especially in preventing surface deterioration and damage. Experimental investigations indicate that surface coating, acting as a physical barrier, is an effective way for enhancing the durability of materials by avoiding the penetration either of water or hazards substances. Due to the experimental observation limitations, there is an urgency need to deeper delve the atomic level to understand the mechanism behind the success hydrophobic behavior of cement surface modified with a nano-coating treatment.Therefore, this dissertation adopts a nano-scale level study to understand and control the nano-coating process to engineer an impermeable hydrophobic Calcium-Silicate-Hydrate (CSH) surface through nano-coating of epoxy and rubber films under aggressive environment. To this end, Molecular Dynamics (MD) simulations based on a combination potential of a general force field (CLAYFF) and the consistent-valence force field (CVFF) have been employed to represent the interatomic interactions between CSH and epoxy or rubber films. A developed realistic model has been used to represent the CSH nanostructure.The thesis is dedicated, first, to study deeply the hydrated surface properties of CSH paste in order to thoroughly understand the hydrophilic nature of the (001) CSH surface. Then, a fully investigation has been performed on the interfacial interaction and adhesion properties between epoxy resins nano-coating and CSH surface. For that, we use diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) as epoxy monomer and m-phenylenediamine (MPD) as hardener. Thereafter, an in-depth analysis of a hydrophobic rubber nano-coating process onto CSH surface is explored. Four types of rubber are employed, as TPI (1,4-trans-Polyisoprene), CPI (1,4-cis-Polyisoprene), TPB (1,4-trans-Polybutadiene), and CPB (1,4-cis-Polybutadiene). Finally, the present work is devoted to analyze the interfacial deterioration process between epoxy/rubber nano-coating of CSH surfaces under aggressive environment, like a salty water (4 wt.% of NaCl).Results obtained indicate that epoxy and rubber coated CSH surface energy are drastically dropped to the range of 33.7 mJ/m2- 48.4 mJ/m2, which extremely reduces the hydrophilicity of the CSH surface. The averaged contact angle between water-nanodroplet and rubber coated CSH surface is found in range of 92.85° and 98.11°. The calculated interfacial adhesion between organic-coatings (epoxy and rubber) and CSH is in range of 49.42 mJ/m2 to 102.81 mJ/m2. Additionally, m-phenylenediamine (MPD) would highly improve the epoxy nano-coating efficiency. Regarding rubber nano-coating, it is found that coating process with TPI (1,4-trans-Polyisoprene) and CPB (1,4-cis-Polybutadiene) than CPI (1,4-cis-Polyisoprene) and TPB (1,4-trans-Polybutadiene) will enhance efficiently the impermeability of CSH paste. Under aggressive conditions, non-fully epoxy nano-coating is detached more distorted in 4 wt.% of NaCl solution due to the chlorine ions, which are responsible to attack the CSH surface. A continuous well-distributed rubber nano-coating is capable to make CSH impermeable under harsh environment leading to a promising future for sustainable cementitious materials.The doctoral thesis concludes the feasibility and reliability of nano-coating by rubber film to prevent the interfacial deterioration of CSH surfaces in aggressive environment and to improve the impermeability of nano-coated CSH surfaces for more durable cementitious materials
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Li, Hang. "Utilisation de matériaux bois intelligents pour la gestion durable des infrastructures". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30288/document.
Texto completo da fonteResumo:
Depuis quinze ans, on recommence à construire en bois, et notamment en bois lamellé-collé (LC), pour répondre aux nouveaux challenges imposés par les problématiques de développement durable. Néanmoins, des problèmes de dégradations liés à l'humidité ou aux cycles d'humidification/séchage limitent le développement des ouvrages en bois. De ce fait, le suivi de l'humidité des ouvrages d'art en bois devient un enjeu crucial. Aujourd'hui, certaines solutions existent mais ne permettent pas un suivi local au niveau des lamelles du bois LC. Une telle solution permettrait d'améliorer la prédiction de la durée de vie des ouvrages. Suite à ce constat, nous avons proposé de transformer le bois LC en " structure intelligente " par intégration d'un système du suivi de l'humidité au niveau des lamelles, et ce, en tenant compte des principales contraintes de fabrication de ce matériau (faible épaisseur du joint collé, pression de collage importante, etc.). Pour ce faire, nous avons effectué une recherche bibliographique afin de sélectionner les méthodes de suivi pouvant répondre à ces contraintes. A l'issue de cette recherche, deux technologies se sont révélées intéressantes : les mesures électriques et les mesures ultrasonores. Plusieurs configurations de mesures ont été proposées et testées pendant ce travail de thèse. Par la suite, nous avons effectué des essais préliminaires pour s'assurer du bon fonctionnement de ces configurations de mesures, et ainsi vérifier le comportement des capteurs lors de la fabrication du bois LC. Puis, nous avons humidifié les échantillons en utilisant deux protocoles d'humidification différents afin de vérifier la faisabilité du suivi de l'humidité avec les capteurs intégrés. Les résultats montrent que l'ensemble des configurations de mesures sont opérationnelles pour suivre la variation de l'humidité dans les échantillons LC. De plus, pour les mesures électriques, nos résultats montrent que l'on peut adopter quasiment les mêmes modèles d'étalonnage pour le suivi de l'humidité par mesures résistives, quel que soit le type de capteurs utilisé. Qui plus est, il est possible de récupérer des informations complémentaires par la réalisation simultanée des mesures résistives et des mesures capacitives en utilisant les électrodes surfaciques. Concernant les mesures ultrasonores, nous avons obtenu les courbes de sensibilité en fréquence pour plusieurs familles de capteurs à film piézoélectrique. L'influence de la pression de collage et de la distance entre les capteurs sur les mesures électriques/ultrasonores a aussi été investiguée dans ces travaux. De futures études consisteront à utiliser ces configurations de mesures pour le suivi in situ dans les ouvrages, ainsi qu'à établir un lien entre la durabilité des structures LC et les cycles d'humidification/séchage afin de prédire la durée de vie résiduelle des ouvrages d'art en boisFor fifteen years, we restart to construct with wood, and particularly with glulam to respond to the new challenges imposed by the issues of sustainable development. However, degradation issues related to moisture content (MC) or wetting/drying cycles limit the development of timber structures. As a result, the MC monitoring in timber structures becomes a critical issue. Today, several solutions exist but they do not allow a local monitoring in the lamellas of glulam. Such a solution would improve the prediction of the service life of timber structures. In the light of this observation, we proposed to transform glulam into "smart material" by embedding a MC monitoring system in the lamellas, and this, considering the major constraints of fabrication of this material (small glue line thickness, important bonding pressure, etc.). To achieve this, we have conducted a bibliographic research, in order to select the monitoring methods which can satisfy these constraints. According to this research, two technologies turn out to be interesting: the electrical measurements and the ultrasonic measurements. Several measurement configurations were proposed and tested in this PhD work. Thereafter, we conducted preliminary tests to make sure of the good functionality of these measurement configurations, and also to verify the behavior of sensors throughout the glulam fabrication process. Afterwards, we moistened the specimens with two different moistening protocols in order to verify the feasibility of MC monitoring with embedded sensors. Results showed that all the measurement configurations are operational for the MC monitoring in glulam specimens. Moreover, for electrical measurements, our results show that we can adopt almost the same calibration models for the MC monitoring by resistive measurements, no matter the type of sensors used. Furthermore, it is possible to obtain complementary information by the realization of the resistive and capacitive measurements at the same time, using surface electrodes. Regarding the ultrasonic measurements, we have obtained the sensibility curves in frequency of several families of piezoelectric film sensors. On the other hand, the influence of bonding pressure and of sensor distance on the electrical/ultrasonic measurements was also investigated in this study. Future studies will consist in using these measurement configurations to perform in situ monitoring in timber structures, and also to establish a link between the durability of glulam structures and the wetting/drying cycles in order to predict the service life of timber structures
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Zmamou, Hafida. "Eco-conception de nouveaux agromatériaux à partir de cendre de chaudière biomasse. Relation structures-propriétés". Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES055.
Texto completo da fonteResumo:
Valoriser des coproduits industriels en matériaux dits alternatifs en technique routière selon le guide méthodologique du SETRA est à l'heure actuelle un défi scientifique majeur pour l'environnement et l'économie circulaire. Les Cendres Volantes Papetières (CVP) sont des résidus de l'industrie papetière. Des études antérieures ont démontré qu'elles possèdent des propriétés hydrauliques et/ou pouzzolaniques. Ces coproduits disponibles en grande quantité à des prix attractifs constituent un atout pour une valorisation matière. L'incitation à utiliser des matériaux alternatifs est en parfaite adéquation avec la volonté de valoriser des CVP en technique routière. Utilisées comme liants, ces dernières présentent un impact faible au niveau de l'empreinte carbone par rapport aux liants hydrauliques usuels. Ce travail de recherche a été initié pour valoriser en tant qu'éco-matériaux des volumes conséquents de CVP. Deux voies de valorisation ont été retenues. Elles consernet la mise en oeuvre d'un matériau routier innovant pour les techniques routières, l'aménagement du territoire et la conception d'agromatériaux pour la construction. Ce travail propose une double approche expérimentale : (i) l'optimisation d'une matrice à base de CVP et d'additifs minéraux, puis (ii) l'ajout de granulats végétaux pour élaborer des agromatériaux. Les granulats végétaux sélectionnés sont des coproduits de l'agriculture. Ils sont issus de ressources renouvelables locales, employant une main d'oeuvre en mobilisant des savoir-faire locaux, pour rester dans le cadre d'une valorisation matière en circuit court. L'étude comporte quatre volets : (1) formulations et mise en oeuvre des éco-matériaux à base de CVP, (2) analyse de leur comportement mécanique, de leur durabilité et du comportement à long terme, (3) comportement environnemental et (4) analyse microstructurale des éco-matériaux élaborés. Le traitement des CVP à l'eau avec des additifs minéraux diminue considérablement leur impact environnemental. L'analyse des paramètres comportementaux a permis d'obtenir un éco-matériau (A) et un éco-agromatériau (AG) potentiellement valorisables en ingénierie routière. La mise en pratique avec prise en compte du changement d'échelle , i. E. Passage du laboratoire à l'échelle d'un pilote, a été étudiée. Une plate-forme routière et deux chemins piétonniers, constituant la planche expérimentale avec essais de validation, ont d'une part été réalisés. Plusieurs séries de matériaux de construction comprenant des pavés, des briques, des boisseaux et des parpaings ont d'autre part été mises en oeuvre à l'unité. Il a été possible de conclure qu'une combinaison entre 95% CVP + 5% ciment ou 95% CVP + 5% ciment + 2% de chènevotte constitue les mélanges les plus prometteurs pour les deux applicationsValorizing the industrial by-products int alternative materials for road engineering according to SETRA recommendations is a major scientific challenge for the environment and the circular economy. The Wastepaper Sludge Ash (WSA) is a waste material that comes from the recycled paper industry. Previous studies showed that they have hydraulic and/or pouzzolanic properties. These by-products being available in large quantities at attractive cost are an asset for material valorization. To use alternative materials is in perfect adequacy with the fact of valorizing WSA in road engineering. As binders, WSA having a low impact in terms of carbon print compared to usual hydraulic binders. This research work was undertaken to valorize as eco-materials, important volumes of WSA. Two application fields were selected. They consern the implementation of an innovative road material for road engineering and territorial management, and the eco-design of agromaterials for construction. This work proposes two experimental approaches : (1) on optimization of the matrix based on WSA and mineral additives and (ii) addition of natural aggregates for making eco-agromaterials. The natural aggregates are renewabke resources obtained from agriculture. These chosen aggregates are local resources, using local handcraft, and mobilizing the local expertise for short circuit of material valorization. The study contains four parts : (1) formulations and implementation of eco-materials, (2) analysis of their mechanical behavior, their durability and long-term behavior, (3) a study of environmental behavior and (4) a microstructural analysis of eco-materials. The WSA treatment with water and mineral additives decreases considerably their environmental impact. The correlation between these parameters allowed obtaining an eco-material (A) and eco-agromaterial (AG) potentially recoverable in road engineering. The practice takes into account the change of scale i. E. Transition from the laboratory scale to the pilot scale, this aspect was studied. On one hand a reduced road platform and two pedestrian pathways constituting the test on site for validation have been performed. On the other hand, series of materials, i. E. Pavements, bricks and concrete blocks were made. It was possible to conclude that a mixture composed with 95% WSA + 5% cement or 95 % WSA + 5% cement + 2% hemp shives gives the best promising mixes for these two applications
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El, boukhari Mohamed. "« Analyse expérimentale du comportement mécanique et thermiqued'un béton et d'un mortier allégés par des grignons d'olives : Application au bâtiment »". Electronic Thesis or Diss., Reims, 2023. http://www.theses.fr/2023REIMS040.
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La gestion des déchets agricoles et la promotion de matériaux de construction durables offrent de nombreux avantages considérables. En intégrant des pratiques durables dans le secteur de la construction, nous avons la capacité de réduire notre empreinte écologique en limitant l'exploitation excessive des ressources naturelles.La recherche menée dans la présente étude vise à développer un béton et un mortier de ciment structurels allégés avec des agrégats organiques de grignons d’olive. Deux types d’agrégats ont été utilisés selon qu’ils soient mélangés ou non avec des margines. L'objectif principal de cette étude est l’évaluation expérimentale des propriétés mécaniques et thermiques des éprouvettes de béton et de mortier allégés par rapport aux éprouvettes de béton et de mortier ordinaires. Elles ont été préparées en utilisant des agrégats des grignons d’olive à l’état sec et saturé, avec un pourcentage de substitution de sable naturel variant de 0% à 15%. Les résultats ont montré que la formulation optimale pour la production d’un béton allégé consiste en 5% d’agrégats de grignons d’olive à l’état sec et mélangés avec les margines. Cette formulation, offre de meilleures propriétés mécanique, notamment une résistance à la compression de 25 MPa, une résistance à la traction de 4,61 MPa et un module d'élasticité dynamique de 44,39 GPa. En plus, le matériau réalisé présente une masse volumique sèche réduite entraînant une diminution d’environ 5,69% par rapport au béton de référence.Pour le mortier de ciment, les meilleurs résultats ont été obtenus avec un mélange contenant 5% d’agrégats de grignons d’olive à l’état sec et mélangés avec les margines. Les résultats ont montré un effet marginal sur la résistance à la compression (Rc), atteignant 33,50 MPa, et ce après 28 jours de durcissement. Cependant, pour le béton et le mortier, l'analyse microstructurale a révélé une faible adhérence entre les agrégats de grignons d’olive et la matrice cimentaire au niveau de la Zone de Transition Interfaciale. Les tests expérimentaux ont montré également que l'augmentation de la teneur en agrégats de grignons d'olive réduit la vitesse de propagation des ultrasons et le module d'élasticité dynamique du béton et du mortier allégé ainsi que leur maniabilité tout en augmentant leur porosité.En ce qui concerne les propriétés thermiques des matériaux élaborés, l'incorporation d'agrégats de grignons d'olive a entraîné une amélioration de la résistance thermique. Dans le cas du béton allégé avec 5% d’agrégats de grignons d’olive à l’état sec et mélangés avec les margines, la conductivité thermique (λ) est passée de 1,3 W/m.K (pour l’éprouvette témoin) à 0,86 W/m.K. Dans le cas du mortier de ciment contenant 5% d’agrégats de grignons d’olive à l’état sec et mélangés avec les margines, la conductivité thermique (λ) est passée de 1,1 W/m.K (éprouvette témoin) à 0,87 W/m.K.En conclusion, cette étude a révélé que les matériaux élaborés et testés dans les conditions de laboratoires répondent aux normes requises pour une utilisation générale dans le bâtimentThe management of agricultural waste and the promotion of sustainable building materials offer many considerable benefits. By integrating sustainable practices into the construction sector, we have the ability to reduce our ecological footprint by limiting the excessive exploitation of natural resources. The research conducted in this study aims to develop a lightweight structural concrete and cement mortar using organic olive pomace aggregates. Two types of aggregates were used, depending on whether they were mixed with or without olive mill wastewater. The main objective of this study is to experimentally evaluate the mechanical and thermal properties of lightened concrete and mortar specimens in comparison with ordinary concrete and mortar specimens. They were prepared using dry and saturated olive pomace aggregates, with a percentage substitution of natural sand ranging from 0% to 15%. The results showed that the optimal formulation for producing lightweight concrete consists of 5% dry olive pomace aggregates mixed with olive mill wastewater. This formulation offers better mechanical properties, including a compressive strength of 25 MPa, a tensile strength of 4.61 MPa, and a dynamic modulus of elasticity of 44.39 GPa. Additionally, the resulting material has a reduced dry bulk density, leading to a decrease of approximately 5.69% compared to the reference concrete. For cement mortar, the best results were obtained with a mixture containing 5% dry olive pomace aggregates mixed with olive mill wastewater. The results showed a marginal effect on compressive strength (Rc), reaching 33.50 MPa after 28 days of curing. However, for both concrete and mortar, microstructural analysis revealed weak adhesion between olive pomace aggregates and the cement matrix at the Interfacial Transition Zone. Experimental tests also showed that increasing the content of olive pomace aggregates reduces the ultrasound propagation velocity and the dynamic modulus of elasticity of lightweight concrete and mortar, as well as their workability, while increasing their porosity.As regards the thermal properties of the developed materials, the incorporation of olive pomace aggregates led to an improvement in thermal resistance. In the case of lightweight concrete with 5% of dry olive pomace aggregates mixed with olive mill wastewater, the thermal conductivity (λ) decreased from 1.3 W/m·K (for the control specimen) to 0.86 W/m·K. In the case of cement mortar containing 5% of dry olive pomace aggregates mixed with olive mill wastewater, the thermal conductivity (λ) decreased from 1.1 W/m·K (control specimen) to 0.87 W/m·K. In conclusion, this study revealed that the materials developed and tested under laboratory conditions meet the required standards for general use in construction
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Benkhaled, Maroua. "Modélisation théorique et expérimentale du comportement énergétique et environnemental des matériaux de construction biosourcés". Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2020. http://www.theses.fr/2020CLFAC053.
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Face à la problématique énergétique du bâtiment et l'impact environnemental, les enveloppes hygroscopiques constituent une alternative très intéressante pour améliorer le confort thermique, la qualité de l’air intérieur, la régulation de l’humidité intérieure et réduire la consommation d’énergie. Ces travaux de thèse visent à étudier les transferts couplés de chaleur et de masse au sein des matériaux poreux comme le béton de chanvre. Il s’agit de prédire le comportement hygrothermique de ces matériaux, à travers un modèle macroscopique, basé sur des moteurs de transferts ; la température pour le transfert thermique, la pression de vapeur d’eau pour le transfert d’humidité et la pression pour le transfert de l’air. La difficulté de l’utilisation de ce modèle réside dans l’identification des nombreux paramètres caractérisant les propriétés hygrothermiques des matériaux. Une partie du travail a été consacrée à l’évaluation des principales propriétés intrinsèques des matériaux moyennant l’élaboration de différents prototypes expérimentaux au laboratoire dans le cadre d’une investigation recommandée par le comité de RILEM TC-275 HDB. Par ailleurs, la variabilité des paramètres issus de cette dernière campagne ainsi que la méconnaissance des restes des paramètres nous amènent vers une analyse de sensibilité des paramètres. Cette étude a permis d’identifier les paramètres les plus influents sur la réponse hygrothermique d’une paroi en béton de chanvre. Sur cette base, un modèle réduit a été déduit en fonction de ces derniers paramètres (conductivité thermique, capacité thermique, perméabilité à la vapeur et capacité de stockage). Ce travail a été mis en œuvre à l’aide d’une discrétisation par la méthode des éléments finis implantée dans un code Matlab. Par la suite, une étude adimensionnelle a été entreprise, elle a permis d’identifier les paramètres les plus importants dans la prédiction du comportement hygrothermique d’une paroi en béton de chanvre. Les paramètres résidus de cette étude de sensibilité constituent un facteur déterminant dans la distinction des matériaux qui sont à la fois des isolants thermiques et perméables à la vapeur d’eau (des régulateurs hydriques). Enfin, une confrontation des résultats du modèle réduit à ceux de la littérature est présentée. Cette comparaison a mis en évidence l’influence de l’isotherme de sorption sur le comportement hygrothermique d’une paroi en béton de chanvreFacing the energy problems of the building and the environmental impact, hygroscopic envelopes constitute a very interesting alternative to improve the thermal comfort, the quality of the indoor air, the regulation of the indoor humidity and to reduce the energy consumption. This thesis work aims to study the coupled heat and mass transfers within porous materials such as hemp concrete. The aim is to predict the hygrothermal behaviour of these materials, through a macroscopic model, based on transfer motors; temperature for heat transfer, water vapour pressure for moisture transfer and pressure for air transfer. The difficulty of using this model lies in the identification of the numerous parameters characterizing the hygrothermal properties of the materials. Part of the work has been devoted to the evaluation of the main intrinsic properties of the materials through the elaboration of different experimental prototypes in the laboratory within the framework of an investigation recommended by the RILEM TC-275 HDB committee. Moreover, the variability of the parameters resulting from this last campaign as well as the lack of knowledge of the remaining parameters lead us to a sensitivity analysis of the parameters. This study allowed to identify the most influential parameters on the hygrothermal response of a hemp concrete wall. On this basis, a scale model was deduced according to these last parameters (thermal conductivity, thermal capacity, vapour permeability and storage capacity). This work was implemented using discretization by the finite element method implemented in a Matlab code. Subsequently, an adimensional study was undertaken, which identified the most important parameters in the prediction of the hygrothermal behaviour of a hemp concrete wall. The parameters remaining from this sensitivity study are a determining factor in the distinction between materials that are both thermal insulators and water vapour permeable (water regulators). Finally, a comparison of the results of the reduced model with those of the literature is presented. This comparison highlighted the influence of the sorption isotherm on the hygrothermal behaviour of a hemp concrete wall
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Junes, Angel. "Approche théorico-expérimentale du comportement de panneaux sandwichs à parements composites textile-mortier dans le cadre de la construction durable". Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10127.
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Cette étude concerne la conception de structures dans le cadre des nouveaux critères de développement durable et d'hygiène et sécurité via la valorisation des matériaux à empreinte écologique réduite et favorisant les économies d'énergie. Les travaux de thèse portent sur l'étude théorico expérimentale de panneaux sandwich mettant à profit des composites textile-mortier TRC (Textile Reinforced Concrete) de dernière génération. Il s'agit plus précisément du développement d'une modélisation du comportement mécanique de panneaux sandwich intégrant une approche analytique-numérique innovante et de prévision du comportement de panneaux sandwich intégrant les non-linéarités matérielles et compatibles avec des schémas de chargement complexes. Sur la base d'un ancrage expérimental conséquent, tant au niveau du matériau qu'à l'échelle du composant de structure, il a été possible de valider le modèle par la considération de plusieurs critères tels que l'analyse du comportement global (charge-flèche) mais aussi de la faculté de restituer les déformations et modes d'endommagement et de rupture. Enfin, en se fondant sur l'identification expérimentale des propriétés mécaniques vieillies des éléments constitutifs du panneau sandwich, via une procédure de vieillissement accéléré, des simulations, reposant sur le modèle préalablement valide, ont été entreprises pour évaluer l'incidence sur le comportement et les mécanismes d'endommagement de l'élément de structure considéré. Il a été possible de mettre en évidence la probabilité de la modification des modes de rupture assortie de pertes sensibles des propriétés globales tels que la rigidité initiale et la capacité portante. Ces résultats devront faire l'objet à terme de validation sur des panneaux vieillis mais sont susceptibles d'éclairer les démarches de dimensionnementThis work fits in the context of the structural design under new sustainable development, health and safety criteria through material recovery to reduced environmental damage and promoting energy savings. This thesis focuses on the theoretical and experimental study of sandwich panels taking advantage of new generation textile - cement matrix composites: TRC ( Textile Reinforced Concrete). It is specifically the establishment of an analytical-numerical approach to predict the behavior of sandwich panels incorporating material non-linear behavior and compatible with different and complex loading combinations. Based on an experimental campaign both at the material and structure level, it was possible to validate the model by several criteria such as the ability approximate the global behavior (load deflection) but also the ability to reproduce the local deformations and failure modes. Finally, based on the experimental identification of the mechanical properties of aged sandwich panel components, by an accelerated aging procedure, simulations were made based on the previously validated model to assess the impact on the behavior and damage mechanisms of the studied structural element. It was possible to demonstrate the probability of the failure mode change accompanied with significant losses of the global properties such as the initial stiffness and bearing and deflection capacity. These results will be eventually subject of validation on natural-aged panels but are likely to inform the design approach
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Shakouri, Reza. "Habitat résidentiel durable en Iran : savoirs-faire traditionnels et les technologies nouvelles à Yazd". Grenoble 2, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE29013.
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Rester sur la voie d'un développement basé sur la croissance économique ou bien changer en s'orientant vers le nouveau paradigme du développement durable ? Comment cette question qui se pose désormais à l'échelle mondiale interroge-t-elle spécifiquement la société iranienne ? Cette recherche essaye de produire une base de connaissances qui permettra d'instruire des démarches de projet sur des connaissances plus fiables. Il entend suivre le principe qui veut qu'à la question d'un développement global on tente de répondre d'abord à un niveau local. Après une étude globale sur le paradigme de développement durable cette recherche se concentre sur l'échelle architecturale en s'intéressant aux savoirs-faire techniques appliqués dans des maisons. La ville désertique de Yazd, héritière d'un patrimoine bâti fort, fournit notre corpus de recherche et là nous avons étudié les savoirs-faire et les technologies appliqués dans l'habitat traditionnel et contemporain. A partir des critères que nous avons déduits pour la durabilité de l'application des matériaux dans un bâtiment, nous argumentons autour des choix stratégiques en matière de matériaux de construction. Cela forme notre hypothèse centrale de recherche et constitue le sujet principal de notre enquête in-situ à Yazd. Afin de pouvoir argumenter l'hypothèse centrale de différents points de vue pour la rapprocher à l'échelle du projet, la recherche sort dans un deuxième temps du cadre de Yazd pour étudier des expériences poursuivies dans des contextes similaires en Algérie, en Égypte, en Inde, au Maroc et en ArizonaTo catch up with the development, should continue an economic growth model or change turn towards a new sustainable model of development? How this global question should be addressed in the Iranian society? The main research's aim is to provide a base of knowledge, which enable to instruct the steps of a project on reliable sources of knowledge and information, concerning in particular of these two models of development in the residential sector. After a general study on the sustainable model development, this research concentrates on the architectural scale of technical expertise in the construction of the houses. The desert city of Yazd, with a valuable built heritage, provides our corpus of research. The contemporary and traditional habitat was studied with the emphasis on the relationship between habitat and the society of Yazd. After deducting 30 criteria for "the sustainability of the application of materials in a building", our discussion focuses on the strategic choices in terms of construction materials. That makes our central hypothesis of research and constitutes the principal subject of our social-technical survey in Yazd. Our study expands its focus even beyond Yazd to learn experiments followed through similar contexts in Algeria, Egypt, India, Morocco and Arizona. Finally, the research presents five criteria for a sustainable habitat
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Youssef, Nicolas. "Mise en place d’une brique géopolymère pour la construction durable : études géotechnique, environnementale et économique". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019ECLI0005.
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Après la crise économique en 2008, l’activité de construction en France a connu une croissance très rapide. La hausse de la demande des matériaux de construction était accompagnée d’une augmentation des quantités de déchets de construction et de CO2 émise. En 2018, l’émission de CO2 liée aux activités humaines a atteint un niveau historique mondial de 37.1 milliards de tonnes. Ceci encourage le développement des matériaux de construction qui répondent aux besoins mutants de la société d’aujourd’hui et de demain. Les géopolymères, préparés par activation alcaline, présentent une opportunité pour produire des nouveaux matériaux plus performants et respectueux de l’environnement dans le secteur de la construction. D’autre part, l’industrialisation et la robotisation font apparition dans le secteur de la construction, avec des nombreux avantages tels que l’augmentation de la productivité, la réduction des gaspillages, du coût et de la pénibilité du travail, ainsi que l’amélioration de la qualité et la sécurité.Ce travail de recherche est mené pour répondre à ces défis et verrous scientifiques. Il est réparti selon trois axes : l’élaboration de nouvelles formulations de briques géopolymères, l’intégration des matériaux géopolymères dans le processus d’industrialisation et de robotisation de la construction, et enfin l’évaluation de l’impact environnemental et économique du nouveau système de fabrication automatiséAfter the economic crisis in 2008, construction activity in France grew rapidly. The increase in demand for building materials was accompanied by an increase in the quantities of construction waste and emitted CO2. In 2018, CO2 emissions from human activities reached a world historic level of 37.1 billion tons. This encourages the development of building materials that meet the changing needs of today's and tomorrow's society. Geopolymers, prepared by alkaline activation, present an opportunity to produce new, more efficient and environment-friendly materials in the construction sector. On the other hand, industrialization and robotization are emerging in the construction sector, with many benefits such as increased productivity, reduced waste, cost and arduous work, as well as improved quality and safety.This doctoral thesis is being conducted to address these scientific challenges and issues. These are divided into three research directions: the development of new geopolymer brick formulations, the integration of geopolymer materials into the industrialization and robotization of construction processes, and finally the environmental and economic assessment of the new automated manufacturing system
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Bui, Quoc-Bao. "Stabilité des structures en pisé : durabilité, caractéristiques mécaniques". Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0093/these.pdf.
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La construction de bâtiments en pisé est une technique ancienne qui connaît un nouvel essor aujourd'hui dans le monde grâce à la performance énergétique de ce matériau dans tout le cycle de vie d'un bâtiment: phases de construction, d'occupation et de démolition. Ce point fort permet de considérer le pisé comme un matériau prometteur du secteur du bâtiment dans le contexte du développement durable. Pourtant, il subsiste des problèmes de quantification de la durabilité, des performances mécaniques et thermiques qui empêchent la population d’utiliser ce matériau. Cette thèse est consacrée à l’étude de ces problèmes, notamment les deux premiers. L’étude de la durabilité du pisé a été réalisée sur les murets en pisé exposés pendant 20 ans dans les conditions naturelles sur site. Une méthode de mesure de l'érosion des murs en pisé est mise au point à partir de la méthode de stéréophotogrammétrie. Des résultats obtenus ont montré une durée de vie de plus de 60 ans pour des murs en pisé non-stabilisé. L’étude des caractéristiques mécaniques en compression du matériau pisé a été réalisée sur trois échelles différentes. La première est l'échelle des murs sur site. Des mesures dynamiques ont été réalisées sur site pour déterminer des fréquences propres des murs. Le module d'élasticité est déterminé à partir des fréquences propres mesurées en utilisant une modélisation par éléments finis. La deuxième est l'échelle des échantillons représentatifs du matériau pisé (des dimensions proches des murs sur site) fabriqués et testés en laboratoire. Finalement, en ce qui concerne la dernière échelle (microscopique), des essais sont réalisés sur des blocs de terre comprimée (BTC) équivalentsRammed earth construction is an ancient technique which is attracting renewed interest throughout the world today, thanks to the energy performance of this material throughout the lifecycle of a building: construction, occupation and demolition phases. Although rammed earth is currently regarded as a promising material in the construction sector in the context of sustainable development, it is still difficult to quantify its durability, as well as its mechanical and thermal performances, which discourages people from using it. This thesis is devoted to the study of these problems, especially the two first ones. The study of the durability of rammed earth was carried out on rammed earth walls exposed for 20 years to natural weathering, in a wet continental climate. A method to measure the rammed earth walls erosion by stereo-photogrammetry has been developed. The result shows a lifetime longer than 60 years in the case of the unstabilised rammed earth wall. This shows a potential for the use of unstabilised rammed earth in the similar climatic conditions with this study. The method of stereo-photogrammetry used to measure the erosion of rammed earth walls on site may also help to calibrate and develop more pertinent laboratory test to assess the durability of rammed earth wall. The study of the mechanical characteristics of rammed earth in compression was carried out on three different scales. The first is the scale of in-situ walls. Dynamic measurements were carried out on site to determine the Eigen frequencies of the walls. The elastic modulus was determined from the frequencies measured by using a finite element model. The second is the scale of a representative volume element (RVE). Rammed earth RVE samples with dimensions similar to those of the walls on site were manufactured and tested in the laboratory. Finally, at the last scale, called the micro-mechanical scale, tests were performed on equivalent compressed earth blocks (CEBs), which can replace the rammed earth RVE samples to facilitate laboratory tests. An exploratory study of seismic characteristics of rammed earth houses has also been established. The comparison of Eigen periods of rammed earth houses obtained from in-situ measurements and those of empirical formula proposed by seismic standards has been done. The strengthening techniques to improve the seismic capacity of rammed earth houses were also discussed
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Laibi, Babatounde. "Comportement hygro-thermo-mécanique de matériaux structuraux pour la construction associant des fibres de kénaf à des terres argileuses". Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMC265/document.
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Les briques de terre compressée (BTC) à la façon traditionnelle au Bénin présentent de piètres propriétés mécaniques, ce qui explique que les populations recourent aux parpaings de ciment relativement trop couteux et dont l’emploi affecte fortement les ressources en eau et en énergie. Ce travail propose des pistes d’amélioration des BTC pour l’écoconstruction par l’ajout de fibres végétales à des sols usités localement pour la construction. Cette stratégie permet de valoriser les matières premières minérales et végétales dans un domaine d’activités qui concerne une grande partie de la population. Dans un premier temps, un sol a été choisi d’après sa composition chimique, ses propriétés physiques, mécaniques et technologiques. Le choix de la fibre de kénaf pour le renforcement de la matrice minérale se justifie par ses excellentes propriétés mécaniques spécifiques et sa disponibilité à très faible coût. Les effets des fibres sur le comportement du sol au jeune âge, puis sur les comportements mécanique et hygrothermique des matériaux consolidés sous 5 MPa (pression applicable avec les équipements facilement disponibles au Bénin), ont été étudiés pour trois taux massiques de fibres (0,5%; 1% et 1,5% relativement au sol) dans différentes longueurs (5, 10, 20 et 30 mm). Les résultats indiquent une nette amélioration du comportement mécanique des BTC renforcés par le kénaf en termes des résistances à la flexion et à la compression, et de la résistance à la rupture catastrophique (comportement pseudo ductile). Les résultats les plus élevés sont obtenus pour une teneur de 0,5% de fibres de longueur 30 mm. L’ajout de ciment seul au sol fibré (taux de 3, 5 et 7%) ou de ciment associé au laitier de haut fourneau (taux de 3-5% et 5-10%, respectivement) permet en sus d’améliorer de façon importante la résistance à la prise d’eau. Les meilleurs résultats sont obtenus avec 5% de ciment et 10% de laitier de haut fourneau. Les mesures réalisées en chambre biclimatique ont permis de caractériser les matériaux comme paroi séparatrice, en étudiant les transferts de chaleur et de vapeur d’eau. Les résultats mettent en évidence l’effet significatif de l’ajout d’un liant au BTC : L’ajout d’un liant diminue le déphasage et augmente l’atténuation du matériau. Les meilleurs résultats de comportement hygrothermique sont obtenus pour le sol fibré.Cette étude démontre qu’il est possible de produire au Bénin, à partir de matières premières locales et avec des équipements peu onéreux, des éco-matériaux aux propriétés mécaniques et hygrothermiques satisfaisantes pour la construction d’habitat de type R+1Traditional Compressed Earth Blocks (CEB) in the Republic of Benin have poor mechanical properties, this justifies why people rely on relatively expensive cement blocks; the use of which greatly affects resources such as water and energy. In this work we have proposed ways to enhance CEB properties for eco-construction by adding plant fibers to locally used construction's soils. This strategy makes it possible to value mineral and vegetable raw materials in a field of an activity that is common to a large part of the population. At first, a soil was chosen according to its chemical composition, its physical, mechanical and technological properties. The choice of kenaf fiber for the reinforcement of the mineral matrix isjustified by its excellent specific mechanical properties and its availability at very low cost. The effects of fibers on soil behavior at young age and on the mechanical and hygrothermal behavior of consolidated materials under 5 MPa (pressure applicable with equipment readily available in Benin) were studied for three mass content of fibers relatively to the soil (0.5% 1% and 1.5%) and different lengths (5, 10, 20 and 30 mm). The results indicated a remarkable improvement in the mechanical behavior of kenaf-reinforced CEBs in terms of flexural and compressive strengths and tolerance to damage. The highest results were obtained with 0.5% of fibers 30 mm long. The addition of a binder (3, 5 and 7% of cement) or (3-5% and 5-10% of cement and blast furnace slag mix) allowed an important reduction in water uptake. The best mechanical results were obtained for a biocomposite made up with BAK soil, 0.5% of flax fibers 30 mm long and a mix of 5% cement and 10% blast furnace slag. Measurements carried out in a biclimatic chamber made it possible to characterize the hydric and thermal behavior of the soil-based materials. The addition of a binder decreases the phase shift and increases the attenuation of the material. These different results show that it is possible to produce in Benin with the available equipment, CEB with mechanical and hygrothermal properties sufficient enought for the construction of type R + 1 habitat
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El, moustapha Bouha. "Formulation et étude d’un géopolymère accumulateur d’énergie thermique dans le cadre de l’éco-construction des bâtiments". Electronic Thesis or Diss., Paris, HESAM, 2023. http://www.theses.fr/2023HESAE001.
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L'incorporation de matériaux à changement de phase microcapsulés (MCPM) dans des matériaux à base de ciment ou des géopolymères est l'une des technologies efficaces pour répondre à la demande énergétique finale. Cependant, en raison du taux élevé d'impacts environnementaux associés à la fabrication du ciment, l'utilisation de géopolymères a suscité un grand intérêt de la part des chercheurs en raison de leur faible impact environnemental et de leurs propriétés mécaniques et de durabilité supérieures à celles des matériaux à base de clinker.En revanche, l'incorporation de MCPM dans les géopolymères induit des effets négatifs sur leurs performances mécaniques et thermiques. L'utilisation de ces derniers nécessite encore des investigations approfondies sur leurs indicateurs de durabilité (diffuvisivité des chlorures, porosité, perméabilité etc..). Ce travail de thèse s'inscrit parfaitement dans cette problématique, et traite de l’effet de la combinaison du gel NASH (sodium alumina silicate hydrate) et du gel CASH (calcium alumina silicate hydrate) pour surmonter les effets négatifs de l'incorporation de MCPM sur les performances des géopolymères à base de laitier de haut fourneau. Pour atteindre cet objectif, douze mortiers ont été étudiés (trois à base de ciment et neuf à base de géopolymère) en variant le pourcentage d'ajout de métakaolin (0%, 10% et 20%) dans les mortiers géopolymères, et le taux d'incorporation de MCPM (0%, 5% et 10%) dans les deux types de mortiers : mortiers géopolymère (MGP) et mortiers de ciment (MC).La première partie de cette étude est consacrée à la caractérisation de la microstructure, des propriétés physiques, mécaniques et thermiques des MGP et des MC. Les résultats obtenus ont montré que la coexistence du gel NASH et CASH a apporté des améliorations en termes de propriétés mécaniques et de conductivité thermique par rapport au MGP-MCPM sans ajout de metakaolin. En effet, l'ajout de 10 et 20% de métakaolin était suffisant pour obtenir cette coexistence. Avec une concentration de MCPM allant jusqu'à 10% dans les mortiers géopolymères, la résistance en compression a été augmentée d'environ 21% et la conductivité thermique a été augmentée d'environ 31%, ce qui a conduit à une amélioration de la capacité thermique spécifique allant jusqu'à 1280 J/Kg.K.La deuxième partie du travail porte sur l’étude de l’effet de l'incorporation de matériaux à changement de phase microcapsulés sur quelques indicateurs de durabilité des MGP et MC. Les résultats indiquent que l’incorporation des MCPM augmente la porosité totale, ceci induit une augmentation de l'absorption d'eau par capillarité et une diminution de la résistivité électrique du MGP et du MC. En revanche, l'inclusion du MCPM exerce une influence sur la diminution de la connectivité des pores et l'augmentation de la tortuosité du réseau poreux d'une part et l'augmentation de la capacité de fixation des ions chlorure d'autre part. Ceci a conduit à la diminution du coefficient de migration des chlorures à l'état stationnaire. En outre, il convient de noter que les MGP présentent des pores de plus grande taille que les MC. Cela peut être dû au protocole de séchage qui est susceptible d'induire une dessiccation et des microfissures dans le gel CASH. Cependant, en présence de ces microfissures, l'étude a révélé que la réaction chimique du MGP contrôle davantage les mécanismes de transport des ions chlorure par rapport à sa porositéThe incorporation of microcapsulated phase change materials (MPCM) into cement-based materials or geopolymers is one of the effective technologies to meet the final energy demand. However, due to the high rate of environmental impacts associated with cement manufacturing, the use of geopolymers has attracted great interest from researchers due to their low environmental impact and superior mechanical and durability properties compared to clinker-based materials.On the other hand, the incorporation of MPCM in geopolymers induces negative effects on their mechanical and thermal performances, the use of the latter still requires in-depth investigations on their durability indicators (chloride diffuvisivity, porosity, permeability etc.). This thesis work is perfectly in line with this problematic, and deals with the effect of the combination of NASH (sodium alumina silicate hydrate) and CASH (calcium alumina silicate hydrate) gel to overcome the negative effects of MPCM incorporation on the performance of geopolymers based on blast furnace slag. To achieve this objective, twelve mortars were studied (three cement-based and nine geopolymer-based) by varying the percentage of metakaolin addition (0%, 10% and 20%) in geopolymer mortars, and the rate of MPCM incorporation (0%, 5% and 10%) in both types of mortars: geopolymer mortars (GPM) and cement mortars (CM).The first part of this study is devoted to the characterization of the microstructure, physical, mechanical and thermal properties of GPM and CM. The results obtained showed that the coexistence of NASH and CASH gel brought improvements in terms of mechanical properties and thermal conductivity compared to GPM-MPCM without metakaolin addition. Indeed, the addition of 10 and 20% metakaolin was sufficient to achieve this coexistence. With a concentration of MPCM up to 10% in the geopolymer mortars, the compressive strength was increased by about 21% and the thermal conductivity was increased by about 31%, leading to an improvement in the thermal capacity up to 1280 J/Kg.K.The second part of the work deals with the study of the effect of the incorporation of microcapsulated phase change materials on some durability indicators of GPM and CM. The results indicate that the incorporation of MPCM increases the total porosity, this induces an increase in the water absorption by capillarity and a decrease in the electrical resistivity of the GPM and CM. On the other hand, the inclusion of MPCM exerts an influence on the decrease of the pore connectivity and the increase of the tortuosity of the pore network on the one hand and the increase of the chloride ion binding capacity on the other hand. This led to the decrease of the chloride migration coefficient in the steady state. In addition, it should be noted that GPM have larger pore sizes than CM. This may be due to the drying protocol which is likely to induce desiccation and microcracks in the CASH gel. However, in the presence of these microcracks, the study revealed that the chemical reaction of the GPM controls the chloride ion transport mechanisms more than its porosity
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Dardouri, Wadie. "Réhabilitation des friches industrielles : approche de développement durable pour les structures et infrastructures". Lille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL10005.
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L'objectif de cette étude est l'élaboration d'une approche basée sur la notion de développement durable pour les bâtiments et les infrastructures caractérisant ces friches industrielles. L'approche est développée en collaboration avec quatre pays européens : la France, l'Allemagne, l'Angleterre et la Pologne. Des données socio-économiques, environnementales, institutionnelles de huit friches industrielles sont reparties sur ces quatre pays européens. Deux sites français font l'objet de cette étude : les Tertiales à Valenciennes et Loisinord à Noeux-Les-Mines. Des analyses des pratiques européennes pour la réhabilitation de patrimoine industriel ont été faites et des évaluations ont été réalisées selon cette approche durable en se basant sur des objectifs et des indicateurs développés. Les résultats mettent en évidence l'insuffisance des pratiques européennes en terme environnemental comme : l'utilisation limitée de l'énergie renouvelable ou l'absence de réutilisation et de recyclage de matériaux de construction ainsi que la non récupération de l'eau pluviale. De même, des problèmes importants concernant la discontinuité culturelle et historique entre le projet de réaménagement du site et son passé industriel sont constatés. Ces projets de réhabilitation de friches optent souvent pour une démolition totale des bâtiments et des infrastructures existants sur site tout en privilégiant l'aspect économique. La confrontation de cette analyse entre experts européens a débouché, sur des recommandations pour l'élaboration d'une approche durable pour l'étude de différents scénarii pour la réhabilitation des structures existantes. Elle a permis aussi l'élaboration d'un outil sous forme d'un site web afin d'aider les parties intéressées de projets de réaménagement à adopter une démarche durable intégrant tous les aspects liés à la pollution et l'utilisation du sol, la participation citoyenne et l'étude des bâtis existants.
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Fusteș-Dămoc, Iolanda. "Matériaux polymères durables synthétisés à base d'oligo- et de polysaccharides". Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2023. http://www.theses.fr/2023COAZ4076.
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La durabilité des matériaux est leur capacité à résister dans le temps à l'influence de divers facteurs tels que la température, l'humidité, la rupture, tout en conservant leurs caractéristiques.Les matériaux polymères durables sont la solution contre la pollution de l'environnement. Dans ce contexte, le développement de matériaux polymères durables basés sur des composés biodégradables, que l'on trouve en abondance dans la nature, même à partir de déchets industriels, et qui ont également un faible prix de revient, est une alternative possible aux matériaux basés sur des composés fossiles, qui sont toxiques. En même temps, l'utilisation d'un minimum de produits chimiques est un atout pour la production à grande échelle par les industries. En outre, l'obtention de propriétés avantageuses dans ces conditions, adaptées à certains types d'applications, ajoute de la valeur, ce qui recommande leur utilisation par rapport aux matériaux toxiques.Les oligo- et polysaccharides constituent une matière première appropriée qui pourrait être exploitée dans la conception de matériaux polymères durables. Leur utilisation a déjà suscité un réel intérêt de la part des chercheurs, mais leur application au niveau industriel se heurte à un certain nombre de difficultés : des procédés technologiques inadaptés et de la consommation élevée de solvants et de produits chimiques au coût élevé de l'obtention, du recyclage et de la réutilisation des matériaux, conformément à une économie circulaire, essentielle dans l'approche de la protection de l'environnement. Cette économie circulaire consiste à prolonger le cycle de vie des matériaux en réduisant les déchets. Elle privilégie la réparation, la réutilisation et le recyclage des matériaux le plus longtemps possible. Cette thèse de doctorat présente les résultats obtenus par la synthèse, la caractérisation et le test de matériaux durables à base d'oligo- et de polysaccharides.L'objectif global de la thèse de doctorat est de développer des matériaux durables qui intègrent et exploitent des composés non toxiques, renouvelables, respectueux de l'environnement, bon marché et abondants dans la nature tels que les oligo- et polysaccharides dans une économie circulaire.Les principaux axes de recherche développés dans la thèse sont:- Valorisation de la β-cyclodextrine, de la catégorie des oligosaccharides, et du chitosane, de la catégorie des polysaccharides, dans des systèmes de matériaux durables;- Développement de tels matériaux durables, en utilisant également un minimum d'étapes et un nombre réduit de composés et de solvants respectueux de l'environnement;- Utilisation, en particulier, du chitosane sous forme solide (poudre) pour optimiser les propriétés mécaniques et thermiques des systèmes;- Obtention de propriétés matérielles améliorées par l'introduction d'oligo- et de polysaccharides, par rapport aux systèmes de référence, pour les systèmes à base de chitosane: amélioration des caractéristiques mécaniques et thermiques, et pour les systèmes à base de β-cyclodextrine: optimisation de l'adsorption de divers polluants tels que les antibiotiques, les colorants organiques, les métaux lourds;- Augmenter le potentiel d'application des matériaux dans divers domaines tels que le biomédical, l'emballage alimentaire, les revêtements époxy, l'aérospatiale, en raison des avantages que possèdent les oligo- et les polysaccharides ;- Vérifier la recyclabilité des nanomatériaux à base de β-cyclodextrine afin d'améliorer la durabilité des matériauxThe durability of materials is their ability to withstand over time the influence of various factors such as temperature, humidity and breakage while maintaining their characteristics.Durable polymer materials are the solution to environmental pollution. In this context, the development of sustainable polymer materials based on biodegradable compounds, which are abundant in nature, even from industrial waste, and which also have a low cost price, is a possible alternative to materials based on fossil compounds, which are toxic. At the same time, the use of minimal chemicals is an advantage for large-scale production by industries. In addition, obtaining advantageous properties under these conditions, tailored to certain types of applications, brings added value, which recommends their use over toxic materials.Oligo- and polysaccharides represent a suitable raw material that could be exploited in the design of durable polymeric materials. Their use has already aroused real interest among researchers, but their industrial application faces a number of difficulties: from inadequate technological processes and high consumption of solvents and chemicals to the high costs of obtaining, recycling and reusing materials, in line with a circular economy, which is essential in addressing environmental protection. This circular economy is about extending the life cycle of materials by reducing waste. by promoting the repair, reuse and recycling of materials for as long as possible. This PhD thesis presents the results obtained from the synthesis, characterisation and testing of sustainable oligo- and polysaccharide-based materials.The overall objective of the PhD thesis is to develop durable materials that incorporate and exploit non-toxic, renewable, environmentally friendly, cheap and naturally abundant compounds such as oligo- and polysaccharides in a circular economy.The main research directions developed in the thesis are:- Valorisation of β-cyclodextrin, from the oligosaccharide category, and chitosan, from the polysaccharide category, in sustainable material systems;- Development of such sustainable materials using a minimum number of steps and a reduced number of compounds and solvents;- The use, in particular, of chitosan in solid (powder) form to optimise the mechanical and thermal properties of the systems;- Achieving improved mechanical and thermal properties of the materials by introducing oligo- and polysaccharides, compared to reference systems, for chitosan-based systems, and for β-cyclodextrin-based systems: optimised adsorption of various pollutants such as antibiotics, organic dyes, heavy metals;- increased application potential of materials in various fields such as biomedical, food packaging, epoxy coatings, aerospace, due to the advantages of oligo- and polysaccharides;- Testing the recyclability of β-cyclodextrin-based nanomaterials to improve material durability
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Nouri, Mustapha. "Développement d'éléments en biocomposite à base de fibre végétale pour la réhabilitation énergétique des bâtiments". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020ECDN0038.
Texto completo da fonteResumo:
Dans l’optique de répondre à la demande du marché des matériaux biosourcés en France pour le secteur du bâtiment, les travaux présentés dans cette thèse avaient pour objectif de formuler un nouveau matériau biosourcé en exploitant des nouvelles ressources végétales, telle que la plante de Diss. Ce matériau sera destiné pour la production des panneaux de bardage pour la réhabilitation énergétique des bâtiments. Dans un premier lieu, une étude sur l’extraction, le traitement et la caractérisation des fibres de Diss a été menée. Elle a été suivie dans un deuxième temps par une application de ces fibres comme renfort à une matrice thermoplastique, le polypropylène. La caractérisation mécanique et hydrothermique, l’étude de durabilité et l’évaluation environnementale de la phase de production de ces biocomposites ont été abordées. Les résultats montrés sont prometteurs, notamment pour une telle application où les fibres de Diss ont présenté des propriétés mécaniques et hydro/hygrothermiques intéressantes. De plus, l’incorporation de ces fibres a amené à une amélioration des propriétés mécaniques de la matrice. D’autre part, l’étude de durabilité a mis en évidence l’effet du vieillissement hydrothermique sur leurs propriétés mécaniques. Il a été conclu également que l’utilisation des fibres de Diss avait un effet nettement positif sur la réduction des impacts relatifs au réchauffement climatique, grâce à la séquestration biogénique du CO2. Ces résultats aident à mieux anticiper une future industrialisation de ces fibres et mettre en amont leur effet bénéfique sur l’environnementWith a view to meet the market demand for biosourced materials in France for the building sector, the present work aimed to formulate a new biosourced material by exploiting new plant resources, such as the Diss plant. This material will be used to produce cladding panels for buildings renovation. Firstly, a study on the extraction, treatment and characterisation of Diss fibres was carried out, followed secondly by an application of these fibres as a reinforcement to a thermoplastic matrix, polypropylene The mechanical and hydrothermal characterisation, durability evaluation and environmental assessment of the production phase of these biocomposites were studied. The results are promising especially for such an application where the Diss fibres showed interesting mechanical and hydro/hydrothermal properties. In addition, the incorporation of the fibres led to an improvement in the mechanical properties of the matrix. On the other hand, the durability study highlighted the hydrothermal ageing effect on their mechanical properties. It was also concluded that the use of Diss fibres had a clearly positive effect on the reduction of global warming impacts thanks to the biogenic sequestration of CO2. These results help to better anticipate the future industrialisation of these fibres and highlight their beneficial effect on the environment
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Cloquet, Basile. "Vers un habitat écoresponsable en Saône-et-Loire, qui privilégie les ressources locales". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00965086.
Texto completo da fonteResumo:
Ce travail de recherche doctorale interroge les modes de construction et l'accessibilité financière à l'habitat. Il est centré sur une recherche prospective de nouveaux modes de production d'un habitat économique qui valorisent les ressources du territoire, en l'occurrence celui de la Saône-et-Loire, et privilégient un développement local. À une époque où les enjeux d'attractivité d'un territoire sont autant liés à l'emploi qu'à la qualité de vie que l'on peut y trouver, la question de l'habitat est majeure. Le développement d'un habitat attractif, économiquement accessible et qui favorise les filières locales, en plus de réduire l'empreinte écologique du secteur de la construction, participerait au développement économique du territoire. Ceci oblige à explorer de nouvelles solutions, notamment en termes de modes de production et d'utilisation des ressources locales. Dans un premier temps, l'analyse des enjeux, potentiels et freins du territoire s'est fondée sur des enquêtes de terrain menées auprès d'acteurs et d'entreprises locales, croisées avec des références extérieures. Au regard de cette phase exploratoire, la deuxième étape s'est fondée sur une réflexion prospective. Il s'agissait de comprendre et éclairer les possibles, de faire émerger des pistes pour d'autres formes et d'autres modes de production de l'habitat. Ces pistes se traduisent en propositions de principes organisationnels, architecturaux et constructifs. En termes de valorisation, plusieurs étapes de ce travail ont fait l'objet d'expositions et de conférences dont l'objectif était double. Il s'agissait, d'une part, de communiquer avec les acteurs locaux sur l'avancement de la recherche et de diffuser auprès du grand public des exemples de réalisations architecturales remettant en question la conception traditionnelle de l'habitat, tout en valorisant les ressources locales, et, d'autre part, d'amorcer une discussion, un débat avec les acteurs locaux afin d'affiner l'analyse et les propositions avancées en intégrant leurs apports à la réflexion, dans une démarche itérative.
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David, Grégoire. "Eco-conversion de résidus lignocellulosiques de l'agriculture en matériaux composites durables à matrice biopolyester". Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG030.
Texto completo da fonteResumo:
Cette thèse consiste à développer et étudier de nouveaux matériaux composites biosourcés et biodégradables à partir de constituants dérivés des déchets de l'agriculture dans le cadre du projet européen NoAW (https://noaw2020.eu). Tous les composants sont dérivés de sous-produits agricoles : des polyhydroxyalcanoates (PHA, biopolyester bactérien et biodégradable en conditions naturelles) produits par digestion anaérobie d’effluents agricoles sont utilisés comme matrices et des fibres de sarments de vigne comme charges de renfort. Les composites sont préparés par extrusion. L'objectif de cette thèse est d'apporter de nouvelles connaissances sur les relations entre le procédé de mise en œuvre des biocomposites, leur structure et leurs propriétés fonctionnelles. Les biocomposites sont développés en considérant une balance performance-coût environnemental. Pour cela, la thèse se focalise sur 2 questions scientifiques majeures : (i) étude de l’impact de l’interface charge/matrice sur les propriétés fonctionnelles des matériaux biocomposites via pré-traitements de surface des particules lignocellulosiques ; (ii) étude de la durabilité de tels matériaux par évaluation dès la conception des impacts environnementaux. Ainsi, une attention particulière est accordée à l’interface charge/matrice, identifiée comme un facteur clé influençant les propriétés finales du composite. Un prétraitement de surface des fibres sans solvant (chromatogénie) est adapté afin de moduler l’interface charge/matrice. Cette nouvelle méthode d’estérification en voie gazeuse est tout d’abord étudiée sur des particules micrométriques de cellulose. Une fois la preuve de concept établie, elle est appliquée aux fibres lignocellulosiques, plus complexes. Les sarments de vigne, déchets agricole abondant en région Occitanie, sont étudiés comme ressource potentielle pour la production de charges de renfort. Une fois collectés et séchés, ils sont broyés en voie sèche afin d’obtenir des particules micrométriques. La variabilité de la matière première étant un des verrous concernant l’utilisation de la biomasse par les industriels, différents cépages sur plusieurs années ont été étudiés. Dans une logique de bioraffinerie, l’extraction préalable de molécules d’intérêt tels que les polyphénols est envisagée avant d’utiliser le résidu, à savoir les sarments épuisés, comme charge de renfort. L’impact environnemental des matériaux développés est évalué afin de guider les choix stratégiques et obtenir le matériau alliant à la fois performance et faible empreinte écologique. Une analyse de cycle de vie dans le cadre d’une application de barquette rigide alimentaire est réalisée en réunissant des données des acteurs de la filière. De plus, une étude de la biodégradabilité des matériaux finaux est menée. Cette thèse englobe plusieurs composantes pluridisciplinaires afin d’avoir une vision d’ensemble et décloisonnée des matériaux composites mis au pointThis thesis aims at developing new fully biosourced and biodegradable composite materials from agricultural residues in the frame of the European project NoAW (https://noaw2020.eu). All the components are derived from agro-wastes: polyhydroxyalkanoates (PHA, bacterial biopolyester and biodegradable in natural conditions) produced by anaerobic digestion of agricultural effluents are used as matrix and vine shoot fibers as fillers. Biocomposites are prepared by melt extrusion. The objective of this thesis is to bring new knowledge on the relationships between the processes used to produce the fillers and the biocomposites, the resulting structure of biocomposites and their functional properties. Biocomposites are developed considering a balance between performance and environmental cost. For this purpose, the thesis focuses on 2 major scientific questions: (i) study of the impact of the filler/matrix interface on the functional properties of biocomposite materials via surface pre-treatments of lignocellulosic particles; (ii) study of the durability of such materials by assessment from the design of the environmental impacts. Thus, special attention is given to the filler/matrix interface, identified as a key factor for the final properties of the composite. A solvent-free surface pretreatment of fibers (chromatogeny) is adapted to modulate the filler/matrix interface. This new method of gas-phase esterification is first studied on micrometric particles of cellulose. Once the proof of concept is established, it is applied to lignocellulosic fibers that are more complex. The vine shoots, agricultural waste abundant in Occitania region, are studied as a potential resource for the production of fillers for composites. Once collected and dried, they are milled using dry fractionation to obtain micrometric sized particles. The variability of the raw material being one of the bottlenecks concerning the use of lignocellusoic biomass by manufacturers, different grape species over several years are studied. In a biorefinery approach, the extraction of molecules of interest, e.g. polyphenols, is considered before using the residue, namely exhausted shoots, as a reinforcing fillers. The environmental impact of the produced biocomposites is evaluated to guide strategic choices and obtain materials displaying a good balance between performance and environmental footprint. A life cycle assessment in the context of a food rigid tray application is carried out, collecting data from sector’s players. In addition, a study of the biodegradability of the final materials is conducted. This thesis encompasses multidisciplinary fields in order to have a decompartmentalized overview of the developed composite materials
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Gholipour, Vida. "Éco-conception collaborative de bâtiments durables". Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL043N/document.
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Aider les concepteurs à améliorer la qualité environnementale de leur projet durant la phase d’esquisse peut contribuer à un meilleur profil environnemental des réalisations finales. Face aux nouvelles exigences liées au développement durable (ressources énergétiques, matériaux de proximité...), les concepteurs doivent conduire un travail d’ajustement entre le contexte du projet et les solutions architecturales qui est de plus en plus complexe. Pour aider les concepteurs dans ce travail, nous proposons une méthode fondée sur l’usage de patrons de conception orientés environnement que nous nommons éco-modèles. Ces patrons s’apparentent à des solutions types éprouvées par de nombreux concepteurs. Les éco-modèles et les réalisations où ils ont été utilisés ont été implémentés dans un outil numérique appelé éco.mod. Grâce à une interface spécifique, les concepteurs peuvent naviguer dans cette base de données, sélectionner des éco-modèles et construire un scénario environnemental adapté à leurs projets architecturaux. L’outil éco.mod leur permet de visualiser les conséquences environnementales de leurs choix. Deux expérimentations, assistées par cet outil, ont largement confirmé nos hypothèses sur la pertinence de la méthode proposée et l’outil associéAssisting designers in improvement of environmental quality of their project, early in the sketch phase, could result in a better environmental profile of the final product. Designers are facing new necessities related to sustainable development, such as considering sources of energy and usage of local materials, among others. To find a compromise between the project’s context and architectural solutions, one has to carry out complex adjustment tasks to address this issue.To help designers with these tasks, we proposed a method founded on the usage of environment-oriented “design patterns”, which we have named “eco-models”. By being used in their projects, these eco-models are approved by many designers as plausible solutions. The eco-models and the actual projects in which they have been used are gathered and implemented in a (web-based) digital tool, named “eco.mod.”The interface of eco.mod enable designers to navigate in the database, and select appropriate eco-models to create an environmental scenario for their own architectural project. The eco.mod tool allows users to visualize the environmental consequences of theirs choices. Two experiments assisted by this tool have been conducted, and have mainly confirmed our hypothesis about efficacy of this proposed method and its associated tool
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Wilson, William. "Bétons durables à base de cendres d'écorces de riz". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6218.
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De nos jours, le développement durable est devenu une nécessité dans l'ensemble des sphères d'activité de notre monde, et particulièrement dans le domaine du béton. En effet, le développement des sociétés passe inévitablement par l'augmentation des infrastructures; le béton est le matériau principalement utilisé et son empreinte environnementale considérable gagnerait à être diminuée. L'industrie et la recherche sont très actives à ce niveau et la science des bétons durables est en pleine expansion. Dans ce contexte, une piste de solution est l'utilisation de résidus industriels ou agricoles comme ajouts cimentaires, ce qui permet de remplacer partiellement le ciment très polluant, tout en produisant des bétons avec une meilleure durabilité. Les cendres d'écorce de riz (RHA) présentent ainsi un potentiel cimentaire similaire aux meilleurs ajouts cimentaires actuellement utilisés, mais les applications concrètes de ce nouveau matériau demeurent peu développées à ce jour. Le présent projet a donc été conçu afin d'illustrer le potentiel des RHA d'une part dans les pays industrialisés pour améliorer la durabilité des bétons hautes performances (BHP) et pour améliorer les propriétés à l'état frais des bétons autoplaçants (BAP); et d'autre part, dans les pays en développement pour démocratiser les bétons durables produits avec des technologies adaptées aux réalités locales. Une première phase réalisée avec des RHA de haute qualité (RHAI) a ainsi été consacrée aux applications en pays industrialisés. La caractérisation des RHAI a indiqué une composition de 90% de silice amorphe, des particules légèrement plus grossières que le ciment, et une microstructure très poreuse et absorbante. Afin de pallier à cette absorption d'eau, l'optimisation du type de superplastifiant a permis de déterminer que l'utilisation du Plastol 5000 ou de l'Adva 405 avec les RHAI favorise un équilibre optimal entre dispersion initiale, rétention d'affaissement et résistances mécaniques. L'optimisation du dosage en RHAI a démontré que 10 ou 15% en remplacement du ciment améliore significativement la durabilité, que les résistances mécaniques sont peu affectées par le dosage en RHAI, et que 20% (ou plus) de RHAI entraine des problèmes de maniabilité associés à une consistance rhéo-épaississante. Suite à ces optimisations, le bon potentiel des RHAI pour améliorer la durabilité des BHP a été déterminé en comparaison avec la fumée de silice (FS) et le métakaolin : le retrait endogène a été diminué par un effet de cure interne, les perméabilités aux chlorures ont été diminuées au même niveau que par la FS, et la résistance à l'écaillage a été améliorée possiblement par diminution du ressuage de surface. Finalement, l'augmentation de la viscosité par les RHAI a été utilisée avantageusement dans les BAP ou un dosage de 10% a permis d'éviter la ségrégation sans utiliser d'adjuvant modificateur de viscosité très couteux. Une deuxième phase a consisté à optimiser l'utilisation sur bétons de RHA produites avec un four à écorces de riz artisanal fabriqué selon un modèle actuellement utilisé au Burkina Faso (RHAG). Ces RHAG ont été broyées à la même granulométrie que les RHAI et des performances mécaniques similaires ont été obtenues. Une méthode de caractérisation simplifiée adaptée aux réalités du terrain a aussi été développée : elle permet d'optimiser le broyage en limitant les outils nécessaires à un tamis de 45 tm et à une balance. Un béton pour dalle a par la suite été développé à partir d'une recette typique de béton du Burkina Faso : ce béton avec RHAG a développé des résistances similaires à un contrôle, tout en permettant des économies de 23% sur le ciment. En conclusion, ce projet a réussi à illustrer le potentiel des RHA pour favoriser le développement durable dans différents types de bétons, dans différents contextes et avec des méthodes adaptées aux technologies disponibles. Suite à ce bref résumé, je vous invite fortement à poursuivre votre lecture pour en apprendre encore davantage.
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Hajjar, Abboud. "La construction d’un cadre méthodologique pour l’élaboration de projets urbains durables en Syrie". Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1128/document.
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Après l'apparition de la première génération des projets urbains dans les Pays du Sud et de l'Est de la méditerranée (PSEM), le développement et la formulation des stratégies, outils et normes sont perçus, par les experts et les spécialistes, comme une nécessité absolue pour évoluer la mise en œuvre du développement durable dans les projets urbains, ainsi que l'évolution de sa contribution dans l'action urbaine globale, afin de passer à la « ville durable ». Dans cette perspective, notre thèse se focalise sur le développement de démarches opérationnelles qui permettent de porter une nouvelle réflexion sur la fabrication urbaine en Syrie, et surtout de la ville d'Alep, qui est le terrain d'expérimentation et d'application de cette thèse. Dans ce pays, l'enjeu du développement urbain durable s'est imposé, avant la guerre actuelle, dans les politiques publiques urbaines. Entre les années 2000 et 2011, les autorités nationales syriennes (l'Etat central) et ses instances locales (les autorités publiques locales) ont lancé plusieurs programmes et projets urbains, souvent en collaboration avec des bailleurs du fonds internationaux (Banque Mondiale, GIZ, Union Européenne...).Un des objectifs de cette thèse est de proposer un cadre métrologique à partir des approches françaises de la mise en œuvre des projets de quartiers durables et/ou éco-quartiers, non pas en procédant à un transfert d'expériences totalement inopportunes, mais en effectuant une analyse de la situation de la ville d'Alep, pour la mise en place des outils permettant d'orienter les acteurs locaux de l'aménagement urbain (collectivité locales, bureau d'études, ….) pour la phase post-guerre, et d'accompagner la conception des projets urbains durables à l'interface des problèmes et des enjeux locauxAfter the appearance of the first generation of sustainable urban projects in Southern and Eastern Mediterranean Countries (SEMC), the development of strategies, tools and standards are perceived by experts and specialists, as an absolute necessity to move the implementation of sustainable development in urban projects and the evolution of its contribution in the overall urban action to move to the "sustainable city». In this perspective, our thesis focuses on the development of operational procedures that can bring new thinking on urban practices in Syria, and especially the city of Aleppo, which is the experimental site of this thesis. In this country, the issue of sustainable urban development was imposed before the current war in urban public policy. Between 2000 and 2011, the Syrian national authorities (central government) and local authorities have launched several programs and urban projects, often in collaboration with the international donor funds (World Bank, GIZ, European Union ...).One objective of this thesis is to propose a methodological framework from the French approaches to the implementation of sustainable neighborhood projects, not by taking a totally inappropriate transfer of experience, but performing an analysis of the situation of the city of Aleppo, for the implementation tools to guide local actors of urban development ( local community office, .... ) for the post-war, and to support the design of sustainable urban projects at the interface of local problems and issues
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Sangregorio, Anna. "Valorisation d'humines issues de biorafineries : vers le développement de thermodurcissables et de composites durables". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4062.
Texto completo da fonteResumo:
La production de molécules plateformes via la déshydratation des sucres catalysée par un acide est inévitablement liée à la formation de sous-produits. Notamment, un sous-produit appelé humine peut être formé en quantités importantes. Les humines sont des macromolécules hétérogènes et polydisperses, constituées principalement de composés furaniques. Pendant nombreuses années, les scientifiques ont cherché à trouver un moyen d'éviter la formation d'humines au cours des processus de bioraffinage, mais cela semble presque inévitable. Les recherches actuelles se concentrent aujourd’hui sur les moyens de fabriquer des produits à haute valeur ajoutée à partir d'humines, afin d'améliorer la rentabilité des bioraffineries. Une analyse approfondie de la structure et des propriétés physico-chimiques des humines a été réalisée dans ce travail de thèse afin de développer de nouveaux axes de recherche sur les applications potentielles des humines, en particulier l'identification des transitions et des réactions chimiques se produisant dans les humines, en utilisant des techniques thermo-analytiques avancées. Il a été démontré qu'il est possible d'obtenir un polymère thermodurcissable avec différentes propriétés, en fonction du traitement utilisé. Les thermodurcissables à base d'humine ont été testés pour différentes applications. Le potentiel des humines comme matrice en combinaison avec des fibres naturelles afin de réaliser des composites 100 \% biosourcés a été étudié. Une bonne interaction entre la matrice organique et les fibres naturelles a été observée, rendant les humines très prometteuses pour la prochaine génération de matériaux et de composites thermodurcissables biosourcés. L'utilisation d'humines comme matrice est une solution durable pour développer des composites "verts", avec des propriétés hydrophobes et mécaniques élevées. Compte tenu de la très bonne affinité avec les matériaux lignocellulosiques, de nouvelles voies ont été proposées pour la modification des fibres afin de renforcer l’interaction entre les fibres cellulosiques et certaines matrices polymériques, telles que le polypropylène par exemple. Cette étude a également permis de mieux comprendre les interactions entre la cellulose et les humines. Pour exploiter ce type d’applications, la modification du bois avec des humines a été étudiée. La stabilité dans l’eau du bois modifié a confirmé l'amélioration de l'hydrophobicité du matériau final. Cette étude montre que cette nouvelle technique d'imprégnation peut améliorer la stabilité dimensionnelle du bois sans compromettre les propriétés mécaniques tout en valorisant les humines. Enfin, la possibilité d’utiliser des humines comme liant pour améliorer les propriétés rhéologiques du bitume et réduire son impact sur l’environnement a été étudiéeThe production of chemicals via acid-catalysed dehydration of sugars is inevitably related to the formation of co-products. Noteworthy, a black and viscous polymeric co-product called humins can be formed in significant quantities. Humins are heterogeneous and polydisperse macromolecules, mainly constituted by furanic rings and aldehydes, ketones and hydroxyls as main functional groups. For many years, scientists focused on finding a way to avoid humins formation during biorefinery processes but that appears to be almost inevitable. In current biorefinery process designs, humins are burnt to generate heat that can be integrated back into the process. However, the attention is now shifting towards ways to make high value-added products from humins, to further improve the process economics of biorefineries. An extensive analysis of the structure and pysico-chemical properties of humins was performed to support humins application research. Particular attention was paid to the identification of transitions and chemical reactions occurring in humins, by using advanced thermoanalytical techniques. It was demonstrated that it is possible to obtain a thermoset polymer with different properties, based on the treatment used. The cross-linking behaviour was then further elucidated by studying optimal initiators and through a deep investigation on the kinetics of cross-linking. Humin based thermosets were tested for different applications. The potential of all-humins-matrix in combination with natural fibres was investigated. Good interaction between organic matrix and natural fibres was observed, making humins very promising for the next generation of biobased thermoset materials. The use of humins as matrix is a sustainable solution to develop all "green" composites, with high hydrophobic properties and mechanical properties comparable with other biobased thermosets used in several commercial applications. Considering the very good affinity with lignocellulosic materials, a new process option was evaluated for fibre modification to enhance the interaction at the interface between cellulosic fibres and common polymeric matrices such as polypropylene. This study also allowed to get insights into the interactions between cellulose and humins. To further exploit these type of applications, wood modification with humin resin was studied. Dimension and weight stability of the modified wood after immersion in water confirmed improved hydrophobicity of the final material. Mechanical properties were studied by DMA. This study demonstrates that this new impregnation technique can improve the dimensional stability of wood, without compromising on the mechanical properties by valorising humins. Finally, the possibility to use humins as a binder to enhance bitumen’s rheological properties and decrease its environmental impact was investigated
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Bur, Nicolas. "Etude des caractéristiques physico-chimiques de nouveaux bétons éco-respectueux pour leur résistance à l'environnement dans le cadre du développement durable". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00804542.
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La compréhension des mécanismes à l'origine de la formation de la porosité et de ses propriétés dans les matériaux cimentaires est un enjeu majeur pour l'évaluation de leur durabilité. L'utilisation des laitiers de haut fourneau comme liant hydraulique modifie les phases formées, leur proportion et la microstructure des mortiers et bétons. Il reste un grand nombre de verrous scientifiques à lever concernant les paramètres modifiant les valeurs de porosité, le rayon des capillaires et, par conséquent, la perméabilité. Des échantillons de mortiers ont été réalisés avec différents mélanges de CEM I et de laitiers de haut-fourneau puis différentes cures ont été utilisées afin d'évaluer l'influence de la baisse de la température ou de l'hygrométrie sur la géométrie de leur porosité. Différentes techniques d'analyses de porosité et de perméabilité ont permis de mettre en évidence principalement une augmentation de la porosité totale et libre, des rayons des capillaires et de la perméabilité avec l'augmentation de la proportion de laitier et la diminution de l'hygrométrie. Des observations au microscope électronique à balayage à pression de vapeur d'eau contrôlée ont permis de montrer le lien entre l'ouverture des capillaires et l'hygrométrie. Ainsi les forces exercées par les pressions de disjonction et les pressions capillaires déforment les hydrates de manière à fermer les capillaires avec l'augmentation de l'hygrométrie. La mise au point d'une méthode originale de cartographie de la porosité à partir de données de conductivité thermique a permis de confirmer la présence d'une peau et de déterminer son étendue. Grâce à cette technique, il est possible d'évaluer la distribution des taux de porosité au travers des échantillons. De plus, une nouvelle approche d'analyse a permis de cartographier à partir du même modèle la distribution des proportions relatives de granulats.
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Androšević, Renata. "Vers les systèmes constructifs à faible production de déchets : l'enveloppe des bâtiments résidentiels du XXIème siècle en Bosnie-Herzégovine". Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2022. http://www.theses.fr/2022PESC1005.
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Cette recherche est inspirée par des projets visionnaires visant à trouver une manière de créer un environnement construit qui aura un petit impact sur la nature et tous les êtres humains. Cela aidera tous les participants, lors du processus de la prise de décision, à prendre la meilleure option en choisissant le matériel/matériau, la technologie de construction et le système constructif, qui auront le moindre impact négatif sur l'environnement, en tenant compte de toutes les données nécessaires.En analysant les méthodes et les outils existants avec leurs avantages et leurs défauts, les recherches essaient de trouver une manière pour surmonter les obstacles identifiés.Les méthodologies existantes montrent l'importance de la prévision de l'impact sur l'environnement et peuvent montrer les différences entre les systèmes comparés, mais il leur manque la quantification des données.Approche proposée sa base sur une symbiose des méthodologies et des outils existants.La nouvelle méthode inclut l'évaluation du système de construction (y compris la comparaison et la classification) et la quantification de l'impact sur l'environnement. Cela fournit une image claire de l'impact du système choisi et facilite la prise de décision.A la fin du processus, l'on voit clair ce que l'on pourrait et devrait changer et améliorer pour aboutir à un meilleur résultat.Cette nouvelle méthode fourni la comparaison, l'évaluation et la quantification de la production des déchets de construction et contribue à la diminution de l'impact négatif sur l'environnementThis research is inspired by the visionary projects which are trying to find the way to create built environment with low impact on the nature and all living creatures, especially human beings. It will help decision making process for all stakeholders to choose the best option when considering the materials, building technologies and building systems, which will have the lowest negative environmental impact, providing all necessary data.Analysing the existing methods and tools with their barriers and opportunities, the research attempts to find the way to overcome observed obstacles.Existing methodologies point out the importance of environmental impact predictions and they can show the differences between compared systems. Existing tools give precise numerical data of environmental impact.The approach proposed here shows that symbiosis of methodologies and tools can give the result that reaches the goal - to achieve low or no waste building construction.The new method includes building system evaluation (with comparison and ranking) and quantification of environmental impact. This provides a picture of the chosen system's impact and facilitates decision making. At the end of the process, it is evidently clear what could and should be changed and upgraded in order to have better performance and lower impact.This new method provides comparison, evaluation and quantification in terms of generation of the construction waste and contributes in lowering negative environmental impact
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Ngoufo, donkeng Noëlle Edwige. "Vieillissement de matériaux hybrides composites biosourcés/métal sous sollicitations thermiques et hydriques. Application au développement de mobiliers urbains ultra légers et durables". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2021. http://www.theses.fr/2021UBFCK019.
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Dans les perspectives de la ville future, le recours progressif aux véhicules autonomes semble devenir incontournable. La préparation d’un cadre adéquat pour le déploiement de cette future mobilité représente ainsi un enjeu important. Ceci nécessite de revisiter les infrastructures urbaines des villes depuis le choix du matériau jusqu’à la conception, et à proposer des solutions basées sur du mobilier urbain mobile. Face à ce défi, les solutions hybrides composites /métal présentent des caractéristiques intéressantes. Dans une logique de minimisation de l’impact environnemental, l’intégration de composites biosourcés dans de telles structures hybrides semble pertinente. L’objectif de cette thèse est ainsi de concevoir et mettre en oeuvre des matériaux hybrides innovants composites biosourcés/métal et d’évaluer leurs performances mécaniques et leur durabilité, en vue d’application pour du mobilier urbain.Deux familles de matériaux hybrides sont étudiées dans ce travail, acier/lin-époxy et acier/lin-polypropylène. Pour l’hybride acier/lin-époxy, l’influence de certains aspects tels que la méthode d’assemblage composite/métal, la stratification des couches composites, et la structuration de l’hybride sur les performances mécaniques en flexion trois points et à l’impact a été évaluée. La structuration de l’hybride apparait comme le paramètre le plus influent sur les propriétés mesurées. Les résultats montrent également que les solutions hybrides étudiées présentent des propriétés supérieures à la plupart des solutions mono-matériaux généralement utilisées pour le mobilier urbain.Des matériaux hybrides acier/lin-polypropylène et composites lin/polypropylène ont été soumis à des vieillissements hydrothermique et thermique accélérés. Le vieillissement hydrothermique entraine la chute des propriétés en flexion et à l’impact du composite, ainsi qu’une dégradation de ce dernier. Au niveau de l’hybride, une réelle chute n’a été observée qu’au niveau des propriétés en flexion. Le composite de l’hybride se dégrade également, mais le phénomène est atténué par la présence des couches métalliques. Le vieillissement thermique entraine quant à lui le jaunissement et la fragilisation du composite par thermo-oxydation. Il s’ensuit une chute non négligeable des propriétés en flexion et à l’impact du composite sur le long terme. Au niveau de l’hybride, l’interface est sévèrement affectée par le vieillissement; on assiste au délaminage du métal après moins de deux jours de vieillissementIn the perspectives of the future city, the progressive use of autonomous vehicles seems to become unavoidable. The preparation of an adequate framework for the deployment of this future mobility represents an important issue. This requires revisiting the urban infrastructures of cities from the choice of material to the design, and to propose solutions based on mobile street furniture. Faced with this challenge, hybrid materials such fibre metal laminates (FML) present interesting characteristics. FML made of plant fibre composites are of particular interest to minimize their environmental impact. Thus, the objective of this thesis is to design and manufacture plant-fibre metal laminates and assess their mechanical performance and durability in view of their use for street furniture.Two families of hybrid materials are studied, namely steel/flax-epoxy and steel/flax-polypropylene. For the steel/flax-epoxy hybrid material, the influence of some aspects such as the composite/metal assembly method, the lamination of the composite layers, and the structuring of the hybrid was evaluated on the mechanical performances using three-point bending and impact tests. The structuring of the hybrid is the most influential parameter on the measured properties. The results also show that the developed hybrid solutions have superior properties when compared to most of the mono-material solutions generally used for street furniture.Hybrid steel/flax-polypropylene and flax/polypropylene composites were subjected to accelerated hydrothermal and thermal ageing. Hydrothermal ageing leads to a drop in the flexural and impact properties of the composite, as well as a degradation of the latter. For the hybrid, a real drop was only observed in the flexural properties. The composite of the hybrid also degrades, but the phenomenon is attenuated by the presence of the metallic layers. Thermal ageing leads to yellowing and embrittlement of the composite by thermo-oxidation. This results in a significant drop in the bending properties and impact of the composite over the long term. At the hybrid level, the interface is severely affected by aging; the metal is delaminated after less than two days of aging
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Dejean, Guilhem. "Valorisation de laitiers sidérurgiques comme matériaux de stockage thermique pour procédés énergétiques durables : application au CSP et au CAES". Perpignan, 2014. http://www.theses.fr/2014PERP1252.
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Besse, Vincent. "Recherche de nouveaux polymères pour une application dans des matériaux dentaires stables et durables : ynthèse, polymérisation et propriétés adhésives". Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2097.
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Ce mémoire est consacré à la synthèse, la photopolymérisation et les propriétés adhésives de nouveaux monomères acides pour une application dans les adhésifs dentaires et les colles auto-adhésives. Pour une application dans les adhésifs dentaires : Afin d’améliorer la stabilité, durabilité et les propriétés adhésives des adhésifs auto-mordançants (SAM1 et SAM2), de nouveaux monomères acides phosphoniques, difluorométhylphosphoniques et bisphosphoniques stables en milieu aqueux ont été synthétisés. L’influence de nombreux paramètres (longueur du groupement espaceur, nature de la fonction acide et de la fonction polymérisable etc…) sur la stabilité, l’adhésion à la dentine et à l’émail a été mise en évidence par des tests d’adhérence et par la photopolymérisation en photo-DSC. L’interaction entre les fonctions acides et l’hydroxyapatite a été étudiée par la RMN solide, l’XPS et l’ICP-AES. Certains de ces adhésifs se sont avérés plus performant que des formulations commerciales. Pour une application dans les colles auto-adhésives : De nouveaux méthacrylates porteurs de fonctions acides phosphoniques ont été synthétisés. Ces monomères ont ensuite été introduits dans un mélange bisGMA/TEGDMA (1/1). La copolymérisation de ces mélanges par photo-DSC montre que l’incorporation de monomères acides porteur de la fonction acide phosphonique provoque une diminution de la vitesse de polymérisation. Une nouvelle colle auto-adhésive duale a été mise au pointThis work deals with the synthesis, the photopolymerization and the adhesive properties of new acidic monomers for dental applications. In self-etch adhesive field: In order to improve self-etch adhesives (SEA) stability, durability and adhesive properties, novel hydrolytically stable phosphonic, difluoromethylphosphonic and bisphosphonic acids have been synthesized. The influence of various parameters (length of the spacer group, nature of the acidic group, and polymerizable extremity etc…) on dentin and enamel adhesion and on stability has been developped. Their photopolymerization with the N, N’ -diéthyl-1,3-bisacrylamidopropane (DEBAAP) has been highlighted. The impact of the acidic function on adhesive properties and chelation to hydroxyapatite has been studied via solid NMR, XPS or ICP-AES. Some of the SEA we have formulated are more efficient than the commercial ones. In self-adhesive cements field: Novel methacrylates bearing phosphonic acid functions have been prepared. Their incorporation in various proportions to a bisGMA/TEGDMA mixture has been studied. The copolymerization of these formulations has been studied by photo-DSC. Incorporation of these monomers results in an inhibition of the mixture polymerization due to the phosphonic function. Then the setup of a new self-adhesive cements has been successfully described
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Miquel, Anne. "Détermination expérimentale des caractéristiques hydriques des matériaux du bâtiment : contribution à la mise au point et validation de techniques nouvelles". Paris 12, 1997. http://www.theses.fr/1997PA120012.
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Ce travail porte essentiellement sur la metrologie des transferts hygrothermiques pour les materiaux consolides du batiment. Le but final est l'alimentation en caracteristiques hydriques des modeles de transferts couples masse/chaleur sans lesquels la simulation et la validation est impossible. Deux objectifs ont ete fixes : - montrer que toutes les mesures hygrometriques necessaires pour finaliser les travaux de modelisation et acceder a la simulation peuvent etre effectuees avec precision et a l'aide de techniques simples et fiables sur tout le domaine hygroscopique. - reduire notablement les temps de mesures necessaires a l'obtention des caracteristiques par l'emploi de nouvelles techniques et une bonne gestion de strategies experimentales. Nous avons ainsi exploite un ensemble de techniques experimentales dont certaines ont fait l'objet d'amelioration. Pour etudier l'equilibre hydrique, nous avons exploite les plaques de succion et les solutions salines a la pression atmospherique et sous vide. Les methodes de mesures pour etudier les transferts hydriques sont des methodes directes exploitant le regime permanent : le permeametre osmotique et la methode de la coupelle utilisant les solutions salines a la pression atmospherique et egalement sous vide. Tous les bancs experimentaux sont facilement transposables et/ou trasportables a d'autres temperatures que l'ambiance. Nous avons notamment montre que la technique par le vide permet a faible cout la determination d'isothermes et de permeabilites vapeur pour n'importe quel type de materiau en dehors des materiaux a cellules fermees. Elle a ete validee par comparaison aux techniques classiques sur un beton cellulaire. L'interet de son utilisation repond ainsi directement aux deux objectifs fixes au debut de ce travail.
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Bona, Audrey. "Modélisation de l'affordance dans le domaine des constructions durables". Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0054/document.
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Les performances énergétiques des constructions durables sont nettement inférieures à celles attendues et la question de l’impact du comportement des usagers devient primordiale. Différentes solutions sont déployées afin d’atteindre les performances prévues : elles s’étendent de l’information des usagers à l’aide de manuels, jusqu’à l’influence des comportements, en passant par l’automatisation des bâtiments réduisant ainsi la capacité d’action des usagers. La question est alors de savoir s’il est possible de concevoir des bâtiments toujours plus performants du point de vue énergétique sans venir altérer la relation usager/habitat et sans contraindre davantage les usagersNous proposons d’intégrer la notion d’affordance dans les constructions durables en posant l’hypothèse qu’elle pourrait permettre d’induire des comportements en adéquation avec les exigences de performances des constructions durables, en évitant au maximum l’introduction de procédures plus ou moins artificielles et en créant une compréhension, la plus immédiate possible, des usages des espaces fonctionnels et des équipements.Une première phase d’étude a été menée dans le but d’analyser l’activité des usagers au sein de leur habitat et traduire cette analyse en outils exploitables par les concepteurs. Un ensemble de personas a ainsi été défini. Parallèlement, une caractérisation de l’interaction usager/habitat a été réalisée par l’identification des critères venant l’influencer. Grâce à la pondération de ces facteurs d’impact, un modèle de calcul du niveau d’affordance de l’interaction entre les usagers et leur logement a pu être proposéThe energetic performance of sustainable buildings is significantly lower than expected and therefore the impact of user behaviour becomes a crucial element. Different solutions are implemented to achieve predicted performance; these range from information i.e. user guides, to the influence of user behaviour through building automation reducing the users’ control. The possibility of designing more efficient buildings without altering the relationship between the user and the building, and without constraining the users is then to be investigated.We propose to integrate the notion of affordance in sustainable buildings under the assumption that this could be useful in inducing behaviour aligned with the performance requirements of sustainable buildings, while minimising the introduction of procedures more or less artificial and creating an immediate understanding of the use of a functional space and its equipment.A first experimental phase was conducted to analyse users' activities within their housing and translate this into tools for designers. A set of personas has been set. Meanwhile, a characterisation of the user/building interaction was carried out by identifying the criteria influencing it. With the weighting of these impact factors, a calculation model for the affordance level of this interaction was proposed
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Rouchier, Simon. "Évaluation des performances hygrothermiques des matériaux de construction endommagés". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00761749.
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Les transferts d'humidité dans les matériaux de construction ont une influence importante sur leur durabilité et sur les performances hygriques et thermiques des bâtiments. De nombreux mécanismes d'endommagement chimiques et physiques de ces matériaux sont en effet dus à l'infiltration d'eau. En conséquence, leur structure poreuse peut évoluer au cours du temps, et des fissures microscopiques comme macroscopiques peuvent s'y développer. La description des matériaux à l'échelle microscopique est cependant une source d'erreur importante dans les codes de simulation actuels des transferts d'humidité et de chaleur, notamment en raison du fait que les milieux sont considérés comme homogènes, et que les effets du vieillissement des matériaux sont négligés. Il importe donc de trouver un moyen d'inclure les effets de l'endommagement dans les simulations de transferts d'humidité et de chaleur à l'échelle du bâtiment. Des méthodes existent pour la prédiction du comportement de milieux soumis à des sollicitations hygriques et mécaniques, mais supposent que l'ensemble des facteurs extérieurs influant sur l'endommagement soient connus tout au long des simulations. Une nouvelle méthodologie a été proposée pour compléter ces approches prédictives, en combinant des mesures expérimentales d'endommagement avec la simulation de transferts couplés d'humidité et de chaleur. Une étude préliminaire a d'abord été menée, consistant à mesurer la perméabilité vapeur équivalente d'éprouvettes de mortier multi-fissurées. Cette démarche a permis d'identifier les besoins expérimentaux et numériques de la suite du travail, visant à modéliser les écoulements dans un réseau discret de fissures sur la base de leur caractérisation. Une méthodologie expérimentale combinant corrélation d'images numériques et émissions acoustiques a ensuite été développée, permettant de disposer de cartographies d'endommagement et de proposer une démarche pour la mesure de réseaux de fissures dans les matériaux de construction en place. La méthode optique, associée à une procédure de traitement d'images, a permis de disposer de données précises de la géométrie de réseaux de fissures. De plus, une méthode a été proposée pour permettre l'interprétation des mesures d'émissions acoustiques en termes de quantification, localisation et identification des phénomènes d'endommagement. Un code de simulation a ensuite été écrit, permettant d'intégrer ces mesures de fissuration dans la modélisation des écoulements couplés d'humidité et de chaleur en milieu poreux. Ce modèle a été validé sur la base de mesures expérimentales : la corrélation d'images numériques a été appliquée durant la fracturation d'éprouvettes de béton, dans lesquelles l'infiltration d'eau a ensuite été suivie par radiographie aux rayons X. Les résultats numériques obtenus sont en bonne conformité avec les mesures expérimentales en termes de prédiction de la concentration d'eau en deux dimensions. Enfin, la méthodologie a été appliquée à une série de cas test, dans le but de modéliser les performances hygrothermiques de parois multi-couches, incluant des matériaux endommagés, soumises à des conditions climatiques réelles. On a ainsi pu estimer les conséquences potentielles de l'endommagement sur l'accumulation d'eau dans des parois, sur l'amplitude des cycles de sorption et de séchage, ainsi que sur les transferts thermiques.
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Dang, Tuan Anh. "Valorisation des sédiments marins bretons comme matériaux de construction". Rennes, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAR0016.
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Le projet SEDIVAL traite des vases marines bretonnes et plus particulièrement des sédiments provenant du piège de Lyvet aménagé sur la Rance et de la baie de Mont Saint Michel. Il vise à développer une nouvelle voie de valorisation des sédiments fins marins en tant que matériau de construction et plus particulièrement comme nouveaux liants pouvant être exploités industriellement. Un traitement thermique à 650°C et 850°C a été adopté. Les sédiments traités ont été ajoutés à du ciment Portland ordinaire afin de former de nouveaux liants. Les résultats ont montré que les sédiments calcinés à 650°C pourraient être utilisés jusqu’à 35% pour obtenir des liants de classe 42,5, alors que les sédiments calcinés à 850°C ne vérifient que la classe 32,5. Des essais à plus long terme (150 jours) ont montré que les résistances mécaniques augmentent encore nettement au delà du 28ème jour. En terme de perméabilité, les nouveaux liants ne nuisent pas à la perméabilité intrinsèque du mortier. La durabilité des mortiers sous a été également étudiée, le traitement à 650°C apporte au mortier une meilleure durabilité que le traitement à 850°C. En définitive, les sédiments étudiés présentent un réel potentiel de valorisation qu’il conviendra de confirmer par des essais sur des éprouvettes de bétonThe SEDIVAL project deals with the Brittany marine sediment and particularly the sediments from the Lyvet trap built on the Rance and the Mont Saint Michel Bay. It aims to develop a new beneficial reuse of dredged sediments as a construction material and particularly as new binders which can be exploited industrially. The sediments were treated at 650°C and 850°C. The treated sediments are added to Portland cement in order to develop new composite binders. The results showed that the sediments treated at 650°C could be used up to 35% for the class of 42. 5, while the sediments treated at 850°C only verified the class of 32. 5. Experiments of 150 days of curing showed the mechanical strength increases significantly beyond the 28th day. In terms of permeability, the new binders did not affect the intrinsic permeability of the mortar. The durability of mortars was also studied; the sediment treated at 650°C provided the mortar with better durability than one treated at 850°C. Finally, the studied sediments present a real potential of beneficial reuse that might be confirmed by experiments on concrete samples
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Samri, Driss. "Analyse physique et caractérisation hygrothermique des matériaux de construction". Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0067/these.pdf.
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Les matériaux de construction sont des matériaux poreux, et donc très sensibles à l’eau. Du fait de conditions thermique et hygrométrique ambiantes variables, ils sont le siège de plusieurs phénomènes : migrations de vapeur d’eau, changements de phase, humidification, séchage. Le couplage de tous ces phénomènes conditionnent ses propriétés thermiques et sa durabilité. A titre d’exemple, pour un béton de chanvre de type « mur » soumis à une hygrométrie de 75%, sa conductivité thermique augmente de 30% (forte conduction de l’eau). La mise en place d’une cellule d’échange a donc pour but de caractériser les performances hygrothermiques de trois matériaux de construction : le béton cellulaire autoclavé, le béton de chanvre et la brique à perforations verticales, en fonction des conditions ambiantes. L’étude s’appuie tout d’abord sur une approche expérimentale. L’objectif est de créer des gradients de T et HR en fonction du temps et ainsi mesurer la distribution en température et humidité relative dans la paroi ainsi que la reprise en eau du matériau lorsque celui-ci est soumis, sur la face en contact avec l’enceinte climatique, à des sollicitations statique et cyclique en T et HR. Ensuite, l’étape suivante consiste à modéliser le comportement des matériaux comme enveloppe grâce à un modèle de conduction thermique pure tout d’abord. Les grandeurs thermiques des matériaux (λ, ρ, c, hs et a) sont alors déterminées. Enfin, pour les bétons de chanvre, on doit procéder à une modélisation numérique des transferts couplés de chaleur et d’humidité afin d’analyser plus précisément l’influence des transferts de masse sur le comportement thermiqueBuilding materials are porous materials, and therefore very sensitive to water. Due to variable hermodynamical ambient conditions, processes of energy and mass transfers between the ambient air and the material occur. These exchanges lead to important modification of their thermal properties and their durability. For instance, measurements of the thermal conductivity of Hemp Lime Concrete, placed in climatic chamber in which the relative humidity is 75%, show a variation of 30%. This PhD Thesis deals with the case of three porous buildin materials: Aerated Autoclaved Concrete (AAC), Hemp Lime Concrete (HLC) and Vertically Perforated Brick (VPB). The hygrothermal behaviour of these materials is studied with the experimental set-up called cell of exchange. This cell consists of test walls which are place between a climatic box and the laboratory. The scope of this experimental work is to create gradients of temperature and of relative humidity through the sample. So, the study aims to measure and characterise heat and mass flows in these materials. Ln a second part, simulation are performed to design, expiain and interpret the experimental results. They are done in COMSOL Multiphysics. Ln a first approach, only the heat equation in 1 D has been implemented in the toolbox. Comparisons between experimental and theoretical results gives us the therm properties of tested materials (ʎ,ρ,c,hs et a). The numerical modeling approach shows that, contrary to AAC or VPB, HLC involves a complex interaction between heat transport and mass transfer through the material. So, simulations on HLC are investigated through the problematic of phase change materials
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Fuchez, Valérie. "La responsabilité civile des fabricants de matériaux de construction". Toulouse 1, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU10002.
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Le fabricant de matériaux de construction ne répond à l' origine, à aucune responsabilité civile spécifique à moins qu' il ne soit assimilé à un professionnel. Lorsqu' il fournit des matériaux sans aucune autre prestation, le fabricant est assimilé à un vendeur professionnel. En outre, il emprunte sa responsabilité à celui d' un sous-traitant agissant pour le compte de l' entrepreneur principal dès lors que le contrat conclu entre eux répond à la qualification de louage d' ouvrage. Ces fabricants sont désormais, conformément à l' article 1792-4 du Code civil, solidairement responsables avec les entrepreneurs-poseurs. La responsabilité civile du fabricant a été concernée au premier chef par le mouvement d' objectivation du droit de la responsabilité civile si bien qu' il relève désormais de la responsabilité objective instaurée par la loi du 19 mai 1998. La nécessité d' assurer l' utilité du matériau au cocontractant impose au fabricant une obligation de conformité relative à la chose objet du contrat. En complément, une obligation de sécurité incombe au fabricant afin de contrebalancer le risque que fait courir l' incorporation des matériaux sur l' ensemble de l' ouvrage et sur les personnes. Ainsi, la dualité du régime juridique découle de cette dissociation de la conformité et de la sécurité. En effet, la non-conformité implique un dommage causé aux matériaux se dissociant du défaut de sécurité consistant en un préjudice causé par les matériaux aux personnes et aux biens.
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Khelifa, Mohammed Rissel. "Formulation et caractérisation d'éco-bétons renforcés aux fibres d'alfa pour des bâtiments verts et durables". Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0953/document.
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Le béton est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde. Des fibres sont introduites pour le renforcement du béton de structure. Jusqu'à présent, les fibres utilisées sont généralement des fibres métalliques ou synthétiques (par exemple les fibres de polypropylène).Dans notre étude, nous nous sommes intéressés au remplacement des fibres synthétique (le polypropylène dans notre cas), par des fibres végétales naturelles à s'avoir l'alfa, une graminée méditerranéenne.Nous avons formulé et confectionné des éprouvettes de différents types de bétons renforcés aux fibres d'alfa ainsi que deux bétons témoins, le premier ordinaire et le second renforcé de fibres de polypropylène.La caractérisation a montré que les dosages en fibres d'alfa les plus performants sont ceux de 1% et 1,5% de fibres d'alfa, qui ont donnés des résistances mécaniques comparables à celles des bétons ordinaires et des bétons renforcés au polypropylène.Les tests de durabilité (attaque sulfatique externe et élévation de température) ont montré que le béton renforcé à 1% de fibre d'alfa est celui dont les résultats se rapprochent de ceux des bétons ordinaires. Le béton à 1% de fibres d'alfa constitue donc le béton optimal.L'analyse environnementale a montré que les fibres d'alfa sont beaucoup moins impactantes sur l'environnement que celles de polypropylènes quant-à l’épuisement des énergies fossiles, le changement climatique (lié à l’émission de gaz à effet de serre, parmi lesquels le CO2), l’émission atmosphérique de particules, l’écotoxicité marine et l’oxydation photochimiqueConcrete is the most used building material in the world. In order to reinforce struture concretes, different kinds of fibres are added among which metallic and synthetic (e.g. polypropylene) fibres.In our study, we have replaced polypropylene fibres by natural vegetal fibres of alfa, a grass commonly found aroud the Mediterranean.We have prepared 3 kinds of concrete : alfa-reinforced concrete (with various amounts of alfa fibres), polypropylene-reinforced concrete and ordinary concrete used as references.Characterization showed that the best amounts of alfa fibres are 1 and 1.5 %, that gave a mechanical behaviour close to that of ordinary and polypropylene-concrete.Durability tests (sulfatic attack and high temperature) showed that the concrete reinforced with 1% of alfa fibres gives the closest results compared to ordinary concrete. Concrete with 1% of alfa fibres is hence the best concrete.Environmental analyses showed that alfa fibres generate far less impacts than polypropylene fibres as regards fossil fuel depletion, climate change (linked with emissions of greenhouse gases among which CO2), atmospheric emission of particles, marine ecotoxicity and photochemical oxydation
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Abdelmoumene, Abla. "Etude des caractéristiques thermiques et mécaniques des matériaux de construction du sud algérien". Lyon, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAL0010.
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La construction en gypse et en plâtre peut participer à la diversification des techniques de construction des pays en voie de développement. Ce travail présente une étude technique du matériau gypse à l'état naturel et matériau modifié, plâtre et ajouts en vue de leurs utilisations dans la construction au sud algérien. Différentes analyses ont été menées afin de caractériser ces matériaux, principalement en ce qui concerne les caractéristiques thermophysiques qui affectent considérablement le confort de l'habitat. Les différentes valeurs de la conductivité thermique et de la diffusivité thermique de ces matériaux ainsi que leurs variations en fonction du taux de gâchage et de la teneur en eau sont présentées. Afin de concilier les exigences thermique et mécanique, des essais de résistance à la traction par flexion et à la compression ont été effectués sur ces mêmes matériaux. Par ailleurs une nouvelle technique de détermination de la conductivité thermique de la matrice solide a été proposée, elle permettra d'améliorer la précision des résultats fournis par l'utilisation des modèles de prévision de la conductivité théorique. Ce travail a permis de choisir des ajouts et d'aboutir à des recommandations d'utilisation des matériaux étudiés dans la construction au sud algérienGypsum and plaster construction can be used in the diversification of building ethnics in the emerging countries. This technology allows the creation of lower coast units that can be built on over the Algeria. These units cater for the small local area needs. The aim of this work is a technical study of the natural and modified gypsum plaster and additives Îl1 view of their use in construction in southern Algeria. Different analyses are considered in order to characterize these materials. We focus on thermo physical characteristics that affect comfort of the housing unit. The different thermal conductivity and thermal diffusivity values of these materials as well as their variations according to their water content are presented. This contribution to a better knowledge of thermal parameters will help the designer to evaluate accurately the beat transfers between external and internal environment building. In order to conciliate the thermal and mechanical constraints, we will subject those materials to the strength of bending and compression. We will present a new technique for the determination of the thermal conductivity of the solid matrix, which allows the extension of the use of the models to many materials used in Civil Engineering. This work has allowed the choice of additives and recommendations of the use of the studied materials for the construction in the south
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Yildiz, Hélène. "La permission de communiquer peut-elle favoriser la construction de relations d'échange durables ? : le cas de l'e-mail OPT-IN". Nancy 2, 2006. http://www.theses.fr/2006NAN22001.
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Conséquence du développement excessif de l'e-mail commercial dans les pratiques du marketing direct, la permission fait aujourd'hui figure de nouveau paradigme. Vécue souvent comme une contrainte par les entreprises, la permission est également présentée comme une conception féconde de la communication. Selon Godin (2000) en effet, le marketing de la permission permettrait aux entreprises qui le pratiquent, de conquérir plus facilement leurs clients et de les fidéliser à moindre coût. Les messages commerciaux préalablement acceptés par les destinataires, capteraient mieux leur attention, susciteraient leur confiance et au-delà consolideraient la relation d'échange. Poursuivant la réflexion des praticiens nous assignons à cette thèse deux objectifs. Tout d'abord apporter au concept de permission les indispensables fondements théoriques qui lui font encore défaut. Ensuite élaborer un modèle explicatif du comportement de permission qui permette de comprendre son rôle dans la construction de relations d'échanges durables. Notre problématique suggère de considérer le comportement de permission comme un double processus d'engagement, comportemental et attitudinal. Dans le processus comportemental, les conditions de réalisation des comportements préparatoires qui sont demandés par l'entreprise induisent un engagement durable qui à son tour détermine le comportement de permission proprement dit et l'intention de fidélité des prospects. Dans le processus attitudinal, c'est au contraire l'engagement attitudinal envers le demandeur, qui sous le contrôle de variables psychologiques d'arrière plan, affecte dans la durée le comportement de permission et l'intention de fidélité des prospects. La pertinence de ce cadre théorique a ensuite été testée empiriquement à trois niveaux, à partir des données collectées dans une expérimentation avec le quotidien "Le Républicain Lorrain". Dans un cadre purement statistique à l'instant "t", dans un cadre dynamique, de "t" à "t+1" et à "t+2", enfin dans un cadre explorant l'hétérogénéité potentielle des processus. Les résultats obtenus vont tous dans le sens des hypothèses avancées, et valident ainsi provisoirement un cadre d'analyse, pouvant inspirer d'autres travaux consacrés à la communication engageanteThe permission represents a new paradigm following excesses of the emails marketing. Often lived like a constraint by the firms, the permission is also presented like a positive phenomenon of the communication. According to Godin (2000), indeed, permission marketing would make it possible the firms which practice it, to overcome their customers more easily and develop loyalty at lower cost. The commercial messages accepted beforehand by the recipients, would collect their attention better, would cause their confidence and with beyond would consolidate the relation of exchange. Continuing the reflexion of the experts, we assign with this thesis two objectives. First to bring to the concept of permission the essential theoretical bases which are still lacking to it. Then to work out an explanatory model of the behavior of permission which makes it possible to include / understand its role in the construction of durable relations of exchanges. Our problems suggest regarding the behavior of permission as a double process of commitment, behavioral and attitudinal. In the behavior process, the conditions of realization of the preparatory behaviors which are required by the firm induce a durable commitment which in its turn determines the behavior of permission itself and the intention of customers loyalty. In the attitudinal process, it is on the contrary commitment attitudinal towards the applicant, who under the control of background psychological variables affects in the duration the behavior of permission and the intention of loyalty of the customers. The relevance of this theoretical framework was then empirically on three levels, starting from the data collected in experimentation with the daily newspaper "Le Républicain Lorrain". Within a purely static framework at the "t" moment, within a dynamic framework, of "t" to "t+1" and to "t+2", finally within a framework exploring the potential heterogeneity of the processes. The results all obtained go in the direction of the advanced assumptions, and validate thus temporarily a framework of analysis, being able to inspire by other work devoted to the engaging communication
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Keita, Emmanuel. "Physique du séchage des sols et des matériaux de construction". Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1172/document.
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Le séchage des matériaux de construction et des sols a une grande importance sur leurs propriétés finales et est un enjeu critique du point de vue économique et énergétique. Ces matériaux contiennent des grains de toutes tailles (incluant une fraction colloïdale) et de l'eau. Nous étudions les phénomènes physiques essentiels à l'origine de ces propriétés de séchage à partir d'une séparation d'échelle plus nette que dans les matériaux réels entre les tailles caractéristiques de l'échantillon, des pores et des éléments dans le fluide interstitiel. Des milieux poreux 3D sont observés à l'aide de l'IRM et de la tomographie au rayon X, et des milieux poreux modèles à l'aide d'une caméra et d'un microscope confocal. Trois catégories de fluides interstitiels saturant initialement la structure poreuse ont été étudiées : un liquide pur, des suspensions de particules rigides et des suspensions de particules molles. Le séchage d'un liquide pur met en évidence un régime d'évaporation où le taux de séchage est constant. L'eau s'écoule par pompage capillaire pour approvisionner en eau la surface libre où l'évaporation a lieu. Comme l'évaporation est localisée à la surface libre, des simulations par éléments finis mettent en évidence la sensibilité du taux de séchage à la configuration locale de l'interface eau/air. Les suspensions de particules ralentissent toujours la cinétique de séchage en comparaison de l'eau seule. A faible fraction volumique, les particules migrent vers la surface lors du séchage d'un milieu poreux et ralentissent la cinétique de séchage en formant une zone compactée. Les particules molles peuvent se comprimer et augmenter ainsi le nombre de particules par unité de volume ce qui influence la longueur de diffusion de la vapeur d'eau. A fraction volumique élevée, la viscosité du fluide empêche l'écoulement ainsi les cinétiques de séchage sont très lentes et les particules ne se déplacent pasDrying of building materials and soils plays a major role in their final properties and is a main economics and environmental issue. In this thesis, we study the drying of complex porous media to better understand the impact of particles in the interstitial fluid. With a clear scale separation between the sample, pores and particles sizes, we observe water and particles distributions by camera, MRI, X-ray tomography and confocal microscope. We show that the fluid evolution and the drying kinetics are coupled. We study three kinds of fluids: pure liquid, hard and soft particles suspensions. The drying rate of pure water remains constant and generally persists until the majority of water is evaporated. The fluid flows through the porous network, due to capillary depression, to provide water to the free surface where evaporation occurs. We show, by Finite Elements Method, that the drying rate is very sensitive to the shape of the air/water interface. Particles suspensions always slow down the drying kinetics compare to pure water. At low volume fraction, particles migrate towards the surface and drying rate is linked to the increases of the compacted area. Soft particles can compress, thus the compacted area may shrink and influences drying rate. At high volume fraction, viscous dissipation is high and limit the fluid flow therefore particles do not migrate and the drying kinetics is slow
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Xu, Yang. "Normal impact of liquid droplets on smooth solid surfaces". Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1099/document.
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Dans le cadre de la modélisation et de l’expérimentation multi-échelles (projet LabEx MMCD pour les matériaux pour la construction durable) de l’Université Paris-Est Marne-la-Vallée, cette thèse de doctorat vise à modéliser et caractériser les micro-matériaux conçus par impact de gouttelettes de céramique fondue. Les applications de ces matériaux revétus de couches minces sont des traitements de surface pour la construction durable tels que la protection anti-corrosion, les barrières thermiques, le traitement du verre ou les renforts mécaniques. En particulier, nous nous concentrons sur la physique associée à la dynamique des gouttelettes liquides (l'aire de contact et le temps de contact entre la gouttelette et la surface) en effectuant une série de simulations numériques pour les écoulements diphasiques à petite échelle avec le code maison Thetis. Nous avons considéré des variations des conditions d'impact initiales ainsi que l’influence des forces d'inertie, capillaire et visqueuses sur la dynamique des gouttelettes. Nous nous sommes intéressés en particulier au diamètre d'étalement maximal, au temps d’étalement maximal et au temps de contact, sur des surfaces solides de mouillabilité variable. Le code est basé sur l’utilisation d’une méthode Volume-Of-Fluid. Il introduit une fonction auxiliaire régularisée pour estimer la courbure locale et la normale à l'interface. Les principaux liquides de référence adoptés sont l'eau et la céramique fondue, l'eau est choisie pour valider notre code en comparant les simulations aux résultats expérimentaux. La céramique fondue est adoptée car elle est largement utilisée en projection thermique pour créer des barrières thermiques et chimiques (couches anti-oxydantes) ainsi que des renforts mécaniques sur des échantillons spécifiques. Nous nous concentrons sur les cas où les surfaces sont hydrophobes, même si les cas hydrophiles sont également considérés dans les configurations de validation pour des raisons de généralité. Egalement, en introduisant une partie de calcul de l'énergie dans la thèse, une analyse énergétique détaillée de la gouttelette après l'impact est effectuée dans les phases d'étalement et de rétraction pour bien comprendre la dynamique à l'intérieur de la gouttelette. Nous trouvons que le temps de projection est inversement proportionnel à la vitesse d’impact, indépendamment de l’angle de contact lors de l’étalement au temps courts. Une nouvelle mise à l'échelle entre l'étalement maximal et le temps d'étalement est proposée. Celle-ci s'accorde très bien avec les résultats expérimentaux. Par ailleurs, nous introduisons cette mise à l’échelle dans une classe de modèle basée sur la conservation de l’énergie pour prédire l’étalement maximal adimensionné, ce qui permet de mieux prévoir l’étalement maximal adimensionné. Pour finir, une mise à l'échelle du temps de contact est proposée en termes de nombre d'Ohnesorge et de ReynoldsUnder the framework of the LabEx Multi-Scale Modelling and Experimentation of Materials for Sustainable Construction, of Université Paris-Est Marne-La-Vallée, the present PhD thesis aims at modelling and characterizing micro-material designed by impact of molten ceramic droplets. The applications of thin coating materials are surface treatments for sustainable construction such as anti-corrosion, heat barrier, glass treatment or mechanical reinforcement of specific structures.In particular, we focus on the physics behind the liquid droplets' dynamics (the contact area and the contact time between the droplet and surface) by conducting a series of small scale multiphase flow numerical simulations with home-made code Thetis. All simulations are axisymmetric. We have considered variations of initial impact conditions, and studied the influence of inertial, capillary and viscous forces on the droplets' dynamics, especially the maximum spreading diameter, spreading time and the contact time, on solid surfaces. The code is based on Volume-Of-Fluid techniques and introduces an auxiliary smooth function to estimate the local curvature and the normal to the interface. The major reference liquid adopted are the water and the molten ceramic, the water is chosen to validate our code against available experiments at the beginning. The molten ceramic is adopted as it is widely used in thermal spray to built thermal and chemical barriers (anti-oxidant layers) as well as mechanical reinforcements on specific samples. We focus on the cases in which the surfaces are hydrophobic, even if hydrophilic cases are also considered in validation configurations for the sake of generality. Meanwhile, by introducing an energy calculation part in the code, a detailed energetic analysis of the droplet after impact is performed in both the spreading and retraction stage to have a deep understanding of the dynamics inside the droplet.We find the jetting time is inversely proportional to the impact velocity, independent of the contact angle in the early spreading. A new scaling between maximum spreading and spreading time is observed, and agrees well with experimental results. Further, we introduce this scaling into the model based on energy conservation to predict the maximum spreading factor, which provides better prediction on maximum spreading factor than existing literature references. Also a scaling of contact time is proposed in terms of Ohnesorge number and Reynolds number
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Kenmogne. "Dégradation des matériaux de construction : contribution à l'étude de la faisabilité des terres argileuses en construction". Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10068.
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Les reticences que rencontre l'utilisation de la terre comme materiau de construction se fondent notamment sur sa sensibilite a l'eau consideree comme responsable de sa faible durabilite. L'objectif de ce travail est d'etudier comparativement aux autres materiaux; le comportement a l'eau d'un silt argileux a structure continue et d'un sable argileux a structure particulaire. Le gonflement-retrait des blocs mesure a l'aide d'un capteur de deplacement ainsi que leur erodabilite sous une pluie simulee sont les parametres utilises. Nous proposons alors une classification des terres basee sur leur gonflement et sur leur erodabilite. Nous situons a 1. 77 la densite de compactage du sable argileux necessaire a l'obtention d'une erodabilite de 0. 2 alors qu'elle n'est que de 1. 55 pour une erodabilite 20 fois moindre dans les blocs de silt argileux. Nous dressons aussi le bilan du comportement de plusieurs protections superficielles sur supports en terre apres plusieurs annees d'exposition. Les enduits pelliculaires (badigeons de chaux ou de ciment) ne peuvent pretendre a une durabilite de plusieurs annees; par contre les mortiers batards ainsi que les impregnations de produits chimiques; sous reserve d'une bonne protection contre les infiltrations a l'interface offrent des possibilites interessantes en climat tempere
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Hamzaoui, Abderrahmane. "Contribution à l'étude des déformations différées des bétons autonivelants". Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0053.
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Les bétons auto-nivelants ou BAN, sont des bétons spéciaux, très fluides, qui se mettent en place et se serrent sous le seul effet de la gravité, donc sans apport de vibration interne ou externe. Ils contiennent généralement un volume de fines important que les bétons classiques et souvent un agent de viscosité. Le but de cette étude est une contribution à l'étude des déformations de fluage propre (fluage en équilibre hygrométrique) et de fluage hygrométrique (fluage lié à l'évaporation de l'eau) des BAN. L'étude a été comparative : les essais ont été faits parallèlement sur un BAN contenant 370 kg /m3 de fines et un béton ordinaire contenant 340 kg /m3 de fines. Il a été mis en évidence une cinétique de fluage du BAN semblable à celle du béton ordinaire. Des essais de fluage ont été également effectués sur un BAN contenant une quantité importante de fines (600 kg/m3) et sur un BAN renfermant 110 kg/m3 de tiller calcaire (370 kg /m3 de fines), sous un taux de chargement de 30 %. Les déformations de fluage propre du béton contenant 600 kg/m3 se sont avérées supérieures à celles des BAN contenant 3 70 kg/m3 de fines. Cependant en ambiance de dessiccation, les déformations de fluage hygrométrique du béton contenant 600 kg/m3 sont inférieures à celles des bétons contenant 370 kg/m3 de fines. Par ailleurs, les déformations de fluage propre du béton contenant 600 kg/m3 sont très proches de celles de fluage hygrométrique, ce qui signifie la disparition des déformations de fluage supplémentaires liées à la dessiccation. Enfin, les valeurs expérimentales de retrait et de fluage ont été comparées aux valeurs théoriques issues des modèles réglementaires CEB - FIP 90, BPEL91, et du modèle de BAZANTSelf leveling concrete or SLC, are special concrete, very fluid, that put in place and squeeze under the alone effect of the gravity, therefore without internal or external vibration contribution. They contain generally an important fine materials volume that classic concrete and often an agent of viscosity. The scope of this study is a contribution to the study oh time dependent deformations of the self leveling concretes subjected to sealed curing and air - dried curing. The study has been comparative: tests have been carried out similarly on self leveling concrete containing 370 kg/m3 of fine materials and an ordinary concrete containing 340 kg/m3 of fine materials. It has been observed that the behavior of self leveling concrete is similar to that the ordinary concrete. Tests creep have been equally undertaken on a self leveling concrete containing an important quantity of fine materials (600 kg/m3) and a self leveling concrete containing 110 kg/m3 of limestone ground ( 370 kg/m3), under a rate of loading of 30 %. Basic creep of concrete containing 600 kg/m3 f fine materials has proven higher to that of concrete containing 370 kg/m3of fine materials. However, for air-dried conditions, the creep of concrete containing 600 kg/m3 of fine materials are lower to that of concrete containing 370 kg/m3 of fine materials. Furthermore, a basic creep of concrete containing 600 kg/m3 of fine materials is close to a creep obtained in air - dried conditions. What means the disappearance of drying creep, caused by moisture Joss under constant stress. Finally, experimental shrinkage and creep values of self leveling concrete have been compared to values obtained from a model: CEB-FIP 1990, BPEL 1991, and from a model of BAZANT
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Şovar, Maria Magdalena. "Du tri-isopropoxyde aux oxydes d'aluminium par dépôt chimique en phase vapeur : procédé, composition et propriétés des revêtements obtenus". Toulouse, INPT, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000392/.
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Des revêtements d'alumine préparés par MOCVD à partir d'isopropoxyde d'aluminium (réacteur à mur chaud, basse pression, température de dépôt entre 350° et 700°C) ont été caractérisés par EDS, EMPA, ERDA-RBS, DRX, MEB, MET, FTIR, ATG, AFM. La composition des dépôts préparés par pyrolyse du précurseur dans l'azote sec est AlO(OH) (amorphe) à 350°C, Al203 (amorphous or nanocristallin) au dessus de 415°C. Le dépôt en présence de vapeur d'eau conduit à la formation de Al203 uniquement. L'évolution microstructurale des dépôts a été étudiée par la technique de déflexion de lames asymétriquement revêtues, et par MET. Des essais de corrosion en solution et de corrosion sous contrainte effectués sur des alliages de titane Ti6242 revêtus d'alumine mettent en évidence un comportement électrochimique et des aptitudes de barrière très prometteurs, au niveau des meilleurs revêtements protecteurs testésThis film of alumina were prepared by MOCVD from aluminium isopropoxyde (hot-wall reactor, low-pressure, deposition temperature in range 350-700°C°. There were characterized by EDS, EMPA, ERDA-RBS, XRD, SEM, TEM, FTIR, TGA, AFM. The composition of films prepared by pyrolyzing the precursor in dry nitrogen is AlO(OH) (amorphous) at 350°C, and Al2O3 (amorphous or nanocrystalline) above 415°C. Deposition in the presence of water vapour yields Al2O3 only. Microstructural changes in the films were studied through the technique of deflection applied to asymmetrically coated blades, and by the transmission electron microscopy. Wet corrosion test and stress corrrosion cracking tests on coated Ti6242 alloys have shown the above described alumina coatings to behave like the best known protective coatings regarding both the electrochemical behaviour and the barrier properties
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Glogic, Edis. "Vers des matériaux énergétiques durables : élargissement de l'analyse du cycle de vie pour le développement de technologies émergentes et des choix économes en ressources". Thesis, Bordeaux, 2019. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02869841.
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Les matériaux énergétiques sont particulièrement intéressants du point de vue du développement durable pour faire progresser les systèmes d’énergie renouvelable, notamment les énergies de production et de stockage. Leurs utilisations appropriées ainsi que leur développement requièrent une méthode d’évaluation quantitative. L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) est une méthode qui soutient le développement durable par l’identification de priorités environnementales ainsi que par la comparaison de différentes technologies. Cette recherche vise à soutenir le développement des matériaux énergétiques et de faire de la méthode d'analyse du cycle de vie un outil plus pertinent pour l'évaluation environnementale à travers l’extension de son usage dans deux directions émergentes : l’évaluation des technologies au début de leur développement et le soutien des choix économes en ressources dans le contexte d'une économie circulaire.Les objectifs de recherche se focalisent sur le développement de l’information relatives aux technologies ainsi que sur la méthodologie d’identification des défis et opportunités par l’application de l’ACV sur trois études de cas de technologie énergétique à différents niveaux de maturité. Dans le premier cas d’étude, les piles alcalines, actuellement à haut niveau de maturité () sont évalué grâce à l’utilisation de l’ACV combiné avec un indicateur d’économie circulaire, l'indicateur de circularité du matériau (MCI). Le but était d’explorer une opportunité de couplage des deux méthodes ainsi que les compromis entre les indicateurs pour différentes stratégies de conception et de gestion de ces batteries. Dans le deuxième cas d’étude, les électrodes à base d’hydroxyde de nickel-cobalt, à présent à bas niveau de maturité (échelle de laboratoire) sont évaluées dans l’optique d’étudier des priorités environnementales des voies de synthèse favorables. Dans le troisième cas d’étude, les chargeurs organiques photovoltaïques portables pour petits équipements éléctroniques, actuellement à un niveau de maturité intermédiaire (échelle pilote), sont évalués pour remplacement du réseau électrique traditionnel pour le chargement de téléphones portablesEnergy materials are particularly important from a sustainability perspective for advancing renewable energy systems, including energy production and storage. Their appropriate use and development require quantitative assessment methods. Life Cycle Assessment (LCA) is a method to support sustainable development that can be used to identify environmental hotspots and compare different technologies. The purpose of this research is to support development of several energy materials and make LCA a more relevant tool for sustainability assessment by extending its use in two emerging directions: assessment of technologies at the early stage of development, and by supporting more resource-effective choices for a circular economy.The research objectives focus on informing the development of technologies and identifying methodological challenges and opportunities by applying LCA to three energy-technology case studies, each at a different technological maturity level. In the first case study, alkaline batteries, currently at a high maturity level (incumbent products), are evaluated using LCA in combination with a circular economy indicator, the Material Circularity Indicator (MCI). The aim was to investigate opportunities to combine the two methods, while considering trade-offs between indicators for different strategies for battery design and management. In the second case study, nickel-cobalt hydroxide charge storage electrodes, currently at a low maturity level (laboratory-scale), are evaluated to investigate environmental hotspots and preferred synthesis route. In the third case study, organic photovoltaic portable chargers for small electronics, currently at a medium maturity level (pilot-scale), are evaluated for replacing conventional electricity grid for charging a mobile phone
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Faye, Mactar. "Structure interne et propriétés thermiques macroscopiques, application aux matériaux de construction". Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30032/document.
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L'objectif de cette thèse est d'étudier l'impact de la structure interne des matériaux isotropes granulaires sur leurs propriétés thermiques macroscopiques. Nous avons développé un code de calcul pour résoudre les transferts thermiques au sein d'un matériau hétérogène tridimensionnel. Ce code est couplé avec un algorithme de génération de structures aléatoires. Après validation expérimentale, nous avons généré des géométries granulaires dont nous avons caractérisé la structure interne, puis nous avons étudié l'impact de cette structure sur la conductivité thermique. Nous avons également développé une nouvelle méthode de mesure expérimentale de la capacité thermique surfacique d'un élément de paroi à structure interne complexe. L'originalité de cette méthode est le couplage d'un modèle analytique de la capacité thermique, indépendant des propriétés thermiques des constituants, et d'une étude expérimentaleThe objective of this thesis is to study the impact of the internal structure of isotropic granular materials on the macroscopic thermal properties. We have developed a model to solve the heat transfer problem within a heterogeneous three-dimensional material. This code is coupled with an algorithm generating random structure. After an experimental validation, we first generated granular materials and we characterized their internal structure; then we studied the impact of this structure on the thermal conductivity. We also developed a new experimental method for measuring the heat capacity area of a wall element with complex internal structure. The originality of this method is the coupling of an analytical model of heat capacity area, which is independent of the thermal properties of the constituents, and an experimental study
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Achchaq, Fouzia. "Étude hygro-thermique de matériaux isolants fibreux". Amiens, 2008. http://www.theses.fr/2008AMIE0122.
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L'objectif de la thèse est l'amélioration des connaissances du comportement hygro-thermique d'isolants de nature minérale et végétale utilisés dans le bâtiment. Deux milieux non tissés sont choisis : la laine de verre et la laine de chanvre. Trois aspects constituent cette étude. La caractérisation structurale des laines aux échelles macroscopique et microscopique (VER, microporosité. . . ), puis une caractérisation hydrique en condition isotherme (sorption/désorption, méthode de la coupelle, microscope électronique à balayage électronique environnemental. . . ) et enfin, une caractérisation thermo-physique (ATG, méthode Alembêta, conductivité thermique. . . )The thesis objective is the understanding of hydric and thermic behavior of mineral and plant insulators used in building field. Two not weaved medias are chosen : glass wool and hemp wool. Three aspects constitute this study. The stuctural characterization of wools according macroscopic and microscopic scales (EVR, microporosity. . . ), then a hydric characterization in isothermal condition (sorption/desorption, cup test, ESEM. . . ) and finally, a thermic characterization (ATG, method Alembêta, thermal conductivity. . . )
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Rabenantoandro, Andry Zaid. "Contribution à la fabrication additive dans la construction : conception d’une tête d’impression intelligente, et matériaux de construction". Thesis, Centrale Lille Institut, 2020. http://www.theses.fr/2020CLIL0010.
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L’impression 3D en construction connait un développement exponentiel dans le domaine de la construction. Cette thèse examine l'utilisation des solutions industrielles existantes pour répondre au besoin de l’impression 3D basé sur l'extrusion dans le secteur de la construction. Il n'existe pas de lignes directrices pertinentes pour l’impression 3D en termes de spécification des machines ou de formulation des matériaux. Une étude prospective a été réalisée afin de comprendre l'aspect multidisciplinaire de l'impression 3D. Les principes de la fabrication additive ont été mis en évidence avec ses avantages, ses applications et ses limites. Le processus d'impression 3D a été formalisé en 5 phases distinctes pour la construction. Ainsi, un cadre de travail pour l'impression 3D dans la construction, basé sur la technique d'extrusion, a été proposé. Une introduction du concept de système de système et un niveau d'automatisation intelligent de l'impression 3D dans la construction ont été proposés. Cette partie a été réalisée en complément du cadre de normalisation de la fabrication additive dans la construction. À l'appui du raisonnement scientifique pour concevoir la solution d'impression 3D appropriée, un système global composé de 5 sous-systèmes a été défini. Une approche expérimentale pour l'évaluation de l'imprimabilité a été développée. Elle a consisté en des tests simples et une analyse sans dimension pour caractériser l'imprimabilité des matériaux cimentaires à l'aide d'indicateurs spécifiques. Une tête d’impression a été conçue sur la base de fonctionnalités d'entrée telles que la possibilité d'activer un matériau inerte dans la tête et un contrôle du flux du matériau sortant3D printing in construction is growing exponentially. This thesis examines the use of existing industrial solutions to meet the need for extrusion-based 3D printing in the construction sector. There are no relevant guidelines for 3D printing in terms of machine specification or material formulation. A prospective study has been carried out to understand the multidisciplinary aspect of 3D printing. The principles of additive manufacturing were highlighted with its advantages, applications and limitations. The 3D printing process was formalized in 5 distinct phases for construction. Thus, a framework for 3D printing in construction, based on the extrusion technique, was proposed. An introduction of a system of system concept and an intelligent level of automation for 3D printing in construction were proposed. This part was realized as a complement to the standardization framework for additive manufacturing in construction. In support of the scientific reasoning to design the appropriate 3D printing solution, an overall system consisting of 5 subsystems was defined. An experimental approach for the evaluation of printability was developed. It consisted of simple tests and dimensionless analysis to characterize the printability of cementitious materials using specific indicators. A print head was designed based on input functionalities such as the possibility to activate an inert material in the head and a control of the outgoing material flow
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Rabenantoandro, Andry Zaid. "Contribution à la fabrication additive dans la construction : conception d’une tête d’impression intelligente, et matériaux de construction". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2020. http://www.theses.fr/2020ECLI0010.
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L’impression 3D en construction connait un développement exponentiel dans le domaine de la construction. Cette thèse examine l'utilisation des solutions industrielles existantes pour répondre au besoin de l’impression 3D basé sur l'extrusion dans le secteur de la construction. Il n'existe pas de lignes directrices pertinentes pour l’impression 3D en termes de spécification des machines ou de formulation des matériaux. Une étude prospective a été réalisée afin de comprendre l'aspect multidisciplinaire de l'impression 3D. Les principes de la fabrication additive ont été mis en évidence avec ses avantages, ses applications et ses limites. Le processus d'impression 3D a été formalisé en 5 phases distinctes pour la construction. Ainsi, un cadre de travail pour l'impression 3D dans la construction, basé sur la technique d'extrusion, a été proposé. Une introduction du concept de système de système et un niveau d'automatisation intelligent de l'impression 3D dans la construction ont été proposés. Cette partie a été réalisée en complément du cadre de normalisation de la fabrication additive dans la construction. À l'appui du raisonnement scientifique pour concevoir la solution d'impression 3D appropriée, un système global composé de 5 sous-systèmes a été défini. Une approche expérimentale pour l'évaluation de l'imprimabilité a été développée. Elle a consisté en des tests simples et une analyse sans dimension pour caractériser l'imprimabilité des matériaux cimentaires à l'aide d'indicateurs spécifiques. Une tête d’impression a été conçue sur la base de fonctionnalités d'entrée telles que la possibilité d'activer un matériau inerte dans la tête et un contrôle du flux du matériau sortant3D printing in construction is growing exponentially. This thesis examines the use of existing industrial solutions to meet the need for extrusion-based 3D printing in the construction sector. There are no relevant guidelines for 3D printing in terms of machine specification or material formulation. A prospective study has been carried out to understand the multidisciplinary aspect of 3D printing. The principles of additive manufacturing were highlighted with its advantages, applications and limitations. The 3D printing process was formalized in 5 distinct phases for construction. Thus, a framework for 3D printing in construction, based on the extrusion technique, was proposed. An introduction of a system of system concept and an intelligent level of automation for 3D printing in construction were proposed. This part was realized as a complement to the standardization framework for additive manufacturing in construction. In support of the scientific reasoning to design the appropriate 3D printing solution, an overall system consisting of 5 subsystems was defined. An experimental approach for the evaluation of printability was developed. It consisted of simple tests and dimensionless analysis to characterize the printability of cementitious materials using specific indicators. A print head was designed based on input functionalities such as the possibility to activate an inert material in the head and a control of the outgoing material flow
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Alhaik, Ghaith. "Influence de l'amidon sur les propriétés rhéologiques, mécaniques et multiphysiques de formulations terre-paille". Thesis, Artois, 2017. http://www.theses.fr/2017ARTO0205/document.
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Les techniques de l'éco-construction répondent au besoin de réduire l'empreinte environnementale du secteur de la construction grâce à l'utilisation de ressources de proximité (filières courtes), sans transformation énergivore et grâce à la capacité de régulation thermo-hydrique des parois. La terre crue seule ou associée à de la paille fait office de symbole. Mais ses caractéristiques variables selon son origine, le long temps de séchage, et de faibles résistances mécaniques sont des freins à son utilisation. L'association de la terre avec des adjuvants biosourcés, tel que l'amidon déjà utilisé dans la fabrication de plaque de plâtre, représente une voie intéressante d'amélioration des performances. La thèse a pour objectif d'étudier l'influence de l'amidon sur le comportement physico-mécanique de la terre seule ou mélangée à de la paille. L'application envisagée des formules est la préfabrication de produits de construction non-porteurs. Les formulations incluent des fines argilo-calcaires (FAC), de la chènevotte ou des anas de lin, et différents amidons. La première partie de la thèse porte sur les mélanges terre-amidon. Des essais au viscosimètre ont défini le comportement rhéologique des mélanges de type Bingham modifié et ont montré une augmentation de la thixotropie. A l'état durci, les résistances mécaniques ont été meilleures avec l'amidon. La deuxième partie porte sur des mélanges terre-paille-amidon. L'amidon améliore l'ouvrabilité et les résistances mécaniques mesurées selon différentes conditions de stockage. A l'échelle d'un carreau, les performances mécaniques, thermiques, et acoustiques de certaines formules sont comparables à celles de carreaux de plâtreThe eco-construction responds to the need to reduce the environmental footprint in the sector of construction through the use of proximity resources (e.g. earth, straw, etc.), without energy-intensive transformation and through the thermohydric regulation capacity of walls. Raw earth alone or in association with straw is a symbol. But variable characteristics according to its origin, a long drying time and low mechanical strengths are brakes to its use. Earth material in association with biosourced admixtures such as starch, already used in the manufacturing of plasterboard, represents an interesting way to improve its performances.The thesis aims to study the influence of starch on the physico-mechanical behavior of the earth alone or with straw. The intended application of the study is the prefabrication of non-load-bearing construction products. The designed mixes include quarry fines (QF), hemp or flax straw and various starches.The first part of this work deals with earth-starch mixes. Viscometer tests were defined modified Bingham as the rheological behavior of mixes and showed an increase in thixotropy. In hardened state, the mechanical strengths are better with starch.The second part deals with earth-straw-starch mixes. Starch improves the workability and the mechanical strengths measured under different storage conditions. At the scale of a block, the mechanical, thermal and acoustic performances of some mixes are comparable to those of plaster blocks
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Sellier, Alain. "Modélisations probabilistes du comportement de matériaux et de structures en génie civil". Cachan, Ecole normale supérieure, 1995. http://www.theses.fr/1995DENS0012.
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Des méthodes de calcul basées sur la théorie des probabilités sont développées. Elles permettent d'étudier la sécurité de structures métalliques à assemblages semi-rigides et la sécurité de structures en béton arme. Ces méthodes sont également intéressantes pour la modélisation de matériaux hétérogènes. Elles permettent alors de développer une loi de comportement du béton intégrant des phénomènes aussi divers que la localisation des déformations, les effets d'échelle ou les mécanismes physico-chimiques de la réaction alcali-granulats