Добірка наукової літератури з теми "Durabilité du revêtement"

Granodiorite from the Pohorje Mountains (northeastern Slovenia) is considered the highest quality natural stone in Slovenia. Pohorje granodiorite is a grey, calc-alkaline igneous rock of Miocene age (18.7 Ma) that is distinguished by thick white aplite−pegmatite veins. It mainly consists of plagioclase, quartz, and K-feldspar, subsidiary biotite and a small amount of hornblende. It is characterized by high density, low water absorption, and low porosity, so that it exhibits high frost and salt resistance, as well as a high compressive strength and a very high flexural strength. It is widely recognized throughout the country for its durability and decorative white veins, and is the most frequently used natural stone in Slovenia today. It is mainly used as paving and cladding material for residential buildings, churches, and other structures, as well as in public areas, where it adds special character to many of the larger towns and cities. Several important buildings, some of which have been declared cultural monuments of national importance, are also decorated with this stone, including the Slovenian Parliament, the Republic Square business complex, and the Faculty of Law of the University of Ljubljana, all of which are located in Ljubljana. Since 1940, Pohorje granodiorite has also been widely used by sculptors in various monuments and fountains. RÉSUMÉLe granodiorite des montagnes de Pohorje (nord de la Slovénie) est considéré comme la meilleure pierre naturelle de Slovénie. Le granodiorite de Pohorje est une roche ignée grise, calco-alcaline du Miocène (18,7 Ma) qui se distingue par la présence d’épais filons de pegmatites d’aplite blanche. Il se compose principalement de plagioclase, de quartz et de feldspath potassique, de biotite accessoire et d’une petite quantité d'amphibole. Elle est caractérisée par une densité élevée, un faible coefficient d’imbibition, et une porosité faible, de sorte qu'elle présente une haute résistance au gel et au sel, ainsi qu’une résistance élevée à la compression et une résistance très élevée à la flexion. Elle est très connue dans tout le pays pour sa durabilité et ses filons décoratifs blancs, et c’est la pierre naturelle la plus fréquemment utilisée en Slovénie de nos jours. Elle est principalement utilisée comme matériau de pavage et de revêtement pour les bâtiments résidentiels, les églises et autres constructions, ainsi que dans les espaces publics, où elle donne un caractère distinctif aux grands villages et aux villes. Plusieurs bâtiments importants, dont certains ont été déclarés monuments culturels d'importance nationale, sont également décorées avec cette pierre, y compris le Parlement slovène, le complexe d'affaires Place de la République, et la Faculté de droit de l'Université de Ljubljana, lesquels sont tous situés à Ljubljana. Depuis 1940, le granodiorite de Pohorje a aussi été beaucoup utilisé par les sculpteurs dans divers monuments et fontaines.Traduit par le Traducteur

Silicified granites were used to build the Romanesque monuments in the city of Ávila, Spain. The building stones comprise two types of granite based on their technical properties and colour: Bleeding Stone (Piedra Sangrante) and Ochre Granite (Caleño). They were used as a facing stone in the city´s Romanesque monuments of the 12th century (e.g. the cathedral and church of San Pedro), and the famous city walls that constitute the best example of military Romanesque Spanish architecture. During the Gothic and Renaissance periods of the 13th and 15th centuries, silicified granites were used mainly to build ribbed vaults, the voissoirs of the arches, and elements of the windows in the monuments of Ávila. Silicified granites are found in the intermediate and upper part of a complex palaeoweathering zone or mantle developed on the Iberian Hercynian Basement which underlies much of the western Iberian Peninsula. The silicification occurred during tropical conditions in the Mesozoic. The weathered mantle was truncated by Alpine tectonic movements during the Tertiary, and its remnants were unconformably overlain by more recent sediments in the western and southern part of the Duero Basin and along the northern edge of the Amblés Valley graben. The historical, and now protected, quarry is located in a village called La Colilla, about 5 km from the city of Ávila. Currently, this stone is exploited only for restoration work performed in the city, for example the Walls of Ávila, and the church of San Pedro. The resource is limited and being depleted, so the stone will be scarce in the near future. Consequently, these silicified granites should be recognized as a Global Heritage Stone Resource. The specific technical properties of these stones and their historic use, decay patterns, durability, and suitability for conservation treatments combine to support its designation as a Global Heritage Stone Resource.RÉSUMÉDes granites silicifiés ont été utilisés pour construire les monuments romans dans la ville d’Ávila, en Espagne. Les pierres de construction comprennent deux types de granite selon leurs propriétés techniques et leur couleur : Bleeding Stone (Piedra sangrante) et Ochre Granite (Caleño). Ils ont été utilisés comme pierre de revêtement de monuments romans du 12ème siècle de la ville (par exemple la cathédrale et de l'église de San Pedro), et pour les célèbres remparts de la ville qui constituent le meilleur exemple de l'architecture espagnole romane militaire. Durant les périodes gothique et Renaissance des 13e et 15e siècles, les granites silicifiés ont été utilisés principalement pour construire des croisés d'ogives, des voussoirs d’arcs et des éléments de fenêtres des monuments d’Ávila. Les granites silicifiés se trouvent dans la partie intermédiaire et supérieure d'une zone complexe de paléo-altération ou de manteau développée sur le socle ibérique hercynien qui supporte une grande partie de la péninsule ibérique occidentale. La silicification s’est produite dans des conditions tropicales au Mésozoïque. Le matériau mantélique altéré a été tronqué par des mouvements tectoniques alpins au cours du Tertiaire, et ses restes ont été recouverts en discordance par des sédiments plus récents dans la partie ouest et sud du bassin de Duero, et le long de la bordure nord de la vallée en graben d’Amblés. L’ancienne carrière, maintenant protégée, est située dans un village appelé La Colilla, à environ 5 km de la ville d’Ávila. Actuellement, cette pierre est exploitée uniquement pour les travaux de restauration effectués dans la ville, par exemple les murs d’Ávila, et l'église de San Pedro. La ressource est limitée et en voie d'épuisement, de sorte que la pierre sera rare dans un proche avenir. Par conséquent, ces granites silicifiés devraient être reconnus en tant que pierre du Patrimoine mondial des ressources en pierre. Les propriétés techniques spécifiques de ces pierres et leur valeur historique, leurs modes de désintégration, leur durabilité et leur pertinence pour la conservation patrimoniale justifient leur désignation en tant que roche du Patrimoine mondial des ressources en pierre. Traduit par le Traducteur

Ce travail a pour but d'étudier la durabilité mécanique du collage blanc (béton) sur noir (enrobé) sans lequel deux structures de chaussée innovantes – le béton de ciment mince collé (BCMC) et le béton armé continu sur grave bitume (BAC sur GB) –, constituées d'une couche de blanc mise en oeuvre sur une couche de noir, n'ont aucun intérêt. Tout d'abord, on s'attache à identifier, à partir d'une analyse bibliographique, un mode de ruine du collage sous l'action du trafic. On établit que les fissures de retrait de la couche de béton constituent le point à partir duquel s'initie et se propage le délaminage. Dans un second temps, ce mode de ruine est simulé par un essai mécanique de fatigue en laboratoire, qui permet d'observer un délaminage progressif. Dans cet essai, le grenaillage de l'interface, comparé au non grenaillage, apporte un collage plus durable. Une analyse mécanique de l'essai est proposée et nécessite d'être être validée avec plus d'essais dans l'avenir. Ensuite, on met au point d'une méthodologie de suivi " in situ " de la qualité du collage par CND, basée sur l'utilisation système d'auscultation mécanique dynamique. Finalement, l'analyse des essais échelle 1:1 montre deux évolutions du collage. Pour la RN4, chaussée épaisse présentant un engrènement mécanique au niveau des fissures, on ne note aucune évolution du décollement initial après 2 ans. Pour la maquette de structure réelle, à couches amincies et ne présentant pas d'engrènement mécanique dans les fissures, on observe, après 1 million de cycles de sollicitation des simulateurs de trafic accéléré FABAC, le mode de ruine attendu soit un délaminage s'initiant au niveau des fissures de retrait
For the last ten years, two new composite pavement structures (whitetopping –i. E. Thin concrete slabs over existing rutted asphalt pavement– and Continuously Reinforced Concrete Pavement, CRCP, over asphalt sub-base) have raised a significant interest. Based on the association of a concrete layer bonded to an asphalt sub-base, they lead to a reduction of the layers thickness and cost. A long-lasting bond is essential. This work deals with the mechanical study of the bond fatigue lifespan. Firstly, the bibliographical analysis focuses on the way this bond is deteriorated in such structures submitted to traffic. Cracks induced by the restrained shrinkage of the concrete layer can initiate and propagate debonding. Secondly, a mechanical fatigue test simulates this way of deterioration in laboratory. Interface blasting leads to a more lasting bond. A mechanical analysis of the test is also proposed. Thirdly, a non destructive survey method of the bond quality, based on the use of mechanical wave propagation, is developed. Eventually, full scale experiments analysis provide two evolution of bond. The RN4 experiment aims to measure the growth of an initial fracture at the interface between the concrete layer and the asphalt sub-base under real traffic conditions. After 2 years of traffic, no propagation of the fracture is noticed. For the second full scale experiment, a pavement structure model, constituted of thin layers and wide opened cracks, the awaited way of deterioration (delamination initiated from the vertical crack) is observed after 1 million cycles applied by the accelerated pavement loading facility FABAC

Ce travail est consacré à l'étude du comportement photochimique d'un encapsulant multifonctionnel de cellules photovoltaïques organiques (CPO) dont la finalité est d'augmenter à la fois la durée de vie et le rendement de conversion des cellules. L'étude rapportée dans ce manuscrit porte sur le développement d'un revêtement permettant la conversion lumineuse du rayonnement UV solaire, ce dernier étant un facteur important de dégradation des CPO à base de P3HT et ne contribuant que faiblement à la conversion photovoltaïque. Dans un premier temps cette étude a porté sur l'élaboration d'une couche de conversion à partir d'une matrice polymère en EVA et d'une charge luminescente inorganique (SrAl2O4 : Eu2+, Dy3+). Dans un second temps, l'évolution des propriétés physiques et chimiques de cette couche de conversion sous irradiation à des longueurs d'onde supérieures à 300 nm a été étudiée. La présence des charges s'est révélée être un facteur pro-dégradant des films composites, sans pour autant que le mécanisme de dégradation du polymère ne soit affecté. L'étude des conditions de propagation de la lumière dans les films diffusants par l'application de la théorie de Mie a mis en évidence une possible augmentation du trajet optique des photons dans certains films composites. Ce phénomène pourrait contribuer à expliquer l'origine du comportement photochimique particulier des films étudiés. C'est finalement une preuve de concept qui a été recherchée pour l'utilisation d'un revêtement multifonctionnel pour l'amélioration et la conservation des propriétés de conversion d'une CPO à base de P3HT.

Pour qualifier l'adhésion des revêtements organiques utilisés comme moyens de protection anti-corrosion des substrats métalliques, de nombreux procédés existent. L'un de ces procédés est le test développé ici et qui utilise des ultrasons. Il s'applique à des systèmes de peinture sur acier galvanisé, dont l'épaisseur est comprise entre 20 et 40 um. L'objet de cette Thèse est de présenter les différentes étapes de la mise au point de ce test dont on attend à la fois de vérifier la qualité d'un produit en fin de fabrication, d'analyser sa résistance mécanique en milieu humide et de prédire son comportement en service sur une longue période, préoccupations majeures du fabricant. Dans cette étude il a été démontré que l'eau est utilisée comme agent actif dans le test. Trente-sept systèmes connus ont été ainsi soumis au test à l'état neuf, puis après 6 mois et 12 mois d'exposition à l'atmosphère corrosive de la station d'exposition de CAYENNE, située en zone tropicale humide. La méthode a permis de classer les trente-sept systèmes en fonction de leur résistance aux ultrasons en terme de durée, la puissance des ultrasons étant maintenue constante pendant tout le test. Il a été montré que les propriétés mécaniques étaient liées à l'effet de barrière à l'eau des polymères et évoluaient en fonction du type d'exposition. Enfin, il a été montré que le caractère prédictif du test est davantage à relier à l'aspect morphologique des [types de dommage observés sur les] échantillons au cours du test, plutôt qu'à la mesure de la durée de résistance aux ultrasons
Numerous testing procedures have been developed in order to qualify adhesion of organic coatings used for protection of metallic surfaces against corrosion. This work deals with the development of a new test based on ultrasonic solicitation of samples of steel substrates coated with paint films which thickness are lying in a range of 20 to 40 um. The various steps of the design of the experimental equipment and the last improvements are described. The aims of the thesis are the characterisation of mechanical behaviour of the protective film under periodic solicitation in wet medium, the monitoring of the reliability of the manufacturer's process and to try to predict the durability of the manufactured products under tropical conditions. The various experiments point out that water takes an important part during the test. The experimental results collected on the various samples make evidence that mechanical properties depend on the water barrier effect and on the exposure time of the organic coating to the tropical conditions. It is finally demonstrated that the durability of the manufactured products can be related to morphological aspects of the damages types undergone by the samples during the test

La durabilité des piles à combustible à membrane échangeuse de protons, jugée à l’heure actuelle insuffisante, est principalement liée à la dégradation des supports de catalyseur cathodiques carbonés. Afin d’augmenter cette durabilité, un fin revêtement de dioxyde d’étain est effectué sur différents types de carbone (nanotubes, noirs et aérogel de carbone). L’objectif est d’obtenir un matériau alliant la morphologie et la conductivité électrique des carbones avec la stabilité thermodynamique du dioxyde d’étain. Plusieurs types de carbone avec des propriétés intrinsèques différentes ont été choisis afin d’avoir un large un panel de textures et de structures. Dans ces travaux de thèse, des études expérimentales ont été effectuées dans le but d’obtenir des revêtements d’oxyde d’étain fins, homogènes et couvrants. Ces études ont mis en l’avant l’influence primordiale de la texture et de la structure du carbone, mais aussi de la valeur du pH du milieu réactionnel sur la qualité et la quantité de revêtement. Il a aussi été montré que les mécanismes de transformation du précurseur en dioxyde d’étain dépendent de la valeur de ce pH. En améliorant les interactions entre la surface des carbones et des espèces réactives, il a été possible dans certains cas de diminuer grandement la quantité de précurseur tout en améliorant la qualité du revêtement. Les dépôts de nanoparticules de platine effectués sur des aérogels de carbone bruts et revêtus ont mis en avant un comportement différent du platine qui a tendance à s’agglomérer lorsqu’il est en contact avec le dioxyde d’étain. Les performances initiales ainsi que la durabilité des électrocatalyseurs en fonction de deux tests de vieillissement accéléré (classique ou démarrage/arrêt) ont ensuite été discutées, mettant en avant des résultats mitigés
The proton exchange membrane fuel cell’s lifespan is insufficient because of the degradation of carbon used as cathodic catalyst supports. In order to reduce this degradation, a thin tin dioxide coating is synthesized on the surface of different carbonaceous materials (nanotubes, carbon blacks and aerogel). The aim is to combine the morphology and the electric conductivity of the carbon with the thermodynamic stability of the tin dioxide. Carbonaceous materials with different intrinsic properties are chosen for this study to test a wide range of textures and structures. Experimental studies were carried out in order to synthesize a thin, homogeneous and covering tin dioxide coating. The major influences of the texture and structure of carbonaceous materials but also the influence of the pH value on the quantity and quality of the coating are highlighted. It turns out that the mechanism of formation of tin dioxide depends on this pH value. Thanks to the improvement of the interactions between the carbon surface and the reactive species, it was possible, in some cases, to reduce drastically the quantity of precursor. Platinum nanoparticles deposition performed on various materials (raw or coated carbon aerogel) highlights a different platinum behavior. In fact, on the tin dioxide surface, nanoparticles tend to agglomerate together instead of making a homogeneous dispersion. Then, the initial performances and the durability of electrocatalysts tested with two accelerated stress tests (load protocol or start/stop protocol) are evaluated, spotlighting mitigate results

De nombreuses pièces sont sujettes à des sollicitations de frottement à haute température dans le domaine de l’aéronautique. En effet, dans ce domaine, l’augmentation constante des puissances des réacteurs implique une augmentation de la température de fonctionnement des systèmes mécaniques et en particulier des contacts frottants. Cette augmentation de température a pour conséquence la diminution de la durabilité des matériaux lubrifiants solides actuellement utilisés pour ce type de contact. C’est pourquoi il est indispensable de sélectionner de nouveaux revêtements aux propriétés tribologiques à chaud améliorées. Dans cette optique, une thèse ayant pour sujet la durabilité de rotules aéronautiques d’attache mât-moteur de l’A380 soumises à des conditions extrêmes de fonctionnement en termes de température et de conditions glissement, a été effectuée au LTDS. Dans un premier temps, les endommagements de surface (abrasion, adhésion) des pièces réelles ont été analysés, à travers des analyses MEB/EDX du revêtement d’argenture déposé dans le contact entre les bagues intérieure et extérieure de la rotule. Des essais tribologiques en configuration classiquement utilisée, cylindre/plan (sur Cameron-Plint), ont ensuite été réalisés sur le revêtement d’argenture afin de comparer les endommagements observés in situ et sur banc. Dans le but de sélectionner un revêtement ou un couple de revêtements susceptibles de remplacer l’argenture dans le contact étudié, une dizaine de revêtements différents (couches accommodantes et couches dures) ont ensuite été testés individuellement en configuration cylindre/plan dans les mêmes conditions d’essai que dans le cas de l’argenture. Cette campagne d’essai a permis de dégager les plus performants/endurants tribologiquement. Parallèlement, un tribomètre original a été conçu au laboratoire afin de pouvoir simuler au mieux les conditions de contact réelles (sollicitations mécaniques, température de contact…). Ce tribomètre rotatif à haute température (TRHT), utilisable en configuration couronne/plan, permet d’appliquer simultanément au contact une force normale pouvant aller jusqu’à 50 kN, un mouvement rotatif alternatif, et une température de contact pouvant aller jusqu’à 1000°C grâce à un système de chauffage par induction. Les revêtements ayant démontré le meilleur comportement en termes de résistance à l’usure et au frottement au cours des essais en configuration cylindre/plan ont également été testés individuellement sur ce tribomètre en configuration couronne/plan. Les essais finaux ont été réalisés en interface complète, c'est-à-dire avec une couche accommodante déposée sur la pièce représentant la bague intérieure de la rotule, une couche dure déposée sur la pièce représentant la bague extérieure, et une couche à bas frottement (graisse ou vernis). Deux solutions de lubrification de ce type ont été déterminées pour le contact rotulé : une pour les rotules d’attache mât-moteur avant qui fonctionnent jusqu’à 160°C (CuNiIn + vernis Everlub / WC-C) et une pour les rotules d’attache mât-moteur arrière qui fonctionnent jusqu’à 570°C (stellite + vernisEverlub / TiHfCN)
In aeronautics tribology, mechanical parts are required to operate with increasing temperature. The increased functioning temperature of the contacts prone to friction and wear (such as bearings and other structural parts) is a direct consequence of the increasing power of jet engines. In the case of ball bearings, the substrate materials as well as the coating durability are affected by temperature. There is then a pressing need to introduce new coatings demonstrating effective tribological behaviour at high temperature. A PhD research subject was defined in partnership with Airbus Aerospace and SKF Aerospace and conducted at LTDS. The main goal of this research is to study the durability of ball bearings functioning under extreme conditions in terms of temperature and sliding friction. First, SEM/EDX analyses were done on the silver coating deposited in the contact between the ball bearings rings, in order to acknowledge the actual bearings surface damage. Tribological testing of the silver coating was then performed in a standard cylinder-on-flat configuration in order to compare in situ and experimental damages. More than ten different coatings (both soft and hard coatings, with solid lubrication properties and/or wear resistance properties) were then tested in the same configuration and conditions as the silver coating. These tests allowed us to identify the best suitable coatings for the application. An original test rig was also designed in the lab, in order to better simulate the bearings functioning conditions. This tribometer (TRHT) makes it possible to perform tests in ring-on-flat configuration (close contact) and to simultaneously apply a normal force up to 50 kN and a reciprocating rotating motion. Using this tribometer, the final tests were conducted on the best candidates among the different coatings, individually at first to assess their tribological behavior, and then in a configuration as close to reality as possible, with a hard coating covered ring and a soft coating covered flat, the contact between the two being greased or varnished. Finally, several possible solutions were determined, for two different functioning temperatures:160°C (CuNiIn + varnish Everlub / WC-C) and 570°C (stellite + varnish Everlub / TiHfCN)

Le remplacement de monomères d'origine pétrosourcée par des analogues biosourcés améliore la durabilité et diminue la dépendance aux ressources fossiles. De plus, de nouvelles caractéristiques et propriétés sont souvent découvertes. Les polyesters aliphatiques biosourcés ont déjà partiellement remplacé les produits traditionnels. Dans le contexte du projet Sorago, une résine entièrement biosourcée pour les revêtements de prélaquage des produits intérieurs a déjà été introduite sur le marché (Estetic® bio Air, Arcelor Mittal). Pour permettre l'utilisation du produit dans des applications extérieures, sa résistance à la lumière UV et à l'humidité sont à améliorer. Cela pose deux problèmes : Une disponibilité limitée de monomères pouvant introduire de la rigidité dans la résine et la relation entre la structure de la résine et sa dégradation. La vanilline a été choisie comme synthon pour la gamme des monomères rigides et biosourcées. La transformation de sa fonction aldehyde par réaction de Perkin et sa réactivité a été examinée. Dans une série des copolymerisations, l'influence des conditions de réaction sur la composition du produit final a été proposée. Une relation structure-propriétés concernant la température de la transition vitreuse et la viscoélasticité des plusieurs monomères biosourcées a été établie, et comparée avec celle des monomères petrosourcées. Une série des prototypes avec des propriétés très variées a été soumise à un test de vieillissement rapide. Leur dégradation a été suivie sur la base de leur rétention de brillance, par FTIR et par des tests de µ-dureté et d'épaisseur des films. La performance des prototypes biosourcés s'est révélée inférieure à celle d'une résine standard pétrosourcée mais aucune évidence qui suggère que cela est du à la présence des monomères biosourcées n'a été détectée. Cela suggère que la création d'une résine biosourcée et suffisamment durable pour l'extérieur sera possible
Moving away from petroleum and towards biobased materials not only leads to greater sustainability and lower dependence on diminishing fossil resources, but can also catalyse the discovery of new properties. Aliphatic polyesters based on renewable resources have already started to replace traditional products. Within the Sorago project, a fully biobased resin for interior coil coatings has recently been proposed on the market (Estetic® Bio Air, Arcelor Mittal). In order to extend the possible use of the biobased product to exterior applications, an improvement of its resistance to humidity and UV radiation is crucial. This presents two challenges: The limited availability of monomers which provide rigidity in the resin structure and the relationship between the resin composition and its weatherability. Vanillin was chosen as a possible extension to the range of rigid, biobased monomers for polyesterification reactions. The transformation of its aldehyde and its reactivity was studied in terms of catalytic activation and through a series of copolymerisations which revealed the influence of the reaction conditions on the composition of the product. A structure-property relationship concerning the coating glass transition temperature and visco-elastic behaviour of the coating was furthermore established for a series of renewable monomers and contrasted with petroleum based equivalents. Series of prototypes with a wide variety of properties were then subjected to accelerated weathering tests. Their degradation was followed directly by gloss retention and different mechanisms were revealed using FTIR, µ-hardness and film thickness measurements. While the performance of the biobased coating was subpar, no evidence linking its degradation to the presence of renewable monomers was found, suggesting that the creation of a sufficiently durable and renewable exterior coating will be possible

L'industrie textile s’intéresse depuis longtemps aux propriétés superhydrophobes et auto-nettoyantes. Le dépôt de composés fluorés à longues chaînes carbonées à la surface des textiles est actuellement le moyen le plus efficace d’obtenir de telles propriétés. En raison de leurs effets néfastes sur la santé et l'environnement, ces composés doivent être remplacés conformément à la réglementation REACH. Dans cette thèse, la polymérisation plasma a été choisie pour concevoir des traitements de surface durables, superhydrophobes et respectueux de l'environnement pour textiles. Dans ce contexte, la possibilité de contrôler temporellement et spatialement la cinétique de polymérisation plasma d'un précurseur modèle largement étudié à l'IS2M, à savoir l'anhydride maléique, a été démontrée dans un réacteur original d'un mètre de long. De plus, la possibilité de contrôler les propriétés chimiques et morphologiques des films polymères a été abordée. Suivant une méthodologie expérimentale similaire, le contrôle de la polymérisation plasma d'un précurseur organosiliconé, à savoir l’hexaméthyldisiloxane (HMDSO) a été étudié pour obtenir un revêtement superhydrophobe vert. L'accent a été mis sur la compréhension de la résistance au lavage de ces revêtements en caractérisant la cohésion du revêtement et de son adhérence à la fibre. Enfin, un second précurseur non fluoré a été testé en tant qu’alternative innovante à l’HMDSO. En contrôlant finement les paramètres temporels et spatiaux de la décharge plasma, les performances de superhydrophobie des polymères plasma et leurs durabilités ont pu être modifiées, soulignant l’approche tout à fait pertinente développée dans ce travail de thèse
The textile industry has been interested for long in water-repellency and self-cleaning properties. Deposition of fluorinated compounds with long carbon chains on the surface of textiles is currently the most efficient solution to reach such properties. Because of their harmful effects on health and environment, these chemicals have to be replaced in accordance with REACH specifications. During this PhD work, plasma polymerization process has been chosen as a good candidate to engineer durable, superhydrophobic and eco-friendly surface treatments for textiles. In this context, we successfully demonstrated the possibility to control temporally and spatially plasma polymerization kinetics of a model precursor widely studied at the IS2M, namely maleic anhydride, in an original one-meter long reactor. More than that, the possibility to control the chemical and morphological properties of plasma coatings was particularly addressed. Following a similar experimental methodology, the control of plasma polymerization of an organosilicon precursor, namely hexamethyldisiloxane (HMDSO), was investigated to get eco-friendly superhydrophobic coating. A focus was made on the understanding of thin film resistance to washing by characterizing coating cohesion and adhesion to the textile fiber. Finally, a second fluorine-free precursor was tested as an innovative alternative to HMDSO to engineer eco-friendly superhydrophobic coatings. By a fine tuning of temporal and spatial parameters of the plasma discharge, water-repellency performances of plasma polymer coatings and their durability could be significantly modified, highlighting the interesting approach developed during this PhD work

Les performances des matériaux routiers se dégradent dans le temps sous l’effet des sollicitations mécaniques et environnementales. Parmi les facteurs influents, l’eau apparait comme l’un des éléments principaux impliqués dans les mécanismes de dégradation en provoquant une décohésion progressive du matériau. Les essais normalisés disponibles en France et à l’International permettant d’évaluer en laboratoire le comportement du mélange en présence d’eau peinent à prédire son comportement sur site. Il apparait donc nécessaire de comprendre plus fondamentalement l’évolution du matériau en présence d’eau pour prédire et prévenir de l’action de l’eau. A l’inverse du mouillage, le démouillage est défini comme le retrait du film de bitume à la surface du granulat. Il pourrait être à l’origine de la dégradation des matériaux routiers en présence d’eau. Une méthodologie expérimentale a été développée pour caractériser le phénomène de démouillage à partir d’un système modèle bitume/granulat. De plus, des essais normalisés ont été réalisés sur des mélanges foisonnés et compactés. Les protocoles expérimentaux des essais se différencient par le mode de conditionnement et le type de sollicitation mécanique. Les avantages et les limites des différents essais sont exposés. Les différents modes de dégradation identifiés ont été interprétés à la lumière des connaissances acquises lors de l’étude du démouillage de systèmes modèles. Ce travail a également permis de définir le pouvoir discriminant des essais et de sélectionner les plus pertinents pour évaluer l’impact de différents paramètres de formulation sur la durabilité des enrobés bitumineux en présence d’eau et notamment l’additivation chimique du bitume
Performance of asphalts pavement are lowered under mechanical and environmental loadings. Among influent factors, water appears to be one of the major element leading to deterioration of the material cohesion. Numerous test in the world are available to evaluate moisture damage in laboratory. However, most of them show poor correlation with field performances. A fundamental understanding is still needed to predict and prevent its effects.Contrary to wetting, stripping is defined as the shrinkage of the bitumen on aggregate surface. It could be one of the road pavement materials moisture damage mechanisms in presence of water. An experimental method was used to characterize the stripping kinetic using a model bitumen/aggregate interface. Additionally, standardized laboratory tests were carried out on loose and compacted mixes. Experimental procedures vary from one to another regarding conditioning process and mechanical loading types. Advantages and limits of these test methods are exposed. Different moisture damage mechanism have been identified using the acquired knowledge from the stripping evaluation on model system. This work also allow to evaluate the discriminating power of test methods. It allows to select the most relevant one able to evaluate several parameter influences on material durability in presence of water,in particular the chemical additivation of bitumen

La durabilité des revêtements organiques constitue une problématique industrielle et scientifique importante. La durée de vie d'un revêtement dépend en grande partie de son adhérence sur son substrat. L'objectif de ce travail consiste à comprendre les phénomènes d'interphase et d'adhérence entre un revêtement anticorrosion et un substrat métallique. Nous chercherons également à valider des traceurs de la dégradation du revêtement et du développement d'une délamination et/ou d'une corrosion à l'interface métallique. Ce travail expérimental est mené, à la fois, sur un revêtement non-chargé, dont on fait varier la stœchiométrie, et sur un primaire anticorrosion commercial. Tout deux sont formés par le même liant polymère DGEBA- Polyamidoamine. Le revêtement anticorrosion incorpore dans sa formulation un terpolymère vinylique ainsi que deux pigments anticorrosion : l'oxyde de fer et le phosphate de zinc. Le talc constitue sa charge principale. Différentes méthodes sont employées pour caractériser l'interphase des systèmes DGEBA/ Polyamidoamine appliqués sur acier: l'infrarouge à transformée de Fourrier (IRTF), la micro analyse thermique (µTA) et une méthode basée sur des mesures de déflexion. Nous observons des différences de comportement entre les propriétés d'interphase et celles du revêtement massique. Les limites inhérentes à la méthode de caractérisation par les mesures de déflexion conduisent à une surestimation de l'épaisseur de l'interphase. Les caractérisations par 1R et par µT A ont perm is d'observer l'interphase à une échelle plus faible. Nous observons ainsi par IR une forte présence d'amine sur une épaisseur 40 µm correspondant à la zone d'interphase. Cet excès d'amine est également confirmé par les résultats de µTA qui montrent une diminution de la Tg du revêtement massique à proximité de l'interface métallique. Suite à un vieillissement hygrothermique cyclique, on observe la disparition de la zone d'interphase. Par ailleurs, une étude en spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) permet de suivre les évolutions des propriétés de protection du revêtement. Pour cela, des mesures de résistances des pores et de transfert de charge ainsi que de la capacité du revêtement sont conduites en fonction de la durée d'immersion et du vieillissement hygrothermique préalable. Ces évolutions mettent en évidence 3 étapes pour la perte des propriétés de protection ainsi que le contrôle des phénomènes à l'interface métallique par les propriétés barrières. Enfin, des mesures d'adhérence (POT et test au solvant NMP) complètent et confirment les résultats précédents en précisant le rôle bénéfique des amines sur l'adhérence et sur sa réversibilité après séchage.