Дисертації: "Matériaux en terre"

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Meukam, Pierre. "Valorisation des briques de terre stabilisées en vue de l'isolation thermique de batiments." Cergy-Pontoise, 2004. http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/04CERG0287.pdf.

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Анотація:

Ce travail porte sur la valorisation de matériaux locaux au Cameroun en vue d'améliorer leurs performances en isolation thermique. Il s'agit dans un premier de temps de mettre au point de nouveaux matériaux locaux pour l'enveloppe de bâtiment. La pouzzolane naturelle et la sciure de bois qu'on trouve en abondance au Cameroun ont servi à réaliser des briques de terre plus légères et de meilleures performances thermiques que celles utilisées actuellement dans la construction des maisons. Les résultats expérimentaux portant sur les propriétés therrnophysiques montrent que les briques de terre en latérite+pouzzolane et en latérite+sciure de bois sont plus légères et possèdent de meilleures performances d'isolation thermiques que les briques en latérite simple. Les mesures de la résistance en compression faites sur des BTS incorporant de la pouzzolane naturelle et sur celles incorporant une quantité limitée de sciure de bois donnent des valeurs satisfaisantes. Ces résistances mécaniques sont de même ordre de grandeur que celles des BTS actuellement utilisées. La conductivité thermique et de la diffusivité thermique de ces matériaux augmente avec en teneur en eau. L'augmentation de la teneur en ciment dans les BTS étudiées entraîne une augmentation de la conductivité et une baisse de la diffusivité thermique. La modélisation des transferts couplés de chaleur et d'humidité a permis de déterminer les profils de température, d'humidité relative ct de teneur en eau. à travers une enveloppe de bâtiment faite de ces matériaux. Les faibles teneurs en eau relevées dans les différents cas permettent de conclure qu'il y a une faible possibilité de condensation de vapeur d'eau dans ces matériaux et par conséquent leur durabilité n'est pas mise en cause
In this work, an experimental study was carried out in order to determine the properties of local materials used as construction materials. The thermal properties of lateritic soil based materials were deterrnined. The effect of addition of natural pozzolan or sawdust in lateritic soil brick on the thermal properties is examined. It was shown that the effect of incorporation of natural pozzolan or sawdust is the decreasing of the thermal conductivity and density. The moisture content of these materials can modify their thermal performance. Thus a study of the influence of the water content on the thermal conductivity L and the thermal diffusivity a is presented. The effect of the increasing of cement content is to increase the thermal conductivity and to decrease the thermal diffusivity. The composite materials used for building shielding present sufficient mechanical strength and are suitable for constructions. The analysis is developed for the prediction of the temperature, relative humidity and water content behaviour within the walls. A numerical model HMtrans, developed for prediction of heat and rnoisture transfer in multi-Iayered building cornponents, is used to simulate the temperature, moisture content and humidity profiles within the building envelopes. The results allow the prediction of the duration of the exposed building walls to the local weather conditions. There is therefore minimum possibility of water condensation in the materials studied. The durability of buiIding envelopes made of lateritic soil bricks with incorporation of natural pozzolan or sawdust is not strongly affected by the climate conditions in tropical and equatorial regions

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Dendani, Hédi. "Comportement de matériaux de barrages en terre : étude expérimentale et modélisation." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0030.

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Анотація:

Etude bibliographique des methodes d'essais (essais triaxiaux conventionnels, anisotropie des materiaux granulaires). Etude experimentale du comportement mecanique des materiaux du barrage de grand maison, sur chemins de contrainte triaxiaux et tridimensionnels; modifications apportees aux appareils, analyse de l'influence de la granulometrie pour materiaux grossiers, du chemin et de la contrainte intermediaire. Classification des lois rheologiques pour le sol; presentation de la loi elastoplastique a double potentiel (vermeer) et de la loi incrementale non lineaire de darve: comparaison des resultats de l'integration numerique de celle-ci aux resultats experimentaux pour chemins proportionnels ou non proportionnels, axes principaux fixes ou mobiles

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Négrier, Matthieu. "Nanostructures à forte anisotropie magnétique élaborées par dépôt d'agrégats mixtes métal de transition - terre rare." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10265.

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El, Fgaier Faycal. "Conception, production et qualification des briques en terre cuite et en terre crue." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2013. http://www.theses.fr/2013ECLI0023/document.

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Анотація:

La réduction de la consommation énergétique dans le secteur de bâtiments présente aujourd’hui une priorité primordiale dans les politiques des pays industrialisés. En France, le secteur du bâtiment consomme environ 43 % de l’énergie finale et contribue pour près d’un quart aux émissions nationales de gaz à effet de serre [ADEME]. Il se positionne comme un acteur clé pour parvenir à résoudre les inquiétants défis environnementaux auxquels nous devons faire face. Face à ces véritables défis, l’augmentation des niveaux d’exigence des réglementations thermiques s’est poursuivie et intensifiée pendant les 40 dernières années, jusqu’à la naissance de la réglementation thermique 2012, qui a permis de construire des bâtiments basse consommation (BBC) qui équivaut à 50 kWh/m².an. Cette nouvelle réglementation plus exigeante constitue une incitation forte à l'innovation des matériaux, produits et systèmes d'enveloppe. Dans ces conditions, l’amélioration des performances hygrothermiques des matériaux de construction aura des retombées économiques et environnementales conséquentes. C’est dans ce contexte que ce travail a été mené. Il vise à étudier et à améliorer les performances des produits de l’entreprise Briqueteries du Nord (BdN). Il est réparti sur deux axes principaux : le premier consiste à l’étude de l’inertie thermique et du pouvoir hygroscopique des briques en terre crue. Le second axe vise à élaborer des solutions possibles concernant l’amélioration de la résistance thermique des briques en terre cuite. Ce travail de recherche a été réalisé au laboratoire de l’Ecole Centrale de Lille avec une étroite collaboration avec l’université d’Artois et l’entreprise (BdN)
Nowadays, the reduction of energy consumption in buildings industry represents a major issue in industrialized countries’ policies. In France, the building sector consumes about 43% of final energy and accounts for nearly a quarter of the national emissions of greenhouse gas emissions [ADEME]. It is considered as a key factor to overcome the environmental challenges we have to face.In front of these significant challenges, the thermal regulations requirements were seriously intensified during the last 40 years until the notification of the thermal regulation 2012. This latter enable the construction of low energy buildings (BBC) whose consumption is equivalent to 50 kWh/m² per year on average. This new regulation provides a strong incentive for innovation of materials, products and envelope systems. Under these conditions, improving hygrothermal performance of building materials will allow a substantial economic and environmental benefits. This work was conducted in this context. It aims to study and improve the performance of the company Briqueteries du Nord (BdN) products. It is divided in two main axis: the first consists on studying the thermal inertia and hygroscopic capacity of unfired clay bricks. However, the second axis aims to develop possible solutions for improving the thermal resistance of fired clay bricks. This research was conducted in the laboratory of the Ecole Centrale de Lille with close collaboration with the University of Artois and the BdN company

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Le, Ny Françoise. "La Production des matériaux de construction en terre cuite en Gaule romaine : Synthèse." Rennes 1, 1992. http://www.theses.fr/1992REN10056.

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Abdallah, Rafik. "Comportement au feu des briques de terre comprimée." Thesis, Pau, 2021. http://www.theses.fr/2021PAUU3065.

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Анотація:

La présente thèse de doctorat porte sur le comportement à haute température d'un matériau de terre crue compactée et d'un matériau de terre stabilisée au ciment, susceptibles d'être utilisés dans des bâtiments exposées au feu.Une campagne complète d'essais en laboratoire a été menée sur les deux matériaux. Des tests résiduels, qui comprenaient des tests mécaniques, thermiques et de perméabilité, ont été effectués après chauffage lent à une vitesse de 2°C.min-1 en utilisant un four électrique pour atteindre des températures de 80°C, 120°C, 200°C, 350°C, 450°C et 600°C. Puis, des essais au feu ont été réalisés, ce qui a permis d'exposer des briques de ces matériaux à une vitesse de chauffage élevée à l'aide d'un four à gaz mobile conçu pour suivre une courbe de feu ISO 834-1 afin de reproduire un accident de feu réel dans les bâtiments.Outre l'effet de la composition du matériau sur le comportement à haute température, l'effet de la teneur en eau sur ce comportement a également été étudié après avoir soumis les échantillons des deux matériaux à différentes humidités relatives (HR) : condition sèche, 50% HR, 75% HR et 100% HR, à une température ambiante de 23°C. Ainsi, le comportement de ces matériaux est mieux décrit, ce qui permet d’appréhender des applications réelles dans diverses ambiances. La composition du matériau et sa teneur en eau influencent significativement son comportement à haute température. A l’issue des essais au feu, les échantillons selon leur composition et état hydrique ont été classés en deux catégories : thermiquement stables et instables. Les différences dans les comportements observés ont été attribués à des phénomènes thermomécaniques. Ils résultent d'une part de gradients thermiques formés induits par les contraintes thermiques conséquentes qui diminuent avec la teneur en eau ; et d’autre part par les propriétés mécaniques intrinsèques des matériaux (qui diminuent avec la teneur en eau). Il a ensuite été prouvé que ces facteurs jouent un rôle majeur dans le comportement au feu du matériau et dans leur capacité portante à haute température, qui a été évaluée grâce à un chargement mécanique des échantillons pendant des essais au feu
The present PhD thesis addresses the high temperature behavior of a compacted raw earth material and a cement stabilized earth material, both of which are likely to be used in fire-prone buildings.A complete campaign of laboratory tests was carried out on the two materials. Residual tests, which included mechanical, thermal and permeability tests were performed after slowly heating at a rate of 2 °C.min-1 using an electric furnace to attain temperatures of 80 °C, 120 °C, 200 °C, 350 °C, 450 °C and 600 °C. Then, fire tests were performed, which allowed for the exposure of these materials' bricks to a high heating rate using a mobile gas furnace designed to follow an ISO 834-1 fire curve in order to simulate a real-life fire accident in a building.Besides the effect of the material composition on the high temperature behavior, the effect of the water content on this behavior was also studied after subjecting the samples of the two materials to different relative humidities (RH): dry condition, 50 % RH, 75 % RH and 100 % RH, at an ambient temperature of 23 °C. As a result, the behavior of these materials is better characterized, allowing for a better understanding of real-world applications in a variety of environments.The material's composition and water content influence significantly its behavior at high temperatures. Following the fire tests, the samples were classified into two categories based on their composition and water state: thermally stable and unstable. The observed differences in behaviors have been ascribed to thermomechanical phenomena. They are caused, on the one hand, by the formed thermal gradients induced as a result of the consequent thermal stresses, which decrease as the water content increases, and, on the other hand, by the intrinsic mechanical properties of the materials (which decrease with the water content). These factors were subsequently demonstrated to play a major role in the material's fire behavior and load-bearing capacity at high temperatures, as assessed by mechanical loading of the samples during fire tests

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Pelé, Anne-Laure. "Conversion d'énergie dans des matériaux dopés terre-rares pour capteur tout optique de gaz." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2033.

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Анотація:

Ce travail de thèse concerne l’étude de verres chalcogénures à basses énergies de phonons, dopés par des ions terres-rares pour le développement d’un capteur de gaz tout optique grâce à la conversion du signal infrarouge (IR) de détection en un signal proche IR ou visible. Le principe du capteur est le suivant : une diode pompe une fibre chalcogénure dopée Dy3+, entraînant l’émission du signal IR, qui est ensuite envoyé dans la cellule de gaz pour sonder l’absorption du gaz à 4. 4μm. Le signal à 4. 4µm de la sonde est ensuite converti en un signal à 810 nm dans une fibre chalcogénure dopée Er3+ par absorption dans l’état excité en lien avec un pompage simultané à 980 nm. Cette conversion en longueur d’onde rend possible le transport du signal de sonde sur de longues distances par le biais de fibres optiques en silice, augmentant ainsi considérablement les applications possibles. L’étude spectroscopique de fibres GeGaSbS dopées Dy3+ a permis de mettre en évidence le potentiel de la transition 6H11/26H13/2 comme source IR à 4. 4μm. La source IR correspondante, à la longueur d’onde d’absorption du CO2 à 4. 4µm, basée sur ces fibres GeGaSbS dopées Dy3+, a été développée au laboratoire en collaboration avec l’équipe Verre et Céramiques de l’ISCR de Rennes. Afin d’optimiser la fluorescence des fibres Dy3+ dans l’IR, une simulation de la puissance IR générée a été réalisée et l’impact des différents paramètres en jeu sur l’émission du Dy3+ a été étudié en détail. Les résultats du modèle ont ensuite été validés avec succès par comparaison avec des mesures expérimentales. La conversion d’énergie a, quant à elle, été démontrée expérimentalement pour la conversion d’un signal à 4. 4μm en un signal à 810 nm dans des fibres 2S2G dopées Er3+, grâce à une excitation simultanée à 980 nm et 4. 4μm. Une simulation de l’intensité de la fluorescence à 810 nm en fonction des paramètres du montage expérimental et des caractéristiques de la fibre a également été développée. Cette simulation permet de déterminer les paramètres optimaux pour une fluorescence la plus efficace possible à 810 nm mais aussi, de décrire en détail les phénomènes physiques mis en jeu lors de la conversion. En effet, en plus du processus d’absorption dans l’état excité indispensable à la conversion d’énergie, des transferts d’énergie ont lieu, entrainants un signal d’upconversion parasite à 810 nm qui sont en compétition avec la conversion. La conversion d’un signal à 3. 4µm en un signal à 665 nm a également été démontrée dans des verres sulfures dopés Er3+ ainsi que la conversion d’un signal à 4. 4µm en un signal à 810 nm dans un cristal KPb2Cl5 dopé Er3+. Finalement, la conversion d’un signal dans l’IR plus lointain à 10µm a été explorée dans un cristal de KPb2Cl5 dopé Sm3+. Ce travail de thèse concerne l’étude de verres chalcogénures à basses énergies de phonons, dopés par des ions terres-rares pour le développement d’un capteur de gaz tout optique grâce à la conversion du signal infrarouge (IR) de détection en un signal proche IR ou visible. Le principe du capteur est le suivant : une diode pompe une fibre chalcogénure dopée Dy3+, entraînant l’émission du signal IR, qui est ensuite envoyé dans la cellule de gaz pour sonder l’absorption du gaz à 4. 4μm. Le signal à 4. 4µm de la sonde est ensuite converti en un signal à 810 nm dans une fibre chalcogénure dopée Er3+ par absorption dans l’état excité en lien avec un pompage simultané à 980 nm. Cette conversion en longueur d’onde rend possible le transport du signal de sonde sur de longues distances par le biais de fibres optiques en silice, augmentant ainsi considérablement les applications possibles. L’étude spectroscopique de fibres GeGaSbS dopées Dy3+ a permis de mettre en évidence le potentiel de la transition 6H11/26H13/2 comme source IR à 4. 4μm. La source IR correspondante, à la longueur d’onde d’absorption du CO2 à 4. 4µm, basée sur ces fibres GeGaSbS dopées Dy3+, a été développée au laboratoire en collaboration avec l’équipe Verre et Céramiques de l’ISCR de Rennes. Afin d’optimiser la fluorescence des fibres Dy3+ dans l’IR, une simulation de la puissance IR générée a été réalisée et l’impact des différents paramètres en jeu sur l’émission du Dy3+ a été étudié en détail. Les résultats du modèle ont ensuite été validés avec succès par comparaison avec des mesures expérimentales. La conversion d’énergie a, quant à elle, été démontrée expérimentalement pour la conversion d’un signal à 4. 4μm en un signal à 810 nm dans des fibres 2S2G dopées Er3+, grâce à une excitation simultanée à 980 nm et 4. 4μm. Une simulation de l’intensité de la fluorescence à 810 nm en fonction des paramètres du montage expérimental et des caractéristiques de la fibre a également été développée. Cette simulation permet de déterminer les paramètres optimaux pour une fluorescence la plus efficace possible à 810 nm mais aussi, de décrire en détail les phénomènes physiques mis en jeu lors de la conversion. En effet, en plus du processus d’absorption dans l’état excité indispensable à la conversion d’énergie, des transferts d’énergie ont lieu, entrainants un signal d’upconversion parasite à 810 nm qui sont en compétition avec la conversion. La conversion d’un signal à 3. 4µm en un signal à 665 nm a également été démontrée dans des verres sulfures dopés Er3+ ainsi que la conversion d’un signal à 4. 4µm en un signal à 810 nm dans un cristal KPb2Cl5 dopé Er3+. Finalement, la conversion d’un signal dans l’IR plus lointain à 10µm a été explorée dans un cristal de KPb2Cl5 dopé Sm3+
This work is devoted to the study of rare earth ions doped low phonon energy chalcogenide glasses for the all optical gas sensor development using an IR signal conversion to a near IR or visible signal. The principle of the sensor is as follow: a diode pumped Dy3+ doped chalcogenide fiber first produces the infrared signal, which is then sent to the gas cell to probe the gas absorption at 4. 4µm. The probe IR signal is then converted to 810 nm by excited state absorption within a diode-pumped Er3+ doped chalcogenide fiber making possible to transport the probe signal through a silica optical fiber over large distances considerably increasing the scope of possible applications. The spectroscopic study of Dy3+ doped GeGaSbS fibers has brought to light the 6H11/26H13/2 transition potential as IR source at 4. 4µm. The corresponding IR source at the absorption wavelength of the CO2 at 4. 4µm is based on the Dy3+ doped GeGaSbS fibers and has been developed in the laboratory of Caen in collaboration with the “Verre et Céramiques” team of the ISCR of Rennes. In order to optimize the luminescent fiber in the IR, a simulation of the generated power has been realized and the impact of various parameters involved in the Dy3+ emission has been studied in detail. Model results have been validated successfully by comparison with experimental measurements. The energy conversion mechanism from 4. 4µm to 810 nm has been successfully implemented in Er3+ doped GeGaSbS chalcogenide fibers because of their simultaneous excitation at 980 nm and 4. 4µm. A fluorescence intensity of the 810 nm signal simulation in function of the experimental set-up parameters and the fiber characteristics has also been developed. This simulation permits to determine the optimal parameters for a fluorescence as effective as possible but also to describe in detail the physical phenomena taking place during the conversion. In fact, in addition to the essential excited state absorption process, energy transfers occur, involving a parasitic upconversion signal at 810 nm in competition with the conversion. The conversion of a signal at 3. 4µm to a signal at 665 nm have also been demonstrated into Er3+ doped sulfide glasses as well as the conversion of a 4. 4µm signal to a 810 nm signal into an Er3+ doped KPb2Cl5 crystal. Finally, the conversion of a distant-range IR signal at 10µm has been explored in a Sm3+ doped KPb2Cl5 crystal

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Dandrau, Alain. "La construction en terre dans le monde égéen protohistorique : les matériaux et leurs propriétés." Paris 1, 1997. http://www.theses.fr/1997PA010615.

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Анотація:

La majorité des sites égéens protohistoriques nous a livré une masse considérable d'éléments d'architecture en terre (briques, éléments de torchis, enduits de murs ou de sols,. . . ). La plupart du temps ignorés des archéologues. Le plus souvent, leur conservation n'est due qu'à leur cuisson accidentelle, ce qui rend leur étude difficile à effectuer. Malgré tout, ce travail -à l'interface entre archéologie et archéométrie- s'efforce de démontrer ce que l'étude de ces matériaux de construction peut apporter à la connaissance des sociétés du passé. Le matériel étudié provient principalement des sites de Dikili Tash en Macédoine grecque (5e millénaire avant notre ère) et de Malia en Crète (-2000-1100 ). . . Les produits transformés tels que la terre à bâtir ou les matériaux carbonates nous informent sur les structures architecturales et les différentes technologies, mais aussi sur l'environnement dans lequel évoluaient les hommes et les liens qu'ils entretenaient avec leur milieu. Les analyses montrent qu'il existait bien une notion de choix concernant la terre destinée à la construction. Il apparaît que les matériaux de construction utilisés possédaient, en théorie et pour autant que l'on puisse en juger, des propriétés adaptées à l'usage que l'on a voulu en faire : "terres" imperméables pour les toits ou les sols, plastiques et cohésives pour les murs. . . On ne peut plus ignorer aujourd'hui ce que l'étude physico-chimique des enduits, que l'on a l'habitude de n'aborder que du seul point de vue de l'esthétique, peut apporter à l'archéologue. Elle représente en effet un complément indispensable à la connaissance de la peinture murale au sens large du terme, au même titre que l'iconographie. L'établissement d'une typologie applicable à l'ensemble de la Crète minoenne, basée à la fois sur la fonction et la composition, le montre, sur le plan technologique et chronologique
The most part of the protohistoric aegean sites has given a lot of pieces of earth architecture (pieces of bricks or daub, wall or floor-plasters. . . ). These are usually ignored by the archaeologist. This work, placed between archaeology and archaeometry, want to demonstrate that these construction materials can serve as a source of information of the past societies. The archaeological fragments came from Dikili Tash in Macedonian Greece (5th millenium bc), and from Malia in Crete (2000-1100 bc). The materials used give us informations about architectural structures, technics of building and relations between men and the environment. The analysis have proven that the clay was choosen because of special physical characteristics (waterproof properties for roofs and floors, cohesive earth for walls. . . ). For wall-plasters, physico-chemical analysis were indispensable complements for stylistic and iconographic studies. A typology of plasters, based on function and composition, bring up technological and chronological informations

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Cruz, Diaz Jorge Ignacio. "Etude des murs de contreventement en maçonnerie d'éléments de terre cuite." Marne-la-Vallée, 2002. http://www.theses.fr/2002MARN0132.

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Vinceslas, Théo. "Caractérisation d'éco-matériaux terre-chanvre en prenant en compte la variabilité des ressources disponibles localement." Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS538.

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Анотація:

Le projet de thèse vise à comprendre le comportement et mesurer les performances d'éco-matériaux isolants thermiques à base de chènevotte et de terre crue, en vue de produire un matériau à faible impact environnemental. Le premier enjeu de cette étude se situe dans la représentativité des résultats, au regard de la variabilité des constituants. 28 terres, collectées à travers la Bretagne et la Normandie, et trois chanvres, ont été caractérisés. Les paramètres de caractérisation y sont étudiés selon plusieurs méthodes que l’on souhaitera comparer. Parmi les 28 terres, 6 ont été choisies pour représenter l’ensemble et fabriquer des échantillons. Ensuite, les barbotines, mélange de terre et d’eau, sont étudiées afin d’établir des liens entre constituants de la terre et comportement rhéologique. La compréhension de ce comportement rhéologique nous permet alors de proposer des tests de chantier. Enfin, les échantillons fabriqués permettent d’étudier l’influence de la variabilité des constituants sur les performances mécaniques en compression et sur les performances hygrothermiques de stockage et de transfert (chaleur/vapeur d’eau) du terre-chanvre. Le projet de thèse s'inscrit dans un projet de recherche plus large, intitulé ECO-TERRA. L’étude des liens entre variabilité des constituants et performances de l’isolant a pour but, à travers ECO-TERRA, de permettre la valorisation des ressources disponibles localement
This PhD thesis aims to understand the behaviour and measure the performance of thermal insulating eco-materials consisting in hemp shiv and raw earth, in order to produce a lowenvironmental- impact material. The first issue of this study is the representativeness of the results, with regard to the variability of the constituents. 28 earth, collected across Brittany and Normandy, and three hemp shiv, were characterized. The characterization parameters are studied using several methods that will be compared. From these 28 earths, 6 were chosen to represent the whole and produce samples. Then, the slip, a mixture of earth and water, is studied in order to establish links between the earth constituents and its rheological behaviour. To understand this rheological behaviour allows us to propose on-field tests. Finally, the manufactured samples allow to study the influence of material variability on the mechanical performances in compression and on the hygrothermal storage and transfer (heat/water vapour) performances of the earth-hemp. The thesis project is part of a larger research project entitled ECO-TERRA. The study of the links between material variability and performances of the insulation is intended, through ECO-TERRA, to enable the development of locally available resources

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Michrafy, Abderrahim. "Modélisation et calcul pour certains types de matériaux composites endommageables." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10616.

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Анотація:

L'analyse mathematique d'une equation differentielle multivoque associee permet de montrer comment le modele prend en compte le caractere irreversible du comportement. L'approximation du probleme aux limites correspondant conduit a une equation lineaire, resolue numeriquement dans le cadre de la methode de newton generalisee. L'algorithme utilise generalise la methode a rigidite tangente pour le probleme de heneky en plasticite classique

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Guiheneuf, Simon. "Formulation et renforts de blocs en matériau terre pour une utilisation structurelle." Thesis, Rennes, INSA, 2020. http://www.theses.fr/2020ISAR0007.

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

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Crisan, Ovidiu Alexandru. "Etude structurale et magnétique d'alliages amorphes et nanocristallisés - influence d'éléments terre rare." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES078.

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Les matériaux nanostructurés possèdent des propriétés magnétiques remarquables, parmi lesquelles on peut mentionner le comportement à deux phases magnétiques exchange Spring ainsi que la magnétorésistance géante. Les alliages Fe-Sm-(Cu)-B, Fe-Gd-Cu-Nb-Si-B, Cu-Co-Fe-(Si) et Cu-(SmCo 5)-Fe ont été élaborés par trempe rapide sur roue puis caractérisés par diffraction de rayons X, microscopie électronique à transmission, spectrométrie Mössbauer, analyse enthalpique différentielle, mesures d'aimantation et de magnétorésistance. Dans les alliages amorphes Fe-Sm-(Cu)-B les moments magnétiques ont une structure spérimagnétique et montrent le phénomène de spin canting sous champ magnétique appliqué. Les mécanismes de cristallisation dépendant de la teneur en Sm et il existe une teneur critique au-dessous de laquelle il est possible d'obtenir une structure à deux phases magnétiquement dure et douce. Les alliages nanocristallins de type Finemet (Fe-Cu-Nb-Si-B) avec Gd montrent des mécanismes de cristallisation dépendent de la teneur en Gd. La phase métastable Gd 3Fe 6 2B 1 4 est un précurseur des phases magnétiques ternaires formées durant la cristallisation. Cette phase a été caractérisée pour la première fois dans cette étude. Une structure magnétique à deux phases peut être obtenue pour des recuits dans des conditions strictement contrôlées. Les alliages nanogranulaires Cu-Co-Fe-(Si) et Cu-(SmCo 5)-Fe montrent la ségrégation des phases magnétiques de la matrice de Cu, au cours du recuit, en formant des nanoparticules magnétiques dont l'état superparamagnétique est mis en évidence et corrélé avec la magnétorésistance. Pour le système avec du Sm, les interactions entre particules et le couplage magnétique entre les phases magnétiquement dure (SmCo 5) et douce (-Fe) sont importants. Pour la première fois, il a été découvert un effet magnétorésistif significatif dans des alliages nanogranulaires avec du Sm.

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Aouba, Laila. "Caractérisation et conception de nouveaux matériaux et produits à base de terre cuite et d'agro-ressources." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30275.

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Cette thèse fait partie du projet " Bioclay ", s'inscrivant dans une démarche de développement durable visant à obtenir un matériau aux performances énergétiques les plus optimales tout en employant un procédé de fabrication le plus respectueux de l'environnement. L'idée principale de ce projet est d'alléger la brique grâce à des porogènes (matière végétale) de telle sorte que nous obtenions un optimum entre ses propriétés thermiques et mécaniques. De plus, le produit doit répondre aux spécifications de la norme NF EN 771 concernant les éléments en maçonnerie. A l'échelle du bâtiment et suivant la réglementation thermique RT2012, le produit devra contribuer à la baisse de la demande en énergie fixée actuellement à 50 kWhEP/m²/an. Le but de ce travail est, in fine de prévoir le comportement de briques biosourcées tant en termes hygrothermique que mécanique afin d'optimiser les formulations de compositions. Pour cela il est nécessaire de mettre en œuvre des modèles de comportements hygrothermiques et mécaniques. La démarche adoptée a été de réaliser dans un premier temps des éprouvettes type " laboratoire " à base de matière première identique aux briques industrielles du marché. Tous les paramètres nécessaires aux diverses modélisations ont été déterminé sur les matériaux de référence. Le modèle hygrothermique a été validé par comparaison du comportement numérique et expérimental de la brique de référence, il en a été de même pour la validation du modèle mécanique. La caractérisation physique et mécanique de toutes les formulations a été mise en œuvre en termes de nature des produits utilisés pour l'incorporation dans la matrice argileuse (biosourçage), mais aussi de ses proportions, de la quantité de sable et de la quantité d'eau pour la mise en forme. Ces éléments ont permis de prévoir aussi bien les résistances thermiques que mécaniques de la brique commerciale choisie dans ce travail. Finalement, des itérations autour de la conductivité thermique du tesson (phase solide) et de la géométrie de la brique ont pu donner un aperçu de l'impact des formulations du projet Bioclay sur la résistance thermique et le poids des briques. L'industriel disposera ainsi de champs de variations des différents paramètres qui présentent une pertinence performantielle. Ce travail a permis de mettre en évidence les domaines dans lesquels il est possible d'optimiser les performances thermiques et mécaniques qui ne varient pas dans le même sens lors du biosourçage. La validation des prévisions numériques a été concluante suite à la comparaison des résultats issus de la modélisation avec un produit biosourcé obtenu sur la chaîne pilote de l'industriel
This thesis is part of a collaborative project named " Bioclay ". The aim of this work is to develop new materials and products that are high performance while being fabricated by the most ecofriendly manufacturing process. The scope of " Bioclay " is to develop a high-performance fired clay brick through the incorporation of agricultural by-products. The development of innovative building materials has to comply with the legislations and requirements in "RT2012" concerning environmental impacts by reducing the energy consumption to 50 kWhEP/m²/year through the building component. The goal of this project is to predict the hygrothermal and mechanical behavior of bio-based fired clay bricks by means of numerical simulations involving models corresponding to our materials. First of all, fired clay specimens are made at the laboratory scale, through the same process used for industrial bricks, and tested at various parameters in order to develop hygrothermal and mechanical numerical models based on the results. Furthermore, a battery of tests and experimental iterations (e.g., nature and grain size of agricultural by-products, water and sand quantity...) were carried out on bio-based samples to predict thermal and mechanical resistances of the new commercial bricks. Additionally, numerous simulations were conducted with varying thermal conductivity of solid phase and bricks geometries to provide large application ranges while highlighting the effects of " Bioclay " formulations. Moreover, this work has provided several physical and geometrical configurations for the end product, allowing the manufacturer to choose the most appropriate response for their design requirements

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Chavoutier, Marie. "Cristallogenèse, caractérisation spectroscopique et potentialité laser de borates et d’oxyborates de terre rare dopés ytterbium." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14091/document.

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Facilement excitable au moyen de diode InGaAs, l’ion Ytterbium trivalent présenteune émission infrarouge intéressante pour des applications laser. Les matériaux étudiés sontnombreux. Parmi eux, les borates sont des composés stables, transparents dans l’UV et présentant un seuil élevé au dommage. Ils sont par conséquent des bons candidats pour desapplications optiques. D’un point de vue structural, ils présentent une diversité de sitesd’accueil pour la terre rare ce qui permet de moduler les émissions obtenues en fonction de lacomposition.Nous avons mené une étude d’élaboration et de caractérisation sur un borate (à fusioncongruente) et deux oxyborates (à fusion non congruente) de composition : Li6Ln(BO3)3 ;LiGd6O5(BO3)3 ; Na3La9O3(BO3)8.Les différentes croissances cristallines, par la méthode Czochralski ou par la méthodedu flux, nous ont permis d’obtenir des cristaux de taille centimétrique comportant de largeszones transparentes, utiles pour les tests en cavité laser. L’étude spectroscopique de l’ionytterbium nous a permis d’évaluer l’éclatement des niveaux d’énergie et de localiser les ionsterres rares dans ces matrices. Différentes caractérisations thermiques, mécaniques et optiquesont aussi été réalisées sur les cristaux afin de pouvoir estimer les paramètres laser.Finalement, de premiers tests lasers ont été réalisés et ont montré la potentialité de cesmatériaux en tant que matériaux amplificateurs
By the mean of InGaAs diode, trivalent ytterbium ions can give rise to an interestinginfrared emission for laser applications. Numerous compounds are in study. Among them,borates are stable, UV-transparent compounds and they have a high damage threshold. Thusthey are good candidates for optical applications. From a structural point of view, they exhibita diversity of host sites for the rare earth which allows to modulate emission withcomposition.We carry out an elaboration and characterization study on a borate and two oxyboratecompounds of formula Li6Ln(BO3)3 ; LiGd6O5(BO3)3 ; Na3La9O3(BO3)8.Crystal growth, by Czochralski or flux method depending on the meltingcharacteristic, enable us to obtain centimetric sized crystals with large transparent areas.Ytterbium ion spectroscopy study enables us to estimate energy levels splitting and to locaterare earth ions in these matrices. Several thermal, mechanical and optical characterizations were also performed on the crystals to estimate laser parameters. Finally, first laser tests werecarried out and have shown the potentiality of these materials as amplifier media

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Boucly-Norotte, Véronique. "Evolution des caractéristiques mécaniques et de la perméabilité de matériaux argileux sous l'effet de sollicitations thermiques." Marne-la-vallée, ENPC, 1991. http://www.theses.fr/1991ENPC9123.

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Cette recherche a pour objectif l'étude des effets à moyen et long terme de variations de température sur le volume et la texture de trois sols argileux de sub-surface sélectionnés en raison du contraste de leur composition minéralogique et de leurs caractéristiques géotechniques. L'un de ces sols a aussi été étudié après gonflement libre. Du point de vue expérimental, l'étude repose sur le suivi de la déformation volumique et de la perméabilité d'échantillons dans une cellule dométrique spécifique soumis à des sollicitations thermiques dans la gamme de température 20-110c. Cette cellule a été développé au centre de géologie de l'ingénieur afin de limiter le frottement latéral du piston ainsi que les corrections liées aux sollicitations thermiques. Une étude texturale avant et après chaque essai permet d'apprécier l'évolution de la texture des matériaux. L'analyse des résultats a mis en évidence : 1) une complète analogie entre sollicitation thermique et mécanique ; 2) l'existence de trois phases à la suite du chauffage: un gonflement initial de l'échantillon, une phase de dissipation des surpressions interstitielles et une phase de fluage établi. Lors d'un refroidissement, on n'observe pas de tassement mais quelquefois un gonflement qui se décompose aussi en trois phases ; 3) l'absence d'une évolution notable de la perméabilité intrinsèque des sols étudies avec la température

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Mougin, Alexandra. "Nanosystèmes magnétostrictifs de TRFe2(110) (TR=terre rare) : croissance, morphologie et propriétés magnétiques." Nancy 1, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1999_0122_MOUGIN.pdf.

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Des monocristaux de composés magnétostrictifs présentant des déformations et/ou des dimensions réduites sont des matériaux de choix pour l'étude des corrélations entre structure et magnétisme. Dans ce but, nous avons élaboré des couches monocristallines TRFe2(110) par épitaxie par jets moléculaires. La croissance des TRFe2(110) est de type Stranski-Krastanov, sur Al2O3(1120) / Nb(110) / Fe 15Â. RHEED et AFM montrent que la morphologie des nanosystèmes dépend des paramètres d'élaboration (température du substrat, épaisseur nominaale et désaccord paramétrique) et évolue d'un film continu de faible rugosité à des structures isolées anisotropes. La croissance, gouvernée par la diffusion, s'effectue en 2 étapes avec augmentation de la densité de germes puis coalescence. Les couches déposées directement sur la couche tampon sont soumises à un cisaillement [epsilon]xy négatif, d'origine thermique. En revanche, les déformations dans les bicouches TRFe2 / YFe2 obéissent à un modèle élastique. Dans les couches TRFe2(110), spectrométrie Mössbauer et diffraction de neutrons montrent que les directions de facile aimantation sont modifiées par rapport aux matériaux massifs. Une réorientation de spin apparaît dans DyFe2(110) et ErFe2(110), alors que la direction facile ne dépend pas de la température dans les composés massifs correspondants. Pour les composés Terfenol-D et SmFe2 qui présentent une rotation de spin en température à l'état massif, l'amplitude de la rotation est réduite dans les films épitaxiés. Ces observations expérimentales sont modélisées en introduisant une modification de l'énergie magnétoélastique introduite par [epsilon]xy. Les signes de la constante magnétoélastique et du cisaillement gouvernent le caractère perpendiculaire ou parallèle de l'aimantation. Dans un film continu de DyFe2(110), le renversement de l'aimantation est anisotrope et la direction [110] a un caractère facile marqué, Dans le cas de particules isolées, l'aimantation macroscopique présente un comportement plus isotrope.

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Wolde-Mariam, Assefa. "L'offre et la demande d'habitat en Ethiopie : l'utilisation des matériaux locaux comme élément de réponse." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0038.

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L'offre et la demande de logement en Ethiopie sont analysées en tenant compte des évolutions en matière de politique de l'habitat et des statistiques établies durant la décennie actuelle. Ces données permettent de mettre en évidence, dans cette période de croissance urbaine, les paramètres déterminants dans la production de l'habitat. L'étude de l'habitat traditionnel et des savoir-faire mis en œuvre permet de mesurer l'impact des techniques traditionnelles de l'habitat sur la construction urbaine contemporaine. Afin de résorber le déficit de logements en Ethiopie, une solution alternative consistant à utiliser la terre comme matériau de construction est proposée. La terre, matériau économique par excellence, largement disponible, peut servir à la confection de blocs comprimés. Afin d'améliorer les résistances mécaniques de ces derniers et de diminuer leur sensibilité à l'eau, nous recommandons une stabilisation par le biais de liants pouzzolaniques. Ces liants sont élaborés sur la base de mélanges de rejets volcaniques broyés, avec un ciment de type Portland ou une chaux Ca(OH)2. Une stabilisation avec un total de 4% de liants hydrauliques (mélanges "ciment/pouzzolane" ou "chaux/pouzzolanes") permet l'obtention de performances mécaniques acceptables tout en conservant aux blocs leurs excellentes caractéristiques thermiques et esthétiques. Enfin, les avantages aussi bien économiques qu'en confort thermique ont été mis en évidence par une étude de confort sur un module simple d'habitat, et par une analyse de la faisabilité technico-économique. La construction de logement sur la base des formulations et méthodologies proposées dans ce document devrait présenter un grand intérêt dans tous les cas où les matériaux actuels ne répondent pas aux exigences d'un habitat à faible coût
The demand and supply of housing in Ethiopia is analyzed based on the existing statistical information. Special emphasis has been given on issues like urban population growth and housing policy in order to comprehend the factors which act as constraints to the housing production. The shortage of Housing in Ethiopia, as in any other under developed country, is one of the most dominant problem to be solved. This paper, therefore, contributes to the global reflection on the housing problem and focuses on modern earth construction technology as the major alternative to resorb the current housing deficit. Earth, an abundant indigenous, economic material can be used to produce compressed earth blacks. To increase the compressive strength of earth blocks and reduce its sensitivity to water, we recommend the use of pouzzolanic binders for stabilization. The elaboration of the binders is conceived, by mixing a finely ground local volcanic scorias with Portland cement or lime (Ca(OH)2). A total stabilization of 4% mix of "cement/pouzzolana" or "lime/pouzzolana", not only assures acceptable physical perfo1mance, but maintains the excellent thermophysical behavior and aesthetic value as well. The thermal comfort analysis on a model house and the feasibility study, put in evidence the considerable economic and comfort advantages of compressed earth blacks as building material. Housing construction based on the proposed proportion of stabilization and investigation methodology could bring a significant economic benefit, where classical building materials fail to shelter the low income group

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Chavoutier, Marie. "Cristallogenèse, caractérisation spectroscopique et potentialité laser de borates et d'oxyborates de terre rare dopés ytterbium." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00627755.

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Facilement excitable au moyen de diode InGaAs, l'ion Ytterbium trivalent présenteune émission infrarouge intéressante pour des applications laser. Les matériaux étudiés sontnombreux. Parmi eux, les borates sont des composés stables, transparents dans l'UV et présentant un seuil élevé au dommage. Ils sont par conséquent des bons candidats pour desapplications optiques. D'un point de vue structural, ils présentent une diversité de sitesd'accueil pour la terre rare ce qui permet de moduler les émissions obtenues en fonction de lacomposition.Nous avons mené une étude d'élaboration et de caractérisation sur un borate (à fusioncongruente) et deux oxyborates (à fusion non congruente) de composition : Li6Ln(BO3)3 ;LiGd6O5(BO3)3 ; Na3La9O3(BO3)8.Les différentes croissances cristallines, par la méthode Czochralski ou par la méthodedu flux, nous ont permis d'obtenir des cristaux de taille centimétrique comportant de largeszones transparentes, utiles pour les tests en cavité laser. L'étude spectroscopique de l'ionytterbium nous a permis d'évaluer l'éclatement des niveaux d'énergie et de localiser les ionsterres rares dans ces matrices. Différentes caractérisations thermiques, mécaniques et optiquesont aussi été réalisées sur les cristaux afin de pouvoir estimer les paramètres laser.Finalement, de premiers tests lasers ont été réalisés et ont montré la potentialité de cesmatériaux en tant que matériaux amplificateurs.

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Grellier, Adèle. "Des fines de brique de terre cuite comme liants de substitution dans les ciments et les matériaux alcali-activés." Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2020. http://www.theses.fr/2020MTLD0013.

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L’industrie de la construction produit aujourd’hui une quantité énorme de déchets, plus particulièrement lors de la déconstruction et la démolition de bâtiments. La brique, objet de notre étude, représente une part importante de ces déchets inertes dans certaines régions comme le Nord de la France et la Belgique. Le recyclage des briques est déjà réalisé sous forme de granulats utilisés notamment dans les remblais routiers. Mais cela constitue ce que l’on appelle une opération de « downcycling ». La voie investiguée est une valorisation à plus forte valeur ajoutée via l’élaboration de liants hydrauliques mixtes à base de fines de brique, pour lesquelles il n’existe pas de recyclage à l’heure actuelle.La première voie de valorisation est l’élaboration d’un ciment composé Portland à base de fines de brique de référence avec trois granulométries (D50 de 3µm, 20 µm et 180 µm) d’une part et de fines issues de chantier de démolition (D50 = 20 µm) d’autre part. La deuxième voie de valorisation est l’utilisation de matériaux alcali-activés, avec substitution de laitier de haut-fourneau (GGBFS) par des fines de brique de granulométrie D50 = 20 µm.L’objectif de l’étude est de comprendre l’impact de l’incorporation de fines de briques dans ces deux liants, sur base d’une caractérisation chimique, physique et mécanique des liants formulés au cours du temps. La valorisation dans un ciment est concluante avec des taux de substitution jusqu’à 20 %. Les performances du matériau ainsi formulé sont équivalentes à celles du ciment contrôle. Pour les matériaux alcali-activés, il est démontré que les fines de brique peuvent être un précurseur équivalent au GGBFS et permettre d’atteindre des performances mécaniques équivalentes au contrôle jusqu’à 50 % de substitution. Sous certaines conditions de concentration en solution alcali-activatrice, l’apport de 30 % de fines de briques peut améliorer grandement le temps d’ouvrabilité. Ceci entraîne certes une diminution des performances mécaniques mais elles restent toutefois conformes aux besoins de la construction
The construction industry today produces an enormous amount of waste, especially during the deconstruction and demolition of buildings. Terracota brick, which is the subject of our study, represents a significant part of this inert waste in some regions. The recycling of bricks is already carried out in the form of aggregates used for example in road embankments. But this constitutes what is called a "downcycling" operation. The investigated way is a valorization with higher added value via the elaboration of mixed hydraulic binders based on brick fines which are not presently recycled.The first way of valorization is the substitution of Portland cement composite based with reference brick fines with three granulometries (D50 of 3µm, 20 µm and 180 µm) on the hand and fines brick from demolition sites (D50 = 20 µm) on the other hand. The second valorization way is their use in alkali-activated materials, by means of substitution of blast furnace slag (GGBFS) by brick fines with a grain size of D50 = 20 µm.The objective of the study is to understand the impact of the incorporation of brick fines in these two binders. The approach is a chemical, physical and mechanical characterization over time of the new binders. Valorization in cement is conclusive when substitutions rates up to 20%: the performance of the material is equivalent to that of the control cement. For alkali-activated materials, it is shown that brick fines can be a precursor equivalent to GGBFS and thus lead to mechanical performances equivalent to control even up to 50% substitution rate in brick fines. Under certain conditions of alkali-activated solution concentration, the addition of 30% brick fines can greatly improve workability time. This actually leads to a decrease in mechanical performance, but it is still in accordance with the construction needs

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Guille, Antoine. "Étude de matériaux convertisseurs de fréquence appliqués au photovoltaïque." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10294.

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Dans le but d'augmenter le rendement des cellules solaires tout en conservant des coûts modérés, de manière à les rendre compétitives face aux énergies fossiles, plusieurs solutions sont envisageables. L'une d'elles, que nous allons étudier dans ce travail, consiste à déposer une couche mince d'un matériau convertisseur de fréquence à l'avant d'une cellule photovoltaïque. Cette couche doit pouvoir convertir chaque photon de la gamme UV-bleu en deux photons infrarouges, capables chacun de générer une paire électron-trou. Cette étude porte sur la synthèse et la caractérisation d'un tel matériau applicable aux cellules en silicium. Nous étudions la possibilité de mettre à profit un mécanisme de quantum-cutting avec le couple d'ions Pr3+-Yb3+. Ce phénomène est mis en évidence dans les matrices CaYAlO4 et NaLaF4. De plus, dans le but de rendre ce concept utilisable en couche mince, nous évaluons aussi la possibilité d'utiliser les ions Ce3+ et Eu2+ comme sensibilisateurs des niveaux 3Pj de l'ion Pr3+
In order to increase the efficiency of solar cells with limited costs, several solutions worth considering. One of them consists in the deposition a down conversion thin film in front of a silicon solar cell. This layer should convert each incident photon from the UV-blue range of the solar spectrum into two infrared photons, both able to generate an electron hole pair. This work is about the synthesis and the characterization of a down converting materials for silicon solar cells. We study the possibility to use a quantum-cutting mechanism within the Pr3+- Yb3+ couple. We give evidence of this phenomenon in CaYAlO4 and NaLaF4 matrices. Moreover, in order to make it suitable for thin film application, we also study sensitization of 3Pj levels of Pr3+ ion with Ce3+ and Eu2+ ions

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Pousthomis, Marc. "De la synthèse chimique de nanoparticules aux matériaux magnétiques nano-structurés : une approche pour des aimants permanents sans terre rare." Thesis, Toulouse, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAT0012/document.

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La fabrication d’aimants permanents nano-structurés est l’une des solutions envisagées pour remplacer les aimants actuels à base de terres rares, pour lesquelles se posent des problèmes géopolitiques et environnementaux. Dans le but d’élaborer de tels matériaux, nous avons suivi une approche bottom-up utilisant des méthodes chimiques.Nos travaux ont visé dans un premier temps à synthétiser des nanoparticules (NPs) magnétiques dures qui peuvent servir de briques élémentaires dans la fabrication d’aimants nano-structurés. Notre étude systématique sur des nanobâtonnets de cobalt (NBs Co) synthétisés par voie polyol, a montré que leur champ coercitif augmente de 3 à 7 kOe avec la diminution du diamètre et l’augmentation du rapport d’aspect structural. Des simulations micro-magnétiques ont montré qu’un mécanisme de retournement d’aimantation par nucléation-propagation de parois rendait compte des résultats expérimentaux. Des NPs bi-métalliques FePt et tri-métalliques FePtX (X = Ag, Cu, Sn, Sb) de structure CFC ont été obtenues par l’adaptation d’une synthèse organométallique ou par la réduction d’acétylacétonates métalliques. Les recuits à haute température (650°C pour FePt, 400°C pour FePtX) ont conduit à la transition de phase FePt CFC L10 et à des champs coercitifs élevés (>12 kOe). La maîtrise d’un procédé multi-étapes, impliquant la protection des NPs FePt CFC par une coquille MgO et un recuit à 850°C, a permis d’obtenir des NPs FePt L10 de taille moyenne 10 nm présentant des champs coercitifs jusqu’à 27 kOe.La seconde partie de nos travaux a porté sur l’assemblage de NPs présentant des anisotropies différentes. Deux systèmes ont été étudiés : FePt CFC+FeCo CC, FePt L10+NBs Co HCP. Dans les deux cas, le contact entre les deux types de NPs a été favorisé par l’utilisation d’un ligand bi-fonctionnel suivi d’un traitement thermique. Dans le système FePt+FeCo, le recuit à haute température (650°C), nécessaire pour obtenir la phase FePt L10, a entraîné l’inter-diffusion des phases et la quasi-disparition de la phase FeCo CC. Dans le second système FePt+Co, un comportement de spring magnet a clairement été identifié, les deux phases étant efficacement couplées. L’inter-diffusion des phases a été limitée par la température modérée du recuit (400°C). Un champ coercitif de 10 kOe a été mesuré pour une teneur en Pt de seulement 25%at., malgré la perte de la forme anisotrope des NBs Co
The production of nano-structured permanent magnets is a promising alternative to rare earth magnets, which induced geopolitical and environmental issues. In order to elaborate such materials, we followed a bottom-up approach based on chemical methods. A first objective consisted in synthesizing hard magnetic nanoparticles (NPs) as building blocks for nano-structured magnets. The properties of cobalt nanorods (Co NRs) synthesized by the polyol process have been systematically studied. Coercive fields could be raised from 3 to 7 kOe by decreasing the diameter and improving the structural aspect ratio. Micro-magnetic simulations showed that a magnetization reversal following a nucleation and domain-wall propagation process could explain the experimental results. Bi-metallic FePt and tri-metallic FePtX (X = Ag, Cu, Sn, Sb) exhibiting the FCC structure were synthesized following two routes based on the reduction of an organometallic Fe precursor or of metallic acetylacetonates. Annealing at high temperatures (650°C for FePt, 400°C for FePtX) allowed the phase transition FCC  L10 to occur, leading to high coercive fields (>12 kOe). A multi-steps process, involving the protection of FePt NPs with an MgO shell and an annealing at 850°C, was optimized to produce L10 FePt NPs with a mean size of 10 nm and a coercivity up to 27 kOe. In the second part of our study, we worked on assemblies of NPs with different magnetic anisotropies. Two systems were studied : FCC FePt+BCC FeCo, L10 FePt+HCP Co NRs. In both cases, the contact between the two types of NPs was favored by the presence of a bi-functional ligand followed by an annealing step. Concerning the FePt+FeCo system, the high temperature annealing (650°C), required to get the L10 FePt phase, led to the inter-diffusion of the phases and to the dissolution of the BCC FeCo phase. For the FePt+Co system, a spring magnet behavior has been clearly evidenced, the two phases being efficiently coupled The inter-diffusion of the phases was limited thanks to the fairly low annealing temperature (400°C). A coercive field of 10 kOe was measured for a Pt content as low as 25%at., eventhough the Co NRs anisotropic morphology was lost

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Wardeh, George. "Les phénomènes de gel-dégel dans les matériaux à base de terre cuite et les conséquences sur leur durabilité : expériences et modélisation." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30200.

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Le but de la thèse est d'expertiser le projet de norme européenne de résistance des tuiles, à base de terre cuite, aux cycles de gel-dégel. Dans ce projet les tuiles sont recouvertes d'un tissu afin de créer des dissymétries dans les conditions de frontières. Un tel procédé implique des changements importants de comportement des produits testés. L'expertise passe donc ainsi par une meilleure compréhension de l'ensemble des phénomènes physiques mis en jeu. Après un rappel ces principaux phénomènes physiques, sont décrits le test et le comportement des produits sélectionnés pour cette étude. Les diverses propriétés des milieux étudiés sont ensuite présentées afin de pouvoir apprécier la contribution de chacune d'entre elles au comportement des tuiles. La connaissance de la cinétique de formation de la glace a été étudiée par la technique de la calorimétrie basse température. Pour les matériaux étudiés les phénomènes de surfusion sont dominants et ne permettent donc pas d'exploiter la répartition porométrique. Une méthode d'utilisation des résultats a alors été proposée. L'observation des déformations et de leur évolution au cours des cycles a permis d'identifier la pression générée à l'intérieur de la porosité lors de la formation de la glace. Par une méthode inverse les parts dues à la phase liquide et à la pression de cristallisation ont alors été calculées. Ces résultats ont pu être obtenus pour toutes les configurations étudiées. Un modèle physique thermo-hydro-mécanique permettant de réaliser les couplages entre les différents mécanismes à l'origine des pressions internes développées dans les matériaux a alors été mis en œuvre. Ce modèle a permis de bien analyser l'influence des divers paramètres que sont, la répartition porométrique, la perméabilité, le module d'élasticité, les conditions aux frontières. Dans son état actuel le modèle ne reproduit pas complètement les observations expérimentales, mais permet de bien identifier les points à préciser et approfondir.

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Bez, Riadh. "Nouveaux aimants nanocomposites à base d'intermetallique de terre rare." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1162.

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Ce travail s’inscrit dans le cadre général de la recherche de nouveaux matériaux nanocomposites durs/doux dont le domaine d’application concerne les aimants permanents performants. Ces nanocomposites présentent des propriétés magnétiques intéressantes grâce à leur forte rémanence combinée à une grande coercivité. Ceci permet d’augmenter considérablement l’énergie spécifique de l’aimant. Dans ce contexte, nous avons élaboré et étudié de nouveaux nanocomposites à base de phases dures hors équilibre Sm(Fe,Si)9C et Sm(Fe,Ga)9C et des phases douces _-Fe et FeCo. Pour les nanocomposites intrinsèques, SmFeSiC /_-FeFe, la formation de la phase douce est contrôléeà partir des conditions d’élaboration de la phase dure en agissant sur l’excès de samarium. La microscopie électronique à transmission montre des nanograins de forme pseudo-sphérique et de diamètre moyen de l’ordre de 20 nm. La valeur maximale du produit d’énergie spécifique (BH) max est obtenue pour l’échantillon avec environ 15% de _-Fe, elle est égale à 11.7 MGOe (93.6kJ/m3). Pour les nanocomposites extrinsèques, les phases dures (Sm-Fe-Si-C) et douces (FeCo) ont été élaborées séparément puis mélangées dans des conditions appropriées. Un record d’aimantation à saturation de 235 emu/g a été enregistré pour la composition Fe55Co45 élaboré par la méthode polyol. Les nanocomposites SmFeSiC /FeCo et SmFeGaC/FeCo, ont révélé une amélioration de l’aimantation avec le taux de la phase douce mais avec une diminution du champ coercitif. L’énergie spécifique atteint des valeurs maximales de l’ordre de 13.5 MGOe (108 m3) et 12.4 MGOe(99.2 kJ/m3), pour les échantillons SmFeGaC/20%FeCo et SmFeSiC/10%FeCo, respectivement. D’autre part, nous avons étudié la structure locale des alliages Pr2(Co,Fe)7, un autre cas de phase dure, par spectroscopie EXAFS et nous avons montré que le site préférentiel du Fe dans ces composés est le site 12k
This work focuses on the synthesis and the study of new hard / soft nanocomposites. These nanocomposites exhibit interesting magnetic properties thanks to their high remanence combined with a high coercivity Hc. This allows a huge increase of the specific energy of the magnet. In this context, we have developed and studied new nanocomposites based on the out of equilibrium hard phases Sm (Fe, Si) 9C and Sm (Fe, Ga) 9C and soft phases _-Fe and FeCo. For the intrinsic nanocomposites SmFeSiC /_-Fe, we have shown by transmission electron microscopy, an average grain size of about 20 nm for the studied samples. The maximum value of (BH) max is obtained for the nanocomposite with about 15 % of _-Fe, it is equal to 11.7 MGOe (93.6 kJ/m3). For the extrinsic nanocomposites SmFeSiC/FeCo et SmFeGaC/FeCo, we have shown that the energy product (BH) max reaches a maximum and then decreases with increasing the rate of FeCo. The maximum values obtained are about 13.5 MGOe (108 kJ/m3) and 12.4 MGOe (99.2 kJ/m3) for SmFeGaC / 20% FeCo and SmFeSiC/ 10% FeCo samples, respectively. Finally, we have investigated the local structure of Pr2 (Co,Fe) 7 alloys by EXAFS spectroscopy and we have shown that the preferential site Fe in these compounds is the 12k site

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Camara, Nimbo. "Croissance cristalline et étude par spectroscopie Raman des orthochromites de terres rares RCr03 (R=terre rare)." Thesis, Tours, 2019. http://www.theses.fr/2019TOUR4003/document.

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Les multiferroïques sont entre autres des matériaux possédant à la fois un ordre magnétique et un ordre ferroélectrique, le plus souvent couplés entre eux (couplage magnétoélectrique). Ce caractère multifonctionnel scientifiquement et technologiquement prometteur, rend ces matériaux plus attrayants, d’autant plus que l'aimantation peut être contrôlée par l'application de champ électrique, ou que la polarisation électrique peut être contrôlée par un champ magnétique. D’un point de vue technologique, ces matériaux ouvrent la voie à des applications dans les domaines de l’électronique de spins, des capteurs magnétoélectriques, des mémoires de stockage, … D’un point de vue scientifique, ce sont les questions fondamentales relative à la compréhension des mécanismes gouvernant la présence de l'ordre ferroélectrique dans un matériau magnétique, qui expliquent leur attractivité
Multiferroics are materials exhibiting in the same phase, at least two ferroics orders such as magnetism and ferroelectricity, which is furthermore extended when these orders are coupled (magnetoelectric coupling). This multifunctionality is scientifically and technologically promising, and makes multiferroics more attractive, especially since the magnetization can be controlled by the application of an electric field, or the polarization can be controlled by a magnetic field. From a technological point of view, these materials open pathways for many applications in spintronics, magnetoelectric sensors, data storage memories, ... From a scientific point of view, their attractiveness is explained by the fact that many fundamental questions related to the mechanisms of the occurrence of ferroelectricity in a magnetic material, are still unanswered

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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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Ahmat, Charfadine Mahamat. "Etude expérimentale des propriétés thermophysiques des matériaux locaux du Tchad : application au confort thermique de l'habitat." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10021.

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La construction en matériau terre étant celle la plus utilisée au Tchad, ce travail présente une étude technique de ce matériau. Différentes analyses ont été menées afin de caractériser ce matériau, principalement en ce qui concerne les caractéristiques thermo physiques qui affectent considérablement le confort de l'habitat. L'étude a porté sur le matériau terre, mélangé à la paille dans une proportion bien donnée, prélevé dans les différentes zones climatiques du Tchad. Les différentes valeurs de la conductivité thermique, de la diffusivité de ces matériaux et leurs variations en fonction de la teneur en eau sont présentées. Une étude particulère sur la conductivité thermique de la zone sahélienne 'N'Djaména) a été faite, ce qui a permis de faire des calculs de note de confort par simulation avec le logiciel CODYBA dans deux habitats de même conception géométrique mais avec des enveloppes respectivement en terre et en ciment. Ces calculs ont confirmé un meilleur confort thermique de l'habitat en terre que l'habitat en ciment. Toutefois, les caractéristiques mécaniques et la résistance à l'eau des terres doivent être améliorées par les recherches de liants et d'enduits locaux économiques adaptés.

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Deeb, Maha. "Influence des plantes, des vers de terre et de la matière organique sur la structure de technosols construits." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1014.

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Pour répondre à la demande sociétale et aux contraintes environnementales, la création de Technosols à partir de déchets organiques et minéraux est une alternative à l'importation de sols agricoles fertiles au profit des espaces urbanisés. Si le rôle de la matière organique (MO) et des organismes est reconnu sur la fertilité des sols naturels, il reste peu connu en ce qui concerne les Technosols. Ce travail de thèse s'intéresse en particulier à l'influence du taux de MO et des interactions avec les vers de terre et les plantes sur les propriétés physiques et hydriques des Technosols construits. Les matériaux utilisés pour construire nos Technosols sont le compost de déchets verts et des remblais d'horizons profonds excavés. Dans une première expérience, nous avons testé l'influence du taux de MO sur les propriétés hydrostructurales des Technosols, en réalisant 6 mélanges contenant des proportions volumiques croissantes de compost (de 0 à 50%). Les courbes de retrait et de rétention montrent que les propriétés hydrostructurales des Technosols sont similaires à celles de sols naturels et proches de celles de sols argileux, alors que nos Technosols n'en contiennent qu'une très faible quantité (2%). L'augmentation de la quantité de matière organique s'accompagne d'effets positifs sur la micro et la macro porosité, ainsi que sur l'eau disponible pour les plantes.Dans un deuxième temps, ces différents mélanges ont été incubés en chambre de culture avec ou sans vers de terre (Aporrectodea caliginosa) et avec ou sans plantes (Lolium perenne). Après 5 mois d'expérience, nous avons mesurés les propriétés hydrostructurales, l'agrégation, et la distribution du carbone dans chaque fraction. La présence de plantes et/ou vers explique 19% de la variance des propriétés hydrostructurales du sol, et la dose de compost influe à 14%. L‘interaction entre organismes et compost explique davantage la variance (40%) que les effets de ces facteurs isolés. Le compost et les plantes jouent un rôle positif sur l'eau disponible en agissant à la fois sur la macroporosité et sur la microporosité, alors que les vers jouent un rôle positif uniquement sur cette dernière. Par ailleurs, la proportion d'agrégats >3mm est plus importante dans les traitements sans organisme (témoin) et avec des vers de terre, tandis que la proportion d'agrégats <3mm est plus importante en présence de plantes, indépendamment de la présence de vers de terre. Les organismes ont un effet plus fort sur la stabilité structurale (77%) que le compost (4%). Tous ont un effet positif sur la quantité de Corg dans les différentes fractions d'agrégats. Enfin, la minéralisation du Corg augmente en présence de vers ou de compost, mais diminue en présence de plantes. Nos résultats démontrent l'intérêt de valoriser des matériaux urbains tels que les horizons profonds excavés et le compost de déchets verts pour construire des Technosols. Une synthèse des résultats nous permet de conseiller une teneur volumique en compost comprise entre 20 et 30% pour obtenir des propriétés structurales intéressantes, sans trop alourdir le coût induit par le compost et maximiser les volumes d'horizons excavés ainsi utilisés. Constatant l'effet positif des vers de terre, des plantes et des interactions plantes-vers de terre sur la porosité, la stabilité structurale et le stockage de carbone, il semble opportun de favoriser la présence des organismes
Constructed Technosols are mixtures of technogenic materials used to create a new soil dedicated to growing plants. Constructed Technosols provide an opportunity to recycle and optimally use urban waste, and are an alternative to the use of agricultural soils for producing urban soils. This work is assessing in particular the influence of the OM levels and interactions with earthworms and plants on the physical properties of Constructed Technosols. The materials used to build our Technosols are compost and excavated deep horizons. In a first experiment, we tested the influence of OM rates on hydrostructural properties of Technosols, realizing 6 Mixtures of increasing volume proportions of compost (0 to 50%). The shrinkage and retention curves show that the hydrostructural properties of Technosols are similar to those of natural soils. Increasing the amount of organic material is accompanied with a positive effect on micro and macro porosity, as well as on the water available for plants.Secondly, these mixtures were incubated in a growth chamber with or without earthworms (Aporrectodea caliginosa) and with or without plants (Lolium perenne). After 5 month of experiment, we measured hydrostructural properties, aggregation, and distribution of carbon in each fraction. The presence of plants and / or earthworms explains 19% of the variance of hydrostructural properties of the soil, and compost dose affects 14%. The interaction between organisms and compost further explains the variance (40%) than the effects of these individual factors. Compost and plants play a positive role in the available water by acting on both macroporosity and microporosity, while earthworms play a positive role only on the latter. Furthermore, the proportion of aggregates >3 mm is more important in the treatments control and earthworms, while the proportion of aggregates <3mm is greater in the presence of plants, regardless of the presence of earthworms. Organisms have a stronger effect on the structural stability (77%) than compost (4%). All have a positive effect on the amount of Corg in the different fractions of aggregates. Finally, mineralization of Corg increases in the presence of worms or compost, but decreases in the presence of plants. Our results demonstrate the interest of enhancing urban materials such as excavated deep horizons and compost to build Technosols. A summary of the results allows us to recommend a volume content of compost between 20 and 30% for a good structure, without increasing much the cost induced by compost. Noting the positive effect of earthworms, plants and earthworms/plants interactions on porosity, structural stability and carbon storage, it seems appropriate to favor the presence of organisms

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Haurine, Frédéric. "Caractérisation d'atterrissements d'argiles récents sur le territoire français, en vue de leur valorisation dans l'industrie des matériaux de construction en terre cuite." Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0066/document.

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La préservation des ressources naturelles prend une part de plus en plus importante dans nos sociétés. Les matières premières de l'industrie de la terre cuite sont considérées comme non-renouvelables car prélevées dans des formations géologiques fossiles. Dans ce contexte, les atterrissements d'argiles actuels des systèmes fluviatiles et côtiers constituent des alternatives à l'exploitation de ces séries. L'objectif de cette thèse est d'évaluer d'une part le renouvellement de la ressource en matériaux fins en France ; et d'autre part, de développer des méthodes permettant une utilisation de ces sédiments pour réduire le volume de matériaux fossiles. Une première évaluation sur le territoire français a permis de mettre en évidence que le renouvellement de la source de matériaux fins est assuré par les dépôts fluvio-lacustres et ceux des baies côtières estuariennes avec l'accumulation de plus de 20 Mm3/an ; en particulier dans les atterrissements créés par l'homme. Le développement d'un Cadre Minéralogique de Référence (CMR) à partir de mélanges de production a permis l'évaluation des sites en prenant en compte la composition des sédiments fins. Ce CMR constitue une méthode rapide d’évaluation d’un site à la place de l’approche classique qui nécessite de nombreux essais. Celle-ci est réservée aux sites dont le potentiel a été validé par le CMR. Suite à l’évaluation par le CMR, seule une partie de la source, environ 5 Mm3/an, remplit les critères de l'industrie de la terre cuite qui consomme environ 3,5 Mm3/an. La ressource en matériaux fins parait donc renouvelable. Enfin, la réalisation de mélanges, avec des dégraissants ou des sédiments fins aux propriétés complémentaires, permet d’envisager la valorisation d’atterrissements écartés par manque de compatibilité minéralogique
Preservation of natural resources becomes an important issue in our societies. Raw materials of the fired-clay industry are considered as non-renewable because there are extracted from fossil geologic formations. In this context, current fine-grained deposits of fluvial and coastal systems constitute alternatives to the quarrying of geologic formations. The aim of this thesis is firstly to assess, within France, the renewal of the resource for such materials; and secondly, to seek alternative methods to enhance the use of such sediments to reduce the yearly volume of fossil sediments consumed by fired-clay industry.A first evaluation allowed highlighting that the renewal of the source of fine sediments is provided by the fluvial and coastal deposits with more than 20 Mm3/yr especially in relation to hydraulic management.Development of a Mineralogical Reference Framework (MRF) from industrial mixtures allowed the evaluation of sites taking into account the sediment composition. This MRF constitutes a rapid screening of a site compared to the classic method that necessitates several experiments. This is to be applied to sites which potential has been validated by the MRF.Only a part of the source, about 5 Mm3, can be used by the fired-clay industry which consumes 3,5 Mm3/yr. Fine material resource seems to be renewable.Finally, the realization of mixtures with shortening agents or other sediments with complementary properties allows valuing a larger number of fine-grained deposits

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Bigorgne, Emilie. "Ecotoxicité des nanoparticules et des sous produits d'altération de dioxyde de titane sur le ver de terre, Eisenia fetida." Thesis, Metz, 2011. http://www.theses.fr/2011METZ034S/document.

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La production et l’utilisation des nanomatériaux manufacturés est en plein essor, ce qui entraîne leur déversement dans l’environnement sous forme de nanoparticules ou de sous produits d’altération. Les nanoparticules de dioxyde de titane sont utilisées dans un grand nombre de produits manufacturés du fait de leurs propriétés photocatalytiques et d’absorption des UV. Les risques écotoxicologiques liés aux nanoparticules de TiO2 et aux sous produits d’altération de TiO2 sur les organismes terrestres sont encore peu connus. A cette fin, des vers de terre ont été utilisés car ce sont des indicateurs clés de la qualité des écosystèmes terrestres. L’espèce Eisenia fetida employée présente l’avantage d’être facile à manipuler et est utilisée dans des tests normalisés d’écotoxicité. La toxicité potentielle des nanoparticules de TiO2 et des sous produits d’altération de TiO2 sur Eisenia fetida a été étudiée selon différentes approches: un test in vitro sur les nanoparticules de TiO2 (1 à 25 µg/ml), une exposition in vivo en milieu liquide contaminé par des SPA de TiO2 (0,1 à 10 mg/l) et une exposition in vivo en milieu solide dans des sols artificiels contaminés par des nanoparticules de TiO2 (2 à 200 mg/kg) ou par des sous produits d’altération de TiO2 (2-20 mg/kg). La toxicité des nanomatériaux de TiO2 a été évaluée en utilisant une batterie de biomarqueurs à différentes échelles biologiques : la survie et la reproduction à l’échelle de l’individu, la viabilité cellulaire (test MTT et LDH), la phagocytose et l’apoptose à l’échelle cellulaire et l’expression des ARNm des gènes des systèmes de détoxication (métallothionéine, GST), antioxydant (SOD, CAT) et immunitaire (CCF et fétidines) par RT-qPCR à l’échelle moléculaire. Nos résultats ont montré que les nanoparticules de TiO2 sont internalisées par les cellules immunitaires des vers de terre (in vitro) et que le titane est bioaccumulé par les vers exposés aux sous-produits d’altération de TiO2 dans des conditions d’exposition artificielle (milieu liquide). Seuls les biomarqueurs moléculaires (métallothionéine, CCF et fétidines) sont sensibles aux nanoparticules de TiO2 dans le test in vitro alors que les biomarqueurs moléculaire (métallothionéine et SOD) et cellulaire (apoptose et phagocytose) répondent aux sous-produits d’altération de TiO2 en milieu liquide après seulement 24h d’exposition. En revanche, dans des conditions d’exposition plus réalistes, aucun effet biologique sur la survie, la reproduction et l’expression des ARNm des gènes de détoxication, antioxydant et immunitaire n’a été observé sur les vers exposés aux sols contaminés. La faible biodisponibilité des nanomatériaux de TiO2 dans les matrices solides expliquerait l’absence d’effet biologique aux concentrations testées. Ces travaux soulignent la nécessité d’étudier le comportement, la mobilité, et la biodisponibilité des nanomatériaux avant d’évaluer leur potentielle écotoxicité
The amount of nanomaterials produced annually is constantly increasing and this trend may result in a strong input of manufactured nanoparticles in air, water, soils, and therefore in contact with organisms. Among the manufactured nanoparticles, titanium dioxide (TiO2) nanoparticles have been produced massively for their photocatalytic properties and UV absorption ability. Surprisingly, ecotoxicological risks associated with TiO2 nanoparticles and TiO2 byproducts resulting from the alteration and aging of nanomaterials are poorly documented on terrestrial organisms. The potential toxicity of TiO2 nanoparticles and TiO2 byproducts on the earthworm Eisenia fetida has been evaluated, using different approaches: the first with in vitro assay to determine toxicity of TiO2 nanoparticles (1 to 25 µg/ml), the second with in vivo exposure of earthworm to liquid medium contaminated by TiO2 byproducts (0.1 to 10 mg/l) and the third with in vivo exposure to artificial soil contaminated by TiO2 nanoparticles (2 to 200 mg/kg) or TiO2 byproducts (2-20 mg/kg). Ecotoxicity of TiO2 nanomaterials was determined using a battery of biomarkers at different biological levels: survival and reproduction at individual level, cell viability (MTT and LDH assay), phagocytosis and apoptosis at cellular level, mRNA expression of detoxification (metallothioneins, GST), antioxidant (SOD, CAT) and immunes genes (CCF and fetidins) by RT-qPCR at molecular level. Our results showed that TiO2 nanoparticles were internalized by immune cells (in vitro assay) and titanium was bioaccumulated by worms exposed to TiO2 byproducts in artificial exposure assay (liquid medium). Molecular biomarkers (metallothioneins, CCF and fetidins) were sensitive to TiO2 nanoparticles after in vitro exposures, while both molecular (metallothioneins and SOD) and cellular (phagocytosis, apoptosis) biomarkers were sensitive to TiO2 byproducts in liquid medium after only 24 hours of exposure. In contrast, in more realistic conditions of exposure, no effect on life-history traits or molecular biomarker were noticed on earthworms exposed to soils contaminated by TiO2 nanoparticles or byproducts. A low bioavailability of TiO2 nanomaterials in soil matrixes could explain the lack of effect at the concentrations tested. These results underline the necessity to evaluate mobility, behaviour and bioavailability of nanomaterials in soil matrixes before their ecotoxicity assessment

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Deligne, Philippe. "Etude comparative de différents modes de sollicitations mécaniques (statique, quasi-statique, cyclique) sur le comportement d'un acier inoxydable austhénitique en milieu chloruré chaud." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10548.

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Pinel, Alban. "Transition liquide-solide dans des dispersions d'argiles contrôlée par un biopolymère : Application à la construction en terre." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI063/document.

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La construction en terre crue constitue une alternative écologique aux bétons de ciment. Afin de promouvoir son usage, la présente étude s’intéresse à la mise au point de bétons de terre coulables permettant une mise en œuvre analogue à celle des bétons usuels. Dans cette optique, il est nécessaire de conférer au matériau une solidification à court terme (24 h) sans attendre son séchage, afin de permettre un débanchage rapide. La voie explorée pour répondre à cette problématique s’inspire de la technique du Gelcasting utilisée dans le domaine des céramiques techniques. Celle-ci s’appuie sur la gélification de polymères préalablement introduits dans une barbotine céramique pour induire une transition liquide-solide rapide et homogène. Une étude bibliographique complétée par des essais préliminaires a mené à la sélection de l’alginate, un polymère biosourcé non toxique et gélifiant à température ambiante sous l’action de cations multivalents tels que le calcium. Ce polymère s’est révélé très prometteur. Il a permis la réalisation d’éprouvettes de mortier démoulables 24 h après coulage et présentant une résistance en compression de l’ordre de 0,1 MPa, théoriquement suffisante à un mur de 3 m de haut pour tenir sous son propre poids. Une preuve de concept à l’échelle du béton a par ailleurs pu être réalisée sous la forme d’un muret de 40 cm de haut coulé et vibré à partir d’une consistance fluide puis décoffrable en 24 h. Les performances mécaniques et hygrothermiques du matériau sec ont été validées, et la présence du polymère gélifié pourrait améliorer la résistance à l’érosion. De premiers essais ont montré que le procédé pouvait être adaptable à des terres moins calcaires que celle utilisée tout au long de l’étude
Developing raw earthen construction is nowadays a major environmental issue, due to its low embodied energy compared to Portland cement. A solution would be to use a similar process as cement-based concrete, by casting into formworks. Nevertheless, this is limited by technical difficulties, owing to the fact that earth is not a hydraulic binder. In that perspective, this work focuses on inducing a liquid-solid transition to an earth suspension without waiting for drying, similar to cement-based materials. The approach explored to meet this challenge is inspired by the technique of Gelcasting used in the field of technical ceramics. This relies on the gelation of polymers previously introduced into a ceramic slurry to induce a rapid and homogeneous liquid-solid transition. A bibliographic study supplemented by preliminary tests led to the selection of alginate, a biosourced polymer that is non-toxic. Its gelation is allowed at ambient temperature, via addition of multivalent cations such as calcium ions. This polymer proved to be very promising. It made it possible to produce mortar specimens which could be unmoulded 24 hours after casting. A wet compressive strength close to 0.1 MPa could be reached, theoretically sufficient for a wall of 3 meters high to stand under its own weight. A proof of concept at the concrete scale was then realized as a low wall of 40 cm high casted and vibrated and then unmoulded in 24 hours. Mechanical and hygrothermal performances of the dry material were validated, and the presence of the gelled polymer could improve the resistance to erosion. Initial trials showed that the process could be adapted to low calcareous soils

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Kim, Ka young. "Etude d’une céramique de niobate dopée terre rare, Y3NbO7, pour applications optiques." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0416/document.

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Les matériaux émetteurs et les lasers solides sont largement employés dans le domaine de l’optique et des sciences des matériaux en tant que sources d’excitation, pour des mesures expérimentales, des applications médicales, de la mise en forme ou de la découpe de métaux…Récemment des valeurs d’efficacité laser prometteuses ont été obtenues à partir de céramiques transparentes qui résultent de procédés de mises en forme plus rapides et moins couteux de matériaux à l’état cristallisé.Les travaux de recherche proposés sont centrés sur une matrice cubique dopée par des ions Eu3+ de formule Y3NbO7. Les voies de synthèse sont optimisées pour obtenir une phase pure présentant des grains homogènes en taille et de morphologie sphérique. Les paramètres SPS tels que la montée en température, la température et la durée de frittage ainsi que la pression sont ajustés pour favoriser la densification des pastilles.La spectroscopie de luminescence des ions europium trivalents est employée pour optimiser les paramètres étudiés. Les émissions enregistrées couplées à la diffraction des rayons X et à la microscopie électronique en transmission soulignent l’existence de plusieurs environnements distordus autour des ions dopants dans le réseau de type fluorine lacunaire. La cristallisation rapide obtenue par SPS, couplée à la nature du niobate de terre rare, conducteur ionique, conduit à une démixtion de la solution solide de Y3NbO7 en deux fluorines distinctes. La composition finale de la pastille est conditionnée par le ratio cationique Nb/Y
Emitting materials and all solid state lasers are widely used in the field of optical applications and materials science as a source of excitement, instrumental measurements, medical applications, metal shaping…Recently promising laser efficiencies were recorded on transparent ceramics which results from a cheaper and faster ways to obtain crystallized materials.This investigation is focused on the cubic Eu3+ doped Y3NbO7 matrix. The synthesis route is optimized in order to obtain a pure phase which presents a homogeneous morphology of spherical grains. Several SPS parameters as heating rate, temperature, duration time and pressure are adjusted in order to increase the densification of the pellets. Luminescence spectroscopy of trivalent europium ions is used to optimize these parameters. The emission data coupled with X-Ray diffraction analysis and electronic diffraction microscopy highlight the existence of several distorted environments of the doping element in the defective fluorite type Y3NbO7 host lattice. Indeed, the fast and high crystallization rate obtained after SPS coupled with the ionic conductivity of the matrix make possible a phase composition splitting into two fluorites. The final composition of the pellet is driven by the ratio between niobium and yttrium elements

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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.

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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 employées
In 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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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+1
Traditional 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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Dadda, Abdelali. "Étude mécanique et microstructurale des sols bio-cimentés : application aux ouvrages hydrauliques en terre." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI103.

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Le procédé de bio-cimentation est une technique prometteuse pour renforcer les sols lâches et de faible résistance mécanique. Cette technique a montré une très bonne efficacité pour plusieurs types de sols lors d’essais en laboratoire, dans des modèles physiques ou lors d’essais sur site. Par contre, elle a montré une forte sensibilité aux conditions de traitement telles que concentrations des réactifs, bactéries, vitesse d’injection, type de sols, température, etc… Ces facteurs influencent principalement la distribution spatiale de la calcite précipitée, sa forme et sa morphologie, ce qui influence par la suite les propriétés effectives des sols traités. Ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre du projet BOREAL qui vise à renforcer par cette technique des digues et barrages en terre existants contre l’érosion interne des noyaux et la liquéfaction des fondations. L'objectif de cette thèse est d'étudier l’évolution des propriétés physiques et mécaniques du sable bio-cimenté (perméabilité, résistance mécanique) par la réalisation d’essais mécaniques et de mesures de perméabilité en laboratoire, et de lier cette évolution aux changements microstructuraux via des observations par microtomographie RX. Le travail a commencé par des essais de bio-cimentation de colonnes de sable de Fontainebleau afin de vérifier la faisabilité de la bio-cimentation en laboratoire. Suite à ces essais de faisabilité, des essais triaxiaux drainés ont été réalisés sur le sable bio-cimenté afin d’estimer l’évolution de ses paramètres de résistance tels que la cohésion et l'angle de frottement. Des petits volumes de sable bio-cimenté présentant différentes teneurs en calcite ont été extraits des échantillons triaxiaux et observés par micro-tomographie aux rayons-X à l’ESRF sous une très haute résolution (0,65 µm/ pixel). Des méthodes quantitatives d’imagerie 3D ont été développées pour calculer les propriétés microstructurales moyennes (quantité de calcite, porosité, surface spécifique et surface spécifique de calcite) et les propriétés de contact (surface de contact, nombre de coordination, type de contacts, orientation des contacts, etc…) pour les différents échantillons observés. Cette étude a montré une forte évolution de la résistance du sable bio-cimenté (évolution non-linéaire de la cohésion, évolution quasi-linéaire de l’angle de frottement, légère augmentation de la résistance résiduelle, etc…) et une diminution de la perméabilité par la précipitation de la calcite à l’intérieur de l’échantillon. L’étude quantitative de l’évolution de la microstructure a montré une stabilité de la surface spécifique de la calcite à partir d’un certain niveau de calcification, une forte évolution quasi-linéaire de la surface de contact cohésive entre les grains ainsi qu’une légère évolution du nombre de coordination par la création de nouveaux contacts. La comparaison de ces évolutions avec celles obtenues pour un arrangement périodique de type cubique simple en utilisant deux scenarii de précipitation (uniforme et localisée au niveau du contact) a montré que la précipitation de la calcite se produit principalement dans les zones de contact inter-granulaire. L’utilisation de ces informations microstructurales dans des modèles micromécaniques a permis d’estimer avec succès les propriétés effectives du sable bio-cimenté (cohésion, perméabilité, modules élastiques). Enfin, les mêmes outils ont été utilisés pour étudier la durabilité chimique du sable bio-cimenté. Cette étude a montré une dégradation de la résistance du sable par la dissolution de la calcite à l’intérieur des échantillons. Les mesures quantitatives sur les images 3D ont montré une dégradation de la surface de contact sans hystérésis par rapport à l’évolution de ces surfaces de contacts pendant le processus de bio-cimentation
The biocementation process is considered as a promising technique for strengthening loose and weak soils. This technique has shown very good efficiency for several types of soil through laboratory tests and large scale models. On the other hand, it has shown a high sensitivity to the treatment conditions such as reactant concentrations, bacteria, injection rate, type of soil, temperature, etc…. These factors influence mainly the spatial distribution of the precipitated calcite, its shape and morphology, which subsequently influences the effective properties of the treated soils. This thesis is part of the French research project BOREAL, which aims at reinforcing old dykes and earth dams with this technique against internal erosion of the core and liquefaction of foundations. The objective of this thesis is to study the evolution of the physical and mechanical properties of biocemented sands (permeability, mechanical strength) by performing mechanical tests and permeability measurements in the laboratory and linking this evolution to microstructural changes by using quantitative 3D X-ray imaging tools. To do this, this work began with biocementation tests on Fontainebleau sand to verify the feasibility of the biocementation process in the laboratory. After these feasibility tests, drained triaxial tests have been carried out on the biocemented sand in order to estimate the evolution of its resistance parameters such as cohesion and friction angle. Small sub-samples of biocemented sand with different calcite contents have been then extracted and observed using X-ray micro-tomography at ESRF at a very high resolution (0.65 μm / pixel). Quantitative methods of 3D imaging have been developed to compute mean microstructural properties (amount of calcite, porosity, specific surface area and specific surface area of calcite) and contact properties (contact surface area, coordination number, type of contacts, contact orientation, etc…) for the different observed sub-samples. This study has shown a strong evolution of the resistance of biocemented sand (non-linear evolution of the cohesion, quasi-linear evolution of the friction angle, a slight increase of the residual resistance, etc...) and a decrease of the permeability by the precipitation of the calcite inside the sample. The quantitative study of the evolution of the microstructure has shown a stability of the specific surface area of the calcite beyond a certain level of calcification, a strong quasi-linear evolution of the cohesive contact surface between the grains as well as a slight evolution the coordination number (creation of new contacts). The comparison of these evolutions with those obtained considering a simple cubic periodic arrangement using two precipitation scenarii (uniform and localized at the contact) has shown that the precipitation of the calcite mainly occurs in the zones of inter-granular contact. This microstructural information have4 been then used successfully in micromechanical models to estimate the effective properties of biocemented sand (cohesion, permeability, elastic moduli). Finally, the same tools have been used to study the chemical durability of biocemented sand. This study has shown a degradation of sand resistance by dissolving calcite within the samples. The quantitative measurements on the 3D images have shown a degradation of the contact surface area without hysteresis with respect to the evolution of these contact surfaces during the biocementation process

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Gimbert, Florent. "Mécanique de la banquise Arctique et des matériaux granulaires : deux milieux, deux approches." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00846380.

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Dans cette thèse, deux approches de caractérisation d'un comportement mécanique sont présentées, l'une sur la banquise Arctique, l'autre sur les milieux granulaires. Premièrement, une analyse de type mécanique des milieux continus est réalisée sur la banquise de manière à extraire la physique qui, au premier ordre, explique l'augmentation récente des vitesses de dérive et de déformation. Une méthode originale pour accéder aux propriétés mécaniques de la couverture de glace aux grandes échelles de temps et d'espace, c'est à dire sur tout le bassin Arctique et au cours de ces 40 dernières années, est proposée en quantifiant l'amplitude de la composante inertielle du mouvement des bouées enchâssées dans la glace. Le point fort de cette méthode réside dans le fait qu'elle apporte des informations sur la friction moyenne de la couverture de glace qui, jusqu'à maintenant, n'étaient pas disponible à ces échelles spatio-temporelles. A partir d'un modèle simple, nous montrons qu'un affaiblissement mécanique de la banquise, se traduisant par des changements dans le degré de fracturation de la couverture de glace, intervient au premier ordre dans la cinématique et la dynamique des glaces de mer. Cette observation souligne la nécessité de prendre en compte cette composante de manière appropriée dans les modèles ainsi que de développer des outils spécifiques pour accéder à cette quantité à l'échelle locale. Deuxièmement, une analyse de type mécanique statistique est adoptée dans l'étude numérique et expérimentale des milieux granulaires frottants sous compression. La quantification des hétérogénéités associées aux champs de contrainte et de déformation ainsi que leur lien avec le comportement mécanique macroscopique de ce matériau est étudiée. Aux petites échelles de temps, de fortes concentrations de contrainte et de déformation sont mises en évidence. De plus, des propriétés multi-échelles spécifiques caractérisent ces champs à l'instabilité macroscopique. Ainsi, à ce point d'instabilité, ces champs de déformation observés aux petites échelles de temps présentent des propriétés très différentes de celles présentées par la bande de cisaillement, habituellement caractérisée aux grandes échelles de temps. Le lien entre ces deux comportements caractéristiques reste à élucider.

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Côté, Stéphane. "Critères de stabilité interne pour des matériaux de faible plasticité soumis à l'écoulement de l'eau." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27459/27459.pdf.

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Kouta, Nathalie. "Comportement mécanique et caracterisation : durabilité de nouveaux matériaux a base d'argile." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0260.

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L'utilisation des matériaux écologiques et durables est devenue de plus en plus indispensable de nos jours. Cela est dû à l'épuisement des ressources naturelles et aux grandes quantités d'émissions de CO2 générées par le secteur de la construction. La terre crue, composée essentiellement de particules fines comme l'argile, est un matériau de construction utilisée depuis des milliers d'années sous différentes formes. Le faible coût et la grande disponibilité de ce matériau, en plus de ses propriétés écologiques et hygrothermiques, ont été les raisons de son utilisation dans le domaine de la construction.Ces dernières années, plusieurs études ont été réalisées afin de développer des méthodes plus communes et faciles à appliquer dans le domaine de la construction, ce qui a conduit à la désignation de béton de terre. Ce béton est constitué d'argile traitée par de faibles quantités d'un ou de plusieurs liants hydrauliques et peut être coulé comme un béton ordinaire. Par contre, la diversité de ces matériaux argileux les rend très complexes et difficiles d’utilisation. De plus, la présence des particules fines les rend très sensibles au retrait plastique et par conséquent augmente le risque de fissuration dû à la faible résistance de ce béton au jeune âge. Dans cette étude, le comportement mécanique et la durabilité d’un béton de terre composé d’un sol artificiel stabilisé avec du ciment et de la chaux a été évalué. Afin de palier le risque de fissuration, des fibres de lin a été ajoutées et l’effet des différents pourcentages et longueurs de fibres a été étudié.Dans un premier temps, le comportement du béton de terre au jeune âge a été étudié. Ainsi, le retrait plastique a été mesuré en parallèle avec la perte de masse, la pression capillaire et la température. De plus, l'effet des fibres de lin sur la fissuration des bétons de terre au jeune âge a été étudié à l’aide de la technique de corrélation d'images. Une réduction du retrait plastique et une meilleure résistance à la fissuration ont été observées avec l'ajout de fibres dues aux différents mécanismes de transfert et de redistribution des contraintes.Dans un second temps, l'effet des fibres de lin sur le comportement mécanique du béton de terre a été étudié. Des essais de compression et de flexion ont été ainsi réalisés à différents âges de cure et suivis simultanément avec les techniques de traitement d'images et d’émission acoustique. Ces essais ont permis de mieux suivre et de comprendre l’évolution de l’endommagement. Une augmentation de l'activité acoustique a été observée avec l’ajout des fibres indiquant des mécanismes d’endommagement supplémentaires et une meilleure ductilité.Finalement, la durabilité des bétons de terre a été évaluée. Une investigation expérimentale sur l’évolution de l’endommagement pendant le séchage a été ainsi réalisée avec un suivi continu à l’aide de la technique d’émission acoustique. L’effet des conditions de cure et des cycles d’humidification/séchage sur les propriétés mécaniques du béton de terre a été aussi évalué. Les résultats ont montré des fissures visibles à la surface des éprouvettes avec une dégradation notable des propriétés mécaniques
Nowadays, the use of ecological and sustainable materials has become a necessity. This is due to the depletion of natural resources and to the large amounts of CO2 emissions generated by the construction sector. Raw earth, composed essentially of fine particles like clay, has been used as a building material for thousands of years in various forms. The low cost and the high availability of this material, in addition to its ecological and hygrothermal properties, have been the reasons for its usage in the construction industry.During the last years, several studies have been realized to develop more common and easy methods to apply in the construction field, which has led to the designation of earth concrete. This concrete is constituted of clay soil treated with small quantities of one or more hydraulic binders and can be poured like ordinary concrete. However, the diversity presented in these materials makes them very complex and difficult to use. In addition, the presence of fine particles makes them very sensitive to plastic shrinkage and consequently increases the risk of cracking due to the low resistance of this concrete at early age. In this study, the mechanical behavior and durability of an earth concrete composed of an artificial soil stabilized with cement and lime have been evaluated. In order to overcome the cracking sensitivity, flax fibers have been added and the effect of different percentages and lengths of fibers has been studied.First, the behavior of earth concrete at early age was studied. Plastic shrinkage was measured in parallel with the weight loss, the capillary pressure and the temperature. In addition, the effect of flax fibers on cracking at early age was studied using the digital image correlation technique. A reduction in plastic shrinkage and a better resistance to cracking were observed with the addition of fibers due to different transfer mechanisms and stress redistribution.Secondly, the effect of flax fibers on the mechanical behavior of soil concrete was studied. Compression and flexural tests have been realized at different curing ages and monitored simultaneously with the digital image correlation and the acoustic emission techniques. These tests allowed to monitor and better understand the damage evolution. An increase in the acoustic emission activity was observed with the addition of fibers indicating additional damage mechanisms and an improved ductility.Finally, the durability of earth concrete was evaluated. An experimental investigation of damage evolution during drying was realized with a continuous monitoring using the acoustic emission technique. The effect of curing conditions and wetting/drying cycles on the mechanical properties of earth concrete was also evaluated. The results showed visible cracks on the surface of the specimens with a clear degradation of the mechanical properties

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Abjaghou, Halima. "Valorisation des déchets de bois pour l'amélioration des performances ThERmiques des BRIques de terre cuite." Thesis, Limoges, 2020. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/2a1b1d80-0a98-43b0-81bf-245a31f69b84/blobholder:0/2020LIMO0080.pdf.

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Devant le besoin de renforcer les actions de réduction des consommations énergétiques pour respecter la réglementation thermique RT2012 qui implique d’avoir des bâtiments économes en énergie, l’amélioration de l’isolation thermique des matériaux de construction s’impose. Le projet BRITER financé par la région Nouvelle-Aquitaine et le Tremplin Carnot MECD, s’inscrit dans ce contexte et vise à développer des briques de terre cuite incorporant des déchets de bois d’ameublement pour en faire des produits de terre cuite poreux utilisables dans la maçonnerie porteuse et dont les propriétés d’isolation thermique sont optimisées. Pour réaliser ces matériaux, les déchets d’éléments d’ameublements (DEA) ont été sélectionnés et préparés pour être incorporés en tant qu’agent porogène dans un mélange argileux (MA). L’effet de la granulométrie et du taux d’incorporation des DEA sur les propriétés thermiques et mécaniques des produits MA/DEA cuits a été évalué. L’ajout des DEA dans le MA a permis d’augmenter le taux de porosité et par conséquent d’améliorer l’isolation thermique du produit. Les résultats ont démontré que l’ajout de 10 %m de DEA a conduit à une diminution de la conductivité thermique de 45 % par rapport au produit brut. L’incorporation des DEA dans le MA a conduit à une diminution des propriétés mécaniques. Cette diminution est directement proportionnelle au taux d’incorporation et à la granulométrie des DEA. Plus le taux d’incorporation et/ou la granulométrie sont élevés, plus la résistance mécanique est réduite. Toutefois, les valeurs des résistances mécaniques restent dans les normes des matériaux de construction en brique de terre cuite. Ce travail s’est également intéressé au bilan énergétique et l’impact environnemental liés au processus de cuisson des produits MA/DEA. Une dernière étude a porté sur le développement de matériaux poreux en terre cuite, incorporant des agents porogènes lamellaires, mis en forme par pressage, ce qui a permis d’orienter 80 % des pores créés perpendiculairement à la direction de pressage et de réduire ainsi la conductivité thermique jusqu’à 54 % par rapport au produit brut
New regulations for the thermal requirements of buildings implies greater energy efficiency in order to decrease primary energy consumption. In this context, improving thermal insulation of building materials is necessary. The BRITER project, financed by the Nouvelle-Aquitaine region and the Carnot MECD institute, aims at developing innovative fired clay bricks, through addition of wooden furniture wastes, with low thermal conductivity and mechanical properties compatible with current norms on building materials. Wood wastes were selected and mixed as pore formers with raw clay materials MA. The effect of the size and the amount of wooden furniture wastes on the thermal and mechanical properties of the fired products was investigated. The addition of wooden furniture wastes into the clay mixture enabled a significant improvement of the thermal insulation. Results showed that addition of 10 wt.% wood wastes led to decrease by 45 % in the thermal conductivity of the material based on the clay matrix MA. The addition of wooden furniture waste also yielded decrease of the mechanical properties which can be directly related to the amount and the size. However, mechanical properties remain within the standard values of clay building materials. This project also examined for energy saving and environmental impact linked to the firing process of clay/wood wastes mixtures. The final study examined the use of lamellar pore-forming agent to develop fired clay porous materials shaped by pressing. Results showed that 80 % of pores were perpendiculary oriented to the pressing direction and thus the thermal conductivity was reduced by 54 %

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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 plâtre
The 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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Laou, Lamyaa. "Evaluation du comportement mécanique sous sollicitations thermohydriques d'un mur multimatériaux (bois, terre crue, liants minéraux) lors de sa construction et de son utilisation." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0066/document.

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Les problèmes climatiques planétaires nous poussent à concevoir des systèmes constructifs à faible consommation d’énergie. L’utilisation des murs constitués d’écomatériaux (ossature bois avec un remplissage de brique de terre crue et assemblage parmortier minéral) apparaît comme une solution alternative intéressante et conforme aux objectifs en matière de développement durable. Dans une démarche de conception de ce type de système constructif, un outil de modélisation thermo-hydro-mécanique a été développé. Il vise d’une part à prédire la capacité de la paroi à réguler les conditions hygrothermiques ambiantes lors des alternances jour/nuit en fonction des différentes stratégies de ventilation, et d’autre part à identifier les différents scénarios décrits en termes de température et d’humidité pouvant induire l’apparition de fissures dans la paroi, aussi bien en phase de construction qu’en conditions de service. La rareté des travaux réalisés sur les propriétés de la terre crue nous a poussés à développer une campagne expérimentale multidisciplinaire pour caractériser les propriétés thermiques, hydriques et mécaniques sous différents états hydriques. Ces propriétés alimentent le modèle, dont les adaptations nécessaires sont présentées. Les résultats portent à la fois sur l’impact sur le confort hygrothermique et sur l’effet des variations hydriques sur la durabilité mécanique de la paroi
Global climate problems push us to design energy-saving constructive systems. The use of walls made of eco-materials (wooden frame with a filling of brick of raw earth and assembled by mineral mortar) appears as an interesting alternative solution being in linewith the objectives in terms of sustainable development. In order to use a numerical simulation approach to this type of constructive system, a thermo-hydro-mechanical modeling tool was developed. On the one hand, it aims to predict the wall's ability to regulate the ambient hygrothermal conditions during day / night alternations according to the different ventilation assumptions and, on the other hand, to identify the various scenarios described in terms of temperature which can induce the appearance of cracks in the wall, both during construction and operating conditions. The originality of the work carried out on the properties of the raw earth make us able to develop a multidisciplinary experimental campaign to characterize the thermal, hydric and mechanical properties under different humidity conditions. These properties feed the numerical model with the necessary adaptations presented. The results present both the impact on hygrothermal comfort and to the effect of humidity changes on the mechanical durability of the wall

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Nègre, Valérie. "L'ornement en série : le monde du bâtiment et la standardisation des produits en terre cuite et des matériaux de construction au XIXe siècle dans le Midi toulousain." Paris 8, 2002. http://www.theses.fr/2002PA083720.

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La diffusion d’ornements et de matériaux en série pour le bâtiment, dès le début du XIXe siècle en France, est un phénomène de grande ampleur qui a été peu étudié. Ce travail tente de l’éclairer à travers le cas spécifique des terres cuites produites dans la région toulousaine. Il montre comment, en dépit de leur forme empruntée à un répertoire classique, les premiers éléments de série constituent des matériaux nouveaux dont les formes et les dimensions induisent des assemblages qui remettent en cause le savoir-faire des ouvriers mais également le travail de conception des architectes. L’attention particulière portée aux catalogues commerciaux, qui accompagnent l’apparition des éléments en série, révèle toute l’ambiguïté de leur statut. Sous des apparences simples et claires, ces publications contribuent à modifier les manières de concevoir et de construire les édifices. Contrairement à l’image couramment donnée par les historiens d’un milieu architectural réticent aux transformations industrielles, les personnes à l’origine de ces produits sont issues pour bonne part des milieux traditionnels du bâtiment. Parmi les innovateurs, les architectes occupent une place de choix, ce qui éclaire d’un jour nouveau la question du rôle des milieux artistiques et artisanaux dans l’innovation. L’étude s’appuie sur une analyse du contexte dans lequel apparaissent les éléments de série, notamment des traditions constructives liées à la brique et en particulier de la pratique de la taille des briques que les ornements en terre cuite visent à remplacer. Elle montre en quoi réside la nouveauté des éléments, (nature, fabrication, production), accordant une place importante à la réapparition du moulage de la terre cuite au XIXe siècle et au rôle joué dans ce domaine par les collections de terre cuite antique
The widespread use of mass-produced decoration and building materials as early as the beginning of the nineteenth-century is a phenomenon of considerable importance wihch as not yet been seriously researched. The present work attempts to shed light on the question by concentrating on the specific case of terracotta products in the region of Toulouse. We show how, despite their derivative classical style, the first mass-produced items are in fact a new form of building material which, in their form and size, create combinations which call into question both the skill of the construction workers and the conceptual imagination of the architects. The carefull attention paid here to the commercial catalogues which accompanied the appearance of mass-produced elements has revealed a curious ambiguity in their status. The simple and straightforward appearance of these publications belies the substantial change that they brought to the way in which buildings were designed and constructed. Contrary to the image, usually conveyed by historians, of an architectural milieu hostile to industrial innovation, the individuals responsible for these new products came mostly from a traditional background. Architects are seen to occupy pride of place among the innovators of the time, a finding which sheds new light on the question of the extend of the creative contribution of both artists and artisans. Our study is base upon a carefull analysis of the context in which this mass-produced elements appeared, in particular the building traditions connected with brickwork, especially the way bricks were cut, a practice which the introduction of decoration threatened to render obsolete. We identify the areas of innovation – the nature, construction and comercial production of the articles – and emphasize the importance of the reappearance in the nineteenth-century of the practice of moulding baked clay and of the part played in this domain by public and private collections of antique terracotta objects

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Courtois, Noémie. "Etude du vieillissement de boues de papeterie utilisées pour la fabrication de briques de terre cuite : influence des produits de dégradation sur les caractéristiques céramiques des matériaux." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2021. http://www.theses.fr/2021UBFCD003.

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Des boues de papier peuvent être incorporées au sein des mélanges industriels argileux pour l'élaboration de briques en terre cuite. Cette incorporation a plusieurs objectifs et avantages, notamment au niveau de l'optimisation du séchage des briques via l’effet hydrophile des fibres de papier, ainsi que pour la création de porosité au sein des briques améliorant leur résistance thermique. Or, certains phénomènes néfastes peuvent apparaître à l’échelle industrielle : fissuration des briques et apparition d'efflorescences (blanchiment de la surface des briques), notamment lorsque les boues de papier présentent un certain vieillissement. Cette thèse a pour but d'étudier et d'identifier les substances provoquant ces phénomènes et de définir les conditions dans lesquelles leur apparition est favorisée. Nous étudierons pour cela le vieillissement de boues de papier ainsi que leur incorporation à des mélanges argileux. L'influence de la nature et de l’état des boues de papier sur le comportement des produits finis sera ainsi étudiée via le façonnage et la caractérisation (paramètres physico-chimiques et céramiques) de mélanges recomposés argiles et boues de papier. Les AGV identifiés lors du vieillissement ont une influence, dépendant de la matière fibreuse (longueur des fibres, ratio cellulose/lignine), sur les caractéristiques céramiques des matériaux (diffusivité et séchage). Ces modifications peuvent conduire à l’apparition des défauts lorsqu’un seuil de 10 mg d’AGV/g de boues de papier, incorporées à 12% dans la phase argileuse, est dépassé. Enfin, une réflexion est menée sur les conditions optimales de stockage et d'utilisation permettant de réduire ou de contrôler l'apparition des phénomènes indésirables
Paper sludge can be incorporated in industrial clayey mixtures used in fired-clay bricks formulation. This incorporation has several aims and benefits, especially for drying optimization of the products, due to hydrophilic effect of paper fibers, and creating porosity which improves the fired brick thermal insulation. However, some drawbacks may occur such as brick cracking or efflorescence (bleaching of brick surfaces), in particular when the added paper sludge presents a significant ageing. The purpose of this thesis consists in identifying the parameters responsible for cracks and efflorescence on the bricks and defining the conditions preventing the defects occurrence. Therefore, the ageing of paper sludges as well as their incorporation into clayey mixtures were studied. Several paper sludges of different compositions and degradation states were tested, and their impacts on the formulated bricks characteristics (physico-chemical and ceramic parameters) were investigated. Volatile Fatty Acids produced during paper sludge ageing were identified as key parameters to explain defect formations on the bricks, with a threshold value of 10 mg VFA/g of paper sludge, incorporated at 12% in the clay phase. Depending on the fibrous paper sludge characteristics (fiber length, cellulose/lignin ratio), VFAs have an influence on the water diffusivity and drying of the bricks. Finally, suggestions are made for the optimization of storage conditions of paper sludges before utilization and brick/paper sludge formulation. This would result in significant reduction of production defects

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Dutfoy, Cécile. "Optimisation et caractérisations de poudres de nickelates de terre rare et leur application pour la furtivite infrarouge." Thesis, Tours, 2009. http://www.theses.fr/2009TOUR4038/document.

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Les nickelates de terre – rare, présentent une transition métal - isolant abrupte dont la température dépend de la composition. Cette transition se traduit dans le domaine infrarouge par le passage d'un comportement opaque à transparent en fonction de la température. Cette propriété se traduit par des contrastes en émissivité et présente un intérêt dans le domaine de la furtivité infrarouge. Le travail présenté porte sur la validation d’une solution solide de nickelate de terre rare de formule Nd0,3Sm0,7NiO3 sous forme de pigments actifs pour la furtivité infrarouge. Dans un premier temps, nous avons cherché à optimiser le procédé de synthèse en nous intéressant à la pression d’oxygène durant le recuit sous pression. Nous avons caractérisé les propriétés structurales de chaque lot de poudre synthétisée..La seconde partie est consacrée aux propriétés thermo – optique de Nd0,3Sm0,7NiO3 sous différentes mis en forme (céramique, poudre, film hybride). La dernière partie à proposer des simulations de comportement optique de pigment de Nd0.3Sm0.7NiO3 dans différentes matrices
The rare – earth nickelats exhibit a sharp metal – insulator transition whose temperature depends on the composition. This transition is responsible, in the infrared range, of the . This work deals with the validation of nd0,3Sm0,7NiO3 powders like active pigments for the infared furtivity. The first part consists of the optimisations of synthesis process by reducting the oxygen pressure during the annealing. We have characterized the structural properties of each batch synthetized. The second part presents the thermo – optical properties of …. The last part proposes some simulations of the optical behaviour of Nd0,3Sm0,7NiO3 in various matrix

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Charlier, Fabrice. "Technologie des tuiliers gallo-romains (Gaules et Germanies) : analyse comparative et régressive des structures de production des matériaux de construction en terre cuite de l'époque contemporaine à l'Antiquité." Thesis, Besançon, 2011. http://www.theses.fr/2011BESA1006.

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Cette recherche porte sur les techniques de production des matériaux de construction en terre cuiteà l’époque romaine dans les provinces de Gaule et de Germanie. Ces techniques ne nous sontaccessibles directement que par l’archéologie, à la fois par les vestiges mobiliers : les matériauxfabriqués eux-mêmes, et par les vestiges immobiliers : les tuileries qui sont régulièrement mises aujour. Seules les structures de production sont examinées, mais il est souvent fait référence auxmatériaux. L’étude est menée selon deux lignes directrices, l’une horizontale : la chaîne opératoire, l’autreverticale : le temps, du présent vers le passé. Les structures de production sont traitées selon l’ordrede la chaîne opératoire : l’extraction, la préparation de la terre, le façonnage, le séchage et lacuisson. À l’intérieur de chacune de ces cinq phases sont étudiées successivement des structuresd’époque contemporaine (ateliers artisanaux), moderne, médiévale et enfin gallo-romaine. Cettedémarche régressive permet de mettre en évidence les continuités et les ruptures dans lestechniques mises en oeuvre et ainsi de mieux caractériser et comprendre la plus ancienne d’entreelles, celle des tuiliers gallo-romains. Le fonctionnement des structures de production les plusrécentes éclaire celui des structures romaines. Des comparaisons ponctuelles ne sont utilisées quepour tenter d’expliquer certaines caractéristiques originales des structures gallo-romaines. Lesrésultats les plus novateurs ont été obtenus dans l’étude des structures employées dans les phasesde façonnage, de séchage et de cuisson
This research concerns the techniques of tile and brick-making in Roman time in the provinces ofGaul and Germania. We have only access to these techniques through archaeology. First, there arethe movable vestiges: the objects (tiles and bricks), then there are the real estate vestiges: the tilemakingsites which are regularly uncovered. Only the structures of production are examined here,but it is often made reference to materials. The study is led according to two guidelines. One is horizontal: the “chaîne opératoire”, the other is vertical: Time, from present to past. The structures of production are treated according to the orderof the making process: quarrying, preparing clay, shaping, drying, and firing. Inside each of thesefive phases are successively studied structures of contemporary time (craft production), modern,medieval and finally Gallo-Roman. This regressive approach allows us to bring to light thecontinuities and the breaks in the techniques used and thus, to better characterize and understandthe most ancient of them, the Gallo-Roman tile-makers one. The functioning of the most recentstructures of production sheds light on that of the Roman ones. Punctual comparisons are only usedto try and explain some original characteristics of the Gallo-Roman structures. The most innovativeresults were obtained in the study of the structures used in the phases of shaping, drying and firing

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Bouthegourd, Emilie. "Mobilité moléculaire et amplitude des mouvements coopératifs à la transition vitreuse : effets de la pression pour des matériaux issus de bio ressources." Rouen, 2014. http://www.theses.fr/2014ROUES001.

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Ce travail consiste à étudier l’influence de la pression sur la mobilité moléculaire et sur l’amplitude des mouvements coopératifs à la transition vitreuse pour des matériaux issus de bio-ressources présentant des architectures moléculaires différentes : le poly (acide lactique) (PLA) et l’amidon. Cela a demandé tout d’abord d’étudier la mobilité moléculaire lors de la transition vitreuse grâce à des mesures réalisées par analyse calorimétrique différentielle à température modulée (TM-DSC) et par spectroscopie diélectrique (SD) lorsque le matériau est non contraint afin de corréler l’architecture moléculaire et la mobilité moléculaire. Puis, d’étudier par analyse calorimétrique différentielle les effets lorsqu’une contrainte est appliquée. La première contrainte consiste à déformer mécaniquement un film en appliquant une pression importante avant la mesure, la seconde consiste à soumettre l’échantillon à une pression hydrostatique au cours de la mesure. Il a été montré qu’une déformation mécanique provoquerait une démixtion de l’amidon créant plusieurs phases. La déformation mécanique du PLA induit une augmentation de la température de transition vitreuse et une diminution de la mobilité moléculaire. Il semblerait donc que la compression contraigne les molécules spatialement ce qui a pour effet d’en diminuer la mobilité. L’application d’une contrainte du type pression hydrostatique sur le PLA a montré que les caractéristiques de la transition vitreuse ne sont pas affectées dans la gamme de pressions étudiée. Néanmoins, une légère augmentation de la mobilité moléculaire a été mise en évidence.

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Vercueil, Didier. "Etude de la liquéfaction de matériaux composites sols-géotextiles : application au génie parasismique." Grenoble 1, 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10237.

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La liquefaction des sables fins satures est un phenomene rheologique extremement spectaculaire et tres dangereux en zone d'activite sismique, parce qu'il est responsable a travers le monde de nombreux degats d'ampleur difficilement previsible. L'implantation d'un reseau de bandes textiles au sein du sol pourrait contribuer a lutter efficacement contre ce phenomene. La partie a) rappelle le mecanisme et la rheologie du phenomene de liquefaction mis en evidence en laboratoire, et le parti qu'on peut tirer d'un composite sol-geotextile pour attenuer le potentiel de liquefaction sur un site de projet. La partie b) presente tout d'abord les equipements specifiques concus et mis au point pour etudier la resistance cyclique du composite sol-geotextile. Les analyses respectives, de l'etat de contrainte a l'interface sol-inclusion et de la distribution des pressions interstitielles au sein du materiau renforce permettent de comprendre le mecanisme induit par les inclusions de geotextile. La partie c) propose une approche numerique du role de geotextiles drainants sous action sismique. La resolution numerique par la methodes des elements finis montrent que des geotextiles compressibles-drainants, mis en place a la maniere des drains verticaux contribuent a augmenter la securite du site en cas de seisme.

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Guetari, Rim. "Intermétalliques à base de terre rare et de métaux de transition : propriétés structurales, magnétiques et magnétocaloriques." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1021.

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Les composés intermétalliques à base de terres rares et de métaux de transition présentent des propriétés magnétiques intéressantes pour les applications technologiques (aimants permanents, enregistrement magnétique à haute densité, réfrigération magnétique…).Ce travail est dédié à l'étude des propriétés structurales, magnétiques et magnétocaloriques des composés Pr2Fe17 dérivant de la structure Th2Zn17. Les propriétés magnétiques intrinsèques recherchées pour des propriétés performantes de ces composés sont améliorées sous l'effet de la substitution (fer par aluminium et praséodyme par dysprosium) et/ou l'insertion d'un élément léger (carbone). Les nanomatériaux intermétalliques sont élaborés par broyage à haute énergie suivi de recuit, ce qui pourrait conduire à des phases hors équilibre thermodynamique. L'homogénéité des alliages a été systématiquement analysée par diffraction des rayons X suivi de l'affinement Rietveld et par microscopie électronique en transmission. Les résultats ont montré qu'on peut former la phase désirée monophasée en faisant un broyage suivi d'un recuit de 30 min au lieu d'un recuit de 7 jours pour les composés massifs. Ceci représente un gain de temps non négligeable. D'après les mesures magnétiques effectuées, tous les composés possèdent une transition de phase de second ordre. Leur température de Curie augmente avec le taux d'Al et de Dy alors que la variation d'entropie diminue légèrement. Par ailleurs, l'insertion d'atomes interstitiels tels que le carbone a été réalisée. On remarque une nette amélioration de la température de transition. Il ressort de cette étude que ces composés présentent un grand intérêt dans la recherche de futurs matériaux magnétocaloriques pour la réfrigération magnétique à température ambiante
The intermetallic compounds based on rare earth and transition metals present interesting magnetic properties for technological applications (permanent magnets, high density magnetic recording, magnetic refrigeration ...).This work is dedicated to the study of structural, magnetic and magnetocaloric of Pr2Fe17 compounds Th2Zn17-type structure. The intrinsic magnetic properties of these compounds are improved due to the substitution (iron and aluminum by praseodymium by dysprosium) and / or the insertion of a light element (carbon). Intermetallic nanomaterials are prepared by high energy milling and subsequent annealing, which could lead to non-equilibrium phases. The homogeneity of these alloys was checked by X-ray diffraction and by transmission electron microscopy. The results have showed that single-phase can be obtained by milling and annealed during 30 min instead of 7 days annealing for bulk compounds. This represents a considerable saving of time. From the magnetic measurements, all compounds exhibit a second order phase transition. Their Curie temperature increases with the rate of Al and Dy as the entropy change slightly decreases. Moreover, the insertion of interstitial atoms such as carbon was achieved. We notice a significant improvement of the transition temperature. It appears from this study that these compounds are of great interest in the search for future magnetocaloric materials for magnetic refrigeration at room temperature

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Nauleau, Élodie. "Évolution au cours du temps des propriétés physiques et mécaniques des matériaux cimentaires d'un puit géothermique basse énergie." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00920098.

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Tout au long d'un puits géothermique basse énergie (jusqu'à 2000 mètres de profondeur), du ciment est utilisé dans les espaces annulaires entre les tubages et les formations géologiques environnantes. Son rôle est de garantir les étanchéités, la tenue mécanique des couches et la protection du tubage. La qualité et la tenue dans le temps de ces ciments sont importantes. Compte tenu du gradient géothermique, des circulations d'eau chargée en éléments chimiques au sein de l'aquifère et des fortes contraintes dues à la profondeur, l'hydratation du ciment est susceptible d'être influencée significativement. En effet, ces facteurs peuvent à long terme contribuer à une dégradation prématurée du puits. L'objectif de ce travail est d'étudier les effets des conditions environnementales des puits géothermiques (la température, la pression et les concentrations en NaCl) sur les propriétés physiques et mécaniques des pâtes de ciment en passant par une étude microstructurale poussée. Pour cela, plusieurs coulis de ciment ont été échantillonnés sur un chantier géothermique en Ile de-France. Sur ce chantier, le coulis ciment de classe G et le coulis de ciment allégé en bentonite sont utilisés tout au long du puits. Les pâtes de ciment durcies réalisées en laboratoire ont été étudiées en utilisant une méthodologie basée sur des mesures non destructives (vitesse du son, fréquence de résonance, perméabilité) et destructives (module de Young, résistance à la compression, conductivité thermique). Les propriétés thermiques et physico-mécaniques des pâtes de ciment durcies issues de ces mesures ont été couplées à des observations microstructurales par diffraction de rayon X, par microscopie électronique à balayage et par porosimétrie par intrusion de mercure. Les résultats ont montré que les analyses microstructurales sont corrélables avec les propriétés physico-mécaniques et qu'elles sont de bons indicateurs de l'état de ces ciments dans les puits. Ce travail de thèse propose une méthodologie de mesure fiable. En effet, les nombreux essais réalisés et leurs analyses ont permis de déterminer les relations qui permettent de prédire la résistance à la compression des pâtes de ciment d'un puits géothermique. Enfin et quels que soient les paramètres environnementaux appliqués, des relations empiriques ont pu être proposées. Ces dernières, en reliant les résultats de méthodes non destructives avec ceux de méthodes destructives permettront de déterminer les propriétés des pâtes de ciment d'un puits géothermique sans passer par des essais destructifs

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