Contribution à l'étude de la dégradation environnementale des matériaux cimentaires PDF Download
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Author: Frédéric Lory
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 391
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Book Description
La dégradation des matériaux poreux par l'intrusion d'une solution saline est connue depuis longtemps, mais demeure aujourd'hui un phénomène complexe à étudier en raison des multiples paramètres à considérer. Ce document propose des pistes d'amélioration du comportement des matériaux cimentaires afin de s'intégrer dans le cadre plus vaste de la prédiction du comportement des matériaux cimentaires face à la formation de phases expansives dans leur structure poreuse. La première partie de cette thèse se consacre à la revue bibliographique de la dégradation par l'action externe des sulfates et dresse le cadre général de l'étude des milieux poreux et du transport hydrique ainsi que le principe de dégradation par croissance d'un cristal de sel dans un milieu poreux. La stratégie de recherche qui en résulte s'articule autour de deux campagnes expérimentales. La première concerne l'application de la microfluidique, science qui mesure le comportement des fluides à l'échelle du micron, pour améliorer notre compréhension des phénomènes de saturation et de séchage d'un matériau poreux selon diverses solutions. Deux types de dispositifs ont été envisagés soit par lithographie au plasma et par érosion chimique après altération d'un substrat de verre par le passage d'un faisceau laser concentré. La seconde campagne expérimentale s'attache à l'analyse de matériaux cimentaires soumis à des solutions agressives diverses et dans des conditions de variation hydriques afin d'évaluer la combinaison de dégradations physico-chimiques par réactions chimiques avec les hydrates et par précipitation de sels. Finalement, un modèle de transport réactif multiphasique est présenté ainsi qu'une nouvelle approche basée sur la répartition de la distribution poreuse pour calculer les pressions induites à différentes échelles matériau. Le système d'équations appliqué à la poromécanique est alors développé en vue d'une résolution numérique des pressions générées par expansion d'une phase. Pour conclure ce document, des perspectives de modification des normes relatives aux attaques sulfates sont entrevues et de nouvelles avenues possibles grâce à l'émergence de nouvelles technologies sont esquissées. Des propositions de développement additionnel du modèle sont également adressées.
Author: Frédéric Lory
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Category :
Languages : fr
Pages : 391
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Book Description
La dégradation des matériaux poreux par l'intrusion d'une solution saline est connue depuis longtemps, mais demeure aujourd'hui un phénomène complexe à étudier en raison des multiples paramètres à considérer. Ce document propose des pistes d'amélioration du comportement des matériaux cimentaires afin de s'intégrer dans le cadre plus vaste de la prédiction du comportement des matériaux cimentaires face à la formation de phases expansives dans leur structure poreuse. La première partie de cette thèse se consacre à la revue bibliographique de la dégradation par l'action externe des sulfates et dresse le cadre général de l'étude des milieux poreux et du transport hydrique ainsi que le principe de dégradation par croissance d'un cristal de sel dans un milieu poreux. La stratégie de recherche qui en résulte s'articule autour de deux campagnes expérimentales. La première concerne l'application de la microfluidique, science qui mesure le comportement des fluides à l'échelle du micron, pour améliorer notre compréhension des phénomènes de saturation et de séchage d'un matériau poreux selon diverses solutions. Deux types de dispositifs ont été envisagés soit par lithographie au plasma et par érosion chimique après altération d'un substrat de verre par le passage d'un faisceau laser concentré. La seconde campagne expérimentale s'attache à l'analyse de matériaux cimentaires soumis à des solutions agressives diverses et dans des conditions de variation hydriques afin d'évaluer la combinaison de dégradations physico-chimiques par réactions chimiques avec les hydrates et par précipitation de sels. Finalement, un modèle de transport réactif multiphasique est présenté ainsi qu'une nouvelle approche basée sur la répartition de la distribution poreuse pour calculer les pressions induites à différentes échelles matériau. Le système d'équations appliqué à la poromécanique est alors développé en vue d'une résolution numérique des pressions générées par expansion d'une phase. Pour conclure ce document, des perspectives de modification des normes relatives aux attaques sulfates sont entrevues et de nouvelles avenues possibles grâce à l'émergence de nouvelles technologies sont esquissées. Des propositions de développement additionnel du modèle sont également adressées.
Author: Yannick Maltais
Publisher:
ISBN: 9780494201428
Category :
Languages : en
Pages : 616
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Book Description
Author: Jean Claude Tchamba
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 135
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Book Description
L’avènement des Bétons Autoplacants a apporté d’importantes évolutions dans le secteur du Bâtiment et des Travaux Publics, notamment l’apparition de coffrages complexes destinés à recevoir les volumes importants de béton. Cependant, les outils de caractérisations expérimentales encore empiriques n’ont pas connu le même essor et se cherchent encore. Le travail réalisé est une contribution expérimentale permettant de caractériser le comportement des matériaux à matrice cimentaire à l’état frais notamment les BAP. L’objectif est de suivre l’évolution des contraintes de structuration et des paramètres intrinsèques (particulièrement le seuil de cisaillement) de ces matériaux avant, pendant et après la mise en œuvre. Des expérimentations de pressions interstitielles couplées à de la rhéologie ont été effectuées sur des pâtes de ciment et des bétons à température constante (20°C). Les mélanges étudiés ont été fabriqués avec le même ciment. L’approche consiste entre autre à croiser les résultats obtenus à l’aide d’une colonne coffrante, d’un rhéomètre de laboratoire pour mieux cerner le comportement des matériaux testés. Une première campagne d’essais a permis de s’intéresser aux problèmes de reprises des contraintes de cisaillement aux parois à l’aide de trois dispositifs pour déterminer les contraintes de structuration. Un essai sur colonne permettant de mesurer la pression interstitielle et la pression verticale est réalisé. De plus, une étude portant sur les contraintes aux interfaces a été menée en s’appuyant sur l’évolution de la masse apparente d’une plaque immergée dans les matériaux étudiés. Enfin, des essais de mesure de retrait endogène ont été menés en parallèle avec les essais sur la colonne. Dans un second temps, un rhéomètre rotatif, à géométrie Vane couplé à des capteurs de pressions interstitielles a été développé pour décrire les caractéristiques rhéologiques de ces matériaux. Le but est de suivre l’évolution de l’aptitude à l’écoulement du matériau. Dans ce contexte, l’évaluation des paramètres intrinsèques selon le modèle de Bingham a été réalisée. Les résultats montrent l’influence des paramètres de la composition sur les propriétés rhéologiques. Enfin, du fait de notre interrogation sur l’évolution des propriétés de transfert lorsque le matériau frais est au repos, une campagne expérimentale visant à caractériser la perméabilité d’une pâte de ciment fraîche par le biais d’essai œdomètrique et de filtration est présentée. Nous mesurons ainsi précisément les tassements du matériau sous charge en conditions drainantes ainsi que l’évolution des perméabilités lors de la maturation d’une pâte de ciment.
Author: Thai Hoa Nguyen
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Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
La perméabilité d’un matériau est définie comme son aptitude à se laisser traverser par un fluide sous un gradient de pression. Par son rôle de gouvernement du processus de pénétration des agents agressifs, la perméabilité joue un rôle important sur la durée de vie d’une structure d’un matériau cimentaire. Les objectifs de cette thèse sont d’étudier les propriétés de transfert des matériaux cimentaires travaillant dans les conditions défavorables (fluage, attaque physico-chimique, interface matériau vieux – matériau de réparation), de donner une meilleure connaissance du comportement à long terme de ces structures, d’améliorer la sécurité pour les usagers et diminuer le risque d’accidents pouvant avoir lieu au cours de la vie de l’ouvrage. Les propriétés mécaniques de l’interface matériau âgé – matériau de réparation a déjà été étudiée par plusieurs auteurs. Dans ce mémoire de thèse, nous nous sommes concentrés sur les propriétés de transfert et leur influence sur la durabilité du matériau. Nous avons mis en évidence que cette interface est plus poreuse, plus perméable et est une voie préférentielle de pénétration des agents agressifs. De plus, une concentration importante de portlandite dans cette zone la rend très sensible à une attaque chimique ou une carbonatation naturelle. Sous l’effet d’une charge mécanique instantanée, la propriété de transfert d’un matériau cimentaire évolue : si la charge est faible, la perméabilité peut diminuer grâce à la fermeture des fissures et des pores préexistants ; si la charge est assez grande, des nouvelles fissures apparaissent et provoquent une augmentation de la perméabilité. Dans cette étude, nous avons étudié, sous une charge maintenue, le processus de propagation des fissures sous-critiques. Notre étude montre que durant cette phase de fluage, la perméabilité augmente. La lixiviation par nitrate d’ammonium dégrade le matériau en fonction du temps, la profondeur de lixiviation est linéaire avec la racine de temps. En cas de couplage mécanique - chimique (avec une charge initiale faible de 25% de la charge maximale), le chargement mécanique peut, à court terme diminuer la pénétration des agents agressifs en refermant les fissures préexistantes. Toutefois, les réactions chimiques ont lieu de façon plus intense dans la zone atteinte. A long terme, en raison de l’augmentation du niveau de chargement dans la zone saine, des phénomènes identiques à ceux observés précédemment (fissures sous-critiques) peuvent apparaître. Le chargement mécanique va cette fois augmenter la pénétration des agents agressifs. En contrepartie, la réaction chimique est moins intense dans la zone dégradée. Le chargement mécanique a donc un effet significatif sur la dégradation chimique. Une étude théorique et numérique basée sur des modèles micro-mécaniques permet d’étudier les processus d’endommagement. Un matériau est pré-endommagé (endommagement thermique par exemple), présente une perte de résistance et de module mais un gain de ductilité. Lorsqu’il subit un chargement mécanique, le processus d’endommagement est différent : cela se traduit par un ralentissement de l’évolution de l’endommagement et conduit à une évolution de la perméabilité légèrement différente par rapport au matériau sain. L’étude théorique du fluage d’un matériau totalement sec montre que l’évolution de la perméabilité et de la déformation du fluage est expliquée par l’apparition des fissures sous-critiques. Il existe un seuil pour que ce phénomène ait lieu et ce seuil peut être trouvé par des essais expérimentaux.
Author: Badreddine El Haddaji
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Languages : fr
Pages : 0
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La présence de porosité à l'intérieur du béton permet le transport de substances agressives favorisant la dégradation de la structure en béton. Selon l'état de la structure, on peut envisager sa protection ou sa réparation afin de prolonger sa durée de vie. Une solution technologique à base de nanoparticules de silice est appliquée comme solution de réparation de structures existantes. Cette solution est inspirée de l'utilisation de la nanosilice lors de la formulation des bétons à hautes performances. Néanmoins, les mécanismes de réparation ou protection de la nanosilice sur des bétons existants restent peu étudiés. L'objectif de cette thèse est de comprendre les procédés physiques mis en jeu lors de l'application de nanosilice sous forme de suspension sur une matrice cimentaire durcie et de proposer une méthodologie adaptée lors de l'application.Lors de l'imbibition de pâtes de ciment et de mortiers par la nanosilice, nous identifions l'existence d'une profondeur critique qui caractérise un régime d'écoulement ralenti. Nous montrons le caractère probabiliste de cette profondeur critique. Le mécanisme à l'oeuvre peut s'apparenter à un colmatage et nous montrons sa dépendance à la fraction volumique de la nanosilice et à la taille de porosité. Après traitement à la nanosilice, nous montrons que les transferts hydriques sont réduits et nous étudions la période d'induction qui résulte de ce traitement. Sur la base des connaissances acquises et des résultats de durabilité, nous définissons un ratio de surcolmatage qui permet d'évaluer l'épaisseur de la croute de silice formée. À l'aide du ratio de surcolmatage, nous proposons une méthode qui permet d'assister lors de l'application de la nanosilice sur chantier.
Author: Kenmogne
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Languages : fr
Pages : 211
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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
Author: Christophe Gallé
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 119
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Author: Sébastien Bouteille
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 0
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Un béton exposé à des cycles de gel-dégel peut subir des dégradations généralement identifiées sous deux formes. Le gel interne, d'une part, qui affecte le coeur du matériau et peut aboutir à une microfissuration généralisée de la pâte cimentaire. La sensibilité d'un béton courant à ce mode de détérioration peut être diminuée par la présence d'un réseau de bulles d'air au sein de la pâte cimentaire. L'écaillage, d'autre part, qui est une détérioration de surface. Cette dernière est le plus souvent quantifiée par la perte de masse sur la surface exposée. Cette forme de dégradation est fortement influencée par la présence d'une solution aqueuse proche de la surface de béton exposée et de sa concentration en sels fondants (généralement du chlorure de sodium). Lorsque la formulation d'un béton courant n'est pas adaptée pour résister à ce type d'environnement, les dégradations liées au gel interne et à l'écaillage peuvent pénaliser l'exploitation de l'ouvrage concerné dans des conditions de services attendues. Des essais laboratoire, exposant des corps d'épreuve en béton à des cycles de gel-dégel accélérés, permettent d'évaluer la résistance d'un béton face à ces deux formes de détériorations. La communauté scientifique s'accorde sur les essais permettant de caractériser la détérioration par le gel interne et l'aspect protecteur d'un réseau de bulles d'air. Par contre, l'écaillage est encore abordé par diverses procédures expérimentales qui ne font pas consensus et ont peu évolué depuis le milieu des années 1990 (...).
Author: Jean Oudot
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Languages : fr
Pages : 121
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Book Description
Etude en vue de déterminer les conditions optimales de la biodégradation dans le cadre d'une épuration biologique d'eaux et de sols pollués par des hydrocarbures. Action, en cultures mixtes, de souches sélectionnées a partir de sols pollués. Expériences au laboratoire montrant l'action de produits élaborés pour accélérer la biodégradation (f72 et s320). Influence de facteurs physico-chimiques sur la biodégradation d'un pétrole brut de kuweit. Expériences sur le sol. Etude de l'évolution de la microflore sur divers sols pollués; influence d'un épandage d'hydrocarbures sur le développement de la flore phanérogamique
Author: Ouali Amiri
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 114
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