Dissertations / Theses: 'Argile – Teneur en eau'

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Lê, Thi Ngoc Ha. "Comportement des sols fins utilisés en couverture étanche des installations de stockage de déchets : approche expérimentale et numérique." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10245.

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Abstract:

L'étude du comportement des matériaux constitutifs d'une couverture de stockage de déchets doit être réalisée. Le principal matériau est l'argile de l'Aptien. Elle est remaniée, humidifiée et compactée pour garantir l'étanchéité de l'ouvrage. La démarche classique consiste à caractériser le comportement des matériaux en laboratoire et sur le site de l'ouvrage. Des essais conventionnelles (compression simple, essais triaxiaux) et non conventionnelles (traction directe, indirecte) en laboratoire ont été réalisées pour déterminer les paramètres importants. Une extension des résultats a été faite sur des essais de flexion et de soulèvement sur site. Une amélioration de comportement mécanique d'argile par des fibres a été visée. Les interprétations des résultats ont été faites pour optimiser la mise en œuvre des matériaux. Cependant les expériences en laboratoire ne sont pas suffisantes et difficiles à conduire. Une modélisation numérique par la MED a été envisagée. Les simulations ont été calibrées sur des essais utilisés pour les matériaux du sol. La difficulté réside dans la modélisation de l'argile qui peut être soumise simultanément à la traction et la compression (essai de flexion). La microstructure d'argile n'a pas été reproduite mais modéliser par un assemble de disques en contact. Plusieurs lois de contact ont été utilisées. L'influence des paramètres microscopiques du modèle sur le comportement macroscopique des échantillons a été étudiée. Une extension de ces résultats à la modélisation d'un essai de soulèvement de grande taille et in situ a été réalisée. Il s'agit là d'une première réponse au comportement réel de la couverture argileuse du site
The study of the behavior ofmaterials constitutive ofa coyer ofstorage ofwaste must be realized. The principal material is the clay of Aptien. It is altered, humidified and compacted to guarantee the sealing of the work. The traditional step consists in characterizing the behavior ofmaterials in laboratory and on the site of the work. Tests conventional (simple compression, triaxial compression tests) and nonconventional (direct, indirect traction) in laboratory were carried out to determine the important parameters. An extension of the results was made on rising and deflection tests on site. A mechanical improvement of clay behavior by fibres was aimed. Interpretations of the results were made to optimize the placement of materials. However the experiments in laboratory are not sufficient and difficult to lead. A numerical modeling by the MED was considered. Simulations were gauged on tests used for materials of the ground. The difficulty lies in the modeling of the clay which can be subjected simultaneously to traction and compression (deflection test). The clay microstructure was not reproduced but to model by one assembles contact segments. Severallaws of contact were used. The influence of the microscopic parameters of the model on the macroscopic behavior of the samples was studied. An extension ofthese results to the modeling ofa test ofrising ofbig size and in situ was carried out. It is a first answer to the real behavior of the argillaceous coyer of the site

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Rinnert, Emmanuel. "Etats d'hydratation d'argiles suivis par analyses vibrationnelles de l'eau et des hydroxyles dans le proche infrarouge : Application aux systèmes saponite et bentonite." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10197.

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Abstract:

L'étude de faisabilité du stockage de déchets radioactifs en formation argileuse profonde menée par l'Andra passe par la connaissance de la disponibilité et du statut de l'eau dans les argiles. Grâce à un montage expérimental original couplant spectroscopies vibrationnelles et isothermes d'adsorption d'eau, des informations quantitatives sont obtenues tout en qualifiant les molécules d'eau adsorbées et la structure des matériaux. Une approche pluridisciplinaire originale permet de décrire les mécanismes de l'hydratation ainsi que l'organisation des molécules d'eau dans l'espace interfoliaire de saponites synthétiques. L'influence sur l'hydratation des paramètres charge, cation compensateur et température est établie. Après avoir extrait les mécanismes et les paramètres principaux de l'hydratation des saponites, l'étude de la bentonite MX80 est présentée. Enfin, une méthode simple de traitement des spectres a été développée, permettant de différencier et de quantifier deux types d'eau
The study of the feasibility of a deep geological disposal facility conducted by ANDRA - the French national radioactive waste management agency -, requires the knowledge of water status and water content in clays. Thanks to an original lab-built device coupling vibrational spectroscopies and water adsorption isotherms, adsorbed water and clay's structure are described quantitatively and qualitatively. A multidisciplinary approach allows the description of hydration mechanisms and water molecules network in the interlamellar space of synthetic saponites. The effects of density and nature of interfoliar cations and the influence of temperature on hydration are presented. Using mechanisms and important parameters established on saponites, hydration of bentonite MX80 is carried out. In order to describe and quantify simultaneously two different water states, a simple but relevant method of spectra analysis was developed

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Trausch, Grégory. "Développement et mise en oeuvre d'une nouvelle méthode fondée sur le phénomène de nutation pour la décomposition d'un signal composite de Résonance Magnétique Nucléaire : application au signal 1H de l'eau dans des argiles synthétiques." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0150_TRAUSCH.pdf.

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Abstract:

Le stockage des déchets nucléaires en sous-sol se fait selon un modèle multi-couches pour lequel l'utilisation d'argile est envisagée. Ce dernier type de matériau présente en effet des propriétés de rétention ionique importantes ainsi qu'une faible perméabilité à l'eau, deux caractéristiques essentielles pour assurer une bonne étanchéité de la barrière. Cette étude vise à caractériser par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) la diffusion translationnelle des molécules d'eau dans trois argiles synthétiques candidates, dont deux présentent un massif de type « doublet de Pake ». Après avoir rappeler dans un premier chapitre l'état-de-l'art concernant les techniques mises en oeuvre jusqu'à aujourd'hui pour l'étude de tels systèmes, dont on décrit par ailleurs la structure, une large place est ensuite faite, dans le deuxième chapitre, à l'interprétation et à la simulation de leurs spectres protoniques conventionnels. Cela permet, entre autres, de mettre en évidence le phénomène d'échange chimique entre molécules d'eau dans ces systèmes. Le troisième chapitre traite de l'intérêt d'expériences de nutation originales effectuées à faible champ radiofréquence dans le cas des systèmes à résonance large en RMN pour déterminer le nombre de composantes et leurs contributions respectives au signal total. Le quatrième chapitre montre comment ces résultats peuvent être utilisés lors de l'exploitation des mesures de relaxation et de coefficients de diffusion translationnelle dans ces argiles. Les valeurs obtenues montrent une relaxation 100 fois plus rapide que celle de l'eau pure alors que la diffusion n'est que 4 fois plus lente
Nowadays, geologic nuclear waste storage is envisionned according to a multi-layer model which implies clays. The latter exhibit retention capacities and low permeability to water ; that is why they are considered as a good candidate for engineered barriers to radioactive waste disposal. The present work here aims at studying transport phenomena which involve water molecules in three samples of synthetic clays (two of them exhibiting a « Pake doublet ») by means of Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The first chapter describes structural proporties of clays and presents the state-of-art of NMR and other experimental techniques used for such systems. The second chapter deals with the interpretation and the simulation of each conventionnal proton spectrum. These simulations allow us to evidence and to characterize a chemical exchange phenomenon. The third chapter is dedicated to original nutation experiments performed under low radiofrequency field in the case of broad NMR signal. It is shown that this type of NMR experiment can yield the number and the proportion of each species contributing to the whole signal. These results are exploited in the fourth chapter for processing relaxation and diffusion experiments. Finally, the diffusion coefficients obtained by NMR are divided by a factor 4 with respect to pure water while relaxation rates are two orders of magnitude greater

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Kaddouri, Zayad. "Impact de la température et de la succion sur le fluage d’une argile compactée." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0194.

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Abstract:

Les argiles compactées sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment en géotechnique et en géotechnique de l’environnement, en raison de leur faible perméabilité, et de leurs propriétés de rétention notamment. Cependant, une fois en place, ces matériaux pourraient être exposés à des sollicitations thermiques et/ou hydriques, à long et très long terme. L’objectif principal de ce travail est de quantifier expérimentalement l’impact de ces sollicitations sur la compressibilité d’une argile compactée, et plus particulièrement son fluage. Avec cet objectif, des cellules œdométriques à température contrôlée entre 5 et 70°C ont été développées. Deux types d’œdomètre à succion contrôlée par les méthodes osmotique et solutions salines ont été employés dans une gamme de succion comprise entre 0 et 20,8 MPa, et à une température constante de 20°C. Ces dispositifs ont permis d’étudier le fluage jusqu’à une contrainte verticale de 3600 kPa. L’étude s’est concentrée sur le comportement d’une argile moyennement gonflante compactée. Les résultats obtenus ont tout d’abord montré que la contrainte de préconsolidation apparente σ’p diminue à mesure que la température augmente. Le coefficient de fluage Cαe augmente avec la température, cet effet étant plus particulièrement marqué à des contraintes plus élevées. Une relation linéaire entre le coefficient de fluage Cαe et l’indice de compression incrémental C*c a été observée dans la plage de contraintes considérée et le rapport (Cαe /C*c) dépend de la température. Ensuite, deux approches expérimentales complémentaires (essais de fluage par paliers ou à vitesse de déformation contrôlée) ont mis en évidence la dépendance des caractéristiques de fluage vis-à-vis de la succion du sol. Par ailleurs, la contrainte de préconsolidation apparente σ’p augmente avec l’augmentation de la vitesse de déformation έv et de la succion. En revanche, l’indice de compression Cc et le coefficient de fluage Cαe varient d’une manière non monotone avec une valeur maximale sous une succion de 3,5 et de 2 MPa, respectivement. L’évolution de ces paramètres apparaît fortement liée à la structure interne du sol. L’analyse de la variation de σ’p avec έv et de Cαe avec Cc a montré que la relation Δlog σ’p /Δlog έv = Cαe/Cc est également valable pour le sol argileux compacté étudié dans les cas saturés et non saturés
Compacted clays are used in many applications, including geotechnical and environmental geotechnical applications, due to their low permeability and retention properties. However, once in place, these materials could be exposed to thermal and/or water variations in the long and very long term. The main objective of this work is to experimentally quantify the impact of these variations on the compressibility of a compacted clay, and in particular its creep. With this objective, oedometric cells with controlled temperatures between 5 and 70°C were developed. Two types of oedometers with suction controlled by osmotic and saline methods were used in a suction range of 0 to 20.8 MPa, and at a constant temperature of 20°C. These devices were used to study creep up to a vertical stress of 3600 kPa. The study focused on the behavior of a moderately swelling compacted clay. The obtained results first showed that the yield stress σ’p decreases as the temperature increases. The creep coefficient Cαe increases with temperature, this effect being particularly marked at higher stresses. A linear relationship between the creep coefficient Cαe and the incremental compression index C*c was observed within the stress range considered and the ratio (Cαe /C*c) is temperature dependent. Then, two complementary experimental approaches (creep tests by steps or at controlled strain rate) highlighted the dependence of creep characteristics on soil suction. In addition, the yield stress σ’p increases with increasing strain rate έv and suction. In contrast, the compression index Cc and the creep coefficient Cαe vary in a non-monotonic manner with a maximum value under suction of 3.5 and 2 MPa, respectively. The evolution of these parameters appears to be strongly related to the internal structure of the soil. Analysis of the variation of σ’p with έv and Cαe with Cc showed that the relationship Δlog σ’p /Δlog έv =Cαe/Cc is also valid for the studied compacted clayey soil in saturated and unsaturated states. In conclusion, the results of this work allowed information to be gathered for better understanding the compressibility and creep behavior of compacted clayey soils as a function of temperature and suction

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Zhu, Liping. "Utilisation de la simulation moléculaire pour mieux évaluer la déformation et la rupture des roches riches en argile." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDENGSYS/2021/2021LILUN038.pdf.

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Abstract:

La compréhension des caractéristiques mécaniques des matériaux à base d'argile est essentielle en sciences de la terre et dans diverses applications industrielles. L'argile, en tant que composant principal de ces matériaux hétérogènes, joue un rôle important dans le comportement mécanique de ces matériaux. A travers la simulation de la Dynamique Moléculaire (DM), la présente thèse est consacrée à l'étude des comportements mécaniques des minéraux argileux gonflants à l'échelle atomique en mettant l'accent sur les influences de la teneur en eau, du chemin de chargement, de l'anisotropie et de la contrainte moyenne. La thèse est composée de trois parties principales. La première partie se concentre essentiellement sur les propriétés mécaniques de la Na-montmorillonite sèche (MMT) qui est soumise à un chargement triaxial de compression et d'extension avec différentes contraintes moyennes constantes. Une série de simulations de dynamique moléculaire a été réalisée respectivement dans les directions parallèle et perpendiculaire aux couches cristallines. Les effets de la trajectoire de chargement, de la contrainte moyenne et de l'anisotropie sur les propriétés mécaniques de la MMT sèche à l'échelle atomique sont étudiés et analysées en détail.La deuxième partie étudie les influences de la teneur en eau sur les propriétés physiques et mécaniques sous compression triaxiale avec une contrainte moyenne constante. Dans un premier temps, la propriété de gonflement est caractérisée par la relation entre la distance inter-couches et le degré d'hydratation. Puis, la relation contrainte-déformation est obtenue. De plus, la microstructure et la connexion inter couche des systèmes MMT hydratés à une, deux ou trois couches entre l'état initial et l'état de défaillance ont été entièrement analysées. Enfin, les mécanismes essentiels déclenchant leur rupture à l'échelle atomique sont caractérisés et analysés. La troisième partie est consacrée à la description des déformations de fluage de la MMT. Grâce à la simulation MD, les trois phases caractéristiques de fluage ont été clairement identifiées. Les effets du niveau de contrainte appliqué, Tension de dérive, de la température et des orientations du chargement sur les réponses dépendantes du temps de la MMT ont été étudiés
Understanding the mechanical characteristics of clay-based materials is critical in earth sciences and a variety of industrial applications. Clay, as the main component in these heterogeneous materials, plays a significant role in the mechanical behavior of such materials. Through the Molecular Dynamics (MD) simulation, the present thesis is devoted to investigating the mechanical behaviors of swelling clay minerals at atomic scale by putting the emphasis on the influences of water content, loading path, crystal structure anisotropy and mean stress. The thesis is composed of three parts. The first part mainly focuses on the mechanical properties of dry Na-montmorillonite (MMT) which is subjected to triaxial compression and extension loading with different constant mean stresses. A series of Molecular Dynamics (MD) simulations have been carried out respectively in the parallel and perpendicular directions to crystal layers. The effects of loading path, mean stress and anisotropy on mechanical properties of dry MMT at atomic scale are fully studied and discussed. The second part investigates the influences of water content on the physical and mechanical properties under triaxial compression with a constant mean stress. At first, the swelling property is characterized by the relationship between inter-layer distance and the extent of hydration. Secondly, the stress-strain relationships are obtained for different water contents. In addition, the micro-structure and inter-layer connection of the dry, one-, two-, three-layer hydrated MMT systems between initial and failure states have been analyzed in-depth. At last, the key mechanisms triggering their failure at the atomic scale are identified and analyzed. The third part is devoted to describing the creep deformation of MMT. Through the MD simulation, three representative creep stages have been clearly characterized. The effects of applied stress level, deviatoric stress, the temperature and microstructure orientation on the time dependent responses of MMT have been investigated

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Comparon, Laetitia. "Etude expérimentale des propriétés électriques et diélectriques des matériaux argileux consolidés." Paris, Institut de physique du globe, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135855.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension de phénomènes de conduction électrique et de polarisation diélectrique dans les matériaux argileux, et devrait aider par la suite à mieux exploiter la mesure de ces paramètres sur le terrain pour suivre la fracturation, la désaturation ou l'infiltration de polluants (sites de stockage de déchets en particulier). Nous avons réalisé des mesures en laboratoire sur des échantillons synthétiques d'argile compactée (kaolinite et smectite), à différentes teneurs en eau, porosités et composition minéralogique, dans une large gamme de fréquences allant de 10 2 à 10 10 Hz. Puis des argilites naturelles (laboratoire M/HM, Andra) ont été étudiées. La réponse des argiles compactées est principalement contrôlée par leur teneur en eau sur toute la gamme de fréquences ; nous avons également observé deux polarisations distinctes, attribuées à un phénomène de Maxwell-Wagner et une polarisation de la double couche électrique autour des particules d'argile. La réponse des argilites naturelles est plus complexe ; elle est contrôlée par la teneur en eau ainsi que la microstructure de la roche. Dans ces roches, les anisotropies électrique et diélectrique sont importantes ; elles ont également été mises en évidence pour les échantillons synthétiques. Les modèles théoriques existants prédisent bien la réponse à haute fréquence des matériaux étudiés, mais la réponse à basse fréquence (<1MHz) doit être mieux comprise
This study is devoted to the electical and dielectric properties of consolidated clays. A better understanding of the conduction and polarisation phenomena in clays is necessary to better interpret in situ measurements in term of water saturation and texture. An experimental study was carried out on synthetic clay samples (kaolinite and smectite) compacted with various water contents, porosities and mineralogical compositions, on a large frequency range, using three laboratory setups. The electrical properties of natural argillites (from Andra) were theninvestigated. We found that the response of the synthetic samples is mainly controlled by water content on the whole frequency range ; two polarization phenomena were observed, which were related to the Maxwell-Wagner polarization and the electrical double layer polarization around the clay particles. The electrical response of argillites is more complex ; it is controlled by water content but also by the microstructure of the rocks, the electrical and dielectric anisotropies are high ; anisotropy was also measured for the synthetic clays. The existing models explain the high frequency part of the dielectric permittivity of the clayey materials, but the low frequency part of the spectra (<1MHz) needs theoreticaldevelopmentsThis study is devoted to the electical and dielectric properties of consolidated clays. A better understanding of the conduction and polarisation phenomena in clays is necessary to better interpret in situ measurements in term of water saturation and texture. An experimental study was carried out on synthetic clay samples (kaolinite and smectite) compacted with various water contents, porosities and mineralogical compositions, on a large frequency range, using three laboratory setups. The electrical properties of natural argillites (from Andra) were theninvestigated. We found that the response of the synthetic samples is mainly controlled by water content on the whole frequency range ; two polarization phenomena were observed, which were related to the Maxwell-Wagner polarization and the electrical double layer polarization around the clay particles. The electrical response of argillites is more complex ; it is controlled by water content but also by the microstructure of the rocks, the electrical and dielectric anisotropies are high ; anisotropy was also measured for the synthetic clays. The existing models explain the high frequency part of the dielectric permittivity of the clayey materials, but the low frequency part of the spectra (<1MHz) needs theoreticaldevelopments

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Lenoble, Véronique. "Elimination de l'Arsenic pour la production d'eau potable :oxydation chimique et adsorption sur des substrats solides innovants." Phd thesis, Université de Limoges, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00105947.

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Abstract:

L'arsenic est un métalloïde se rencontrant naturellement sous forme de trace dans de nombreux sols. Les activités anthropiques
(agriculture, extraction et exploitation de minerais principalement) ont conduit à son accumulation dans l'environnement.
L'abaissement à 10 µg/L de la limite de qualité pour l'arsenic dans l'eau de consommation pose la question de l'efficacité des
traitements existants. De nouvelles techniques plus performantes d'élimination de l'arsenic sont donc de plus en plus
nécessaires. L'objectif de ce travail est de développer de nouvelles méthodes d'analyses de l'arsenic, fiables et utilisables sur le
terrain, ainsi que des méthodes simples d'élimination de l'arsenic, de mise en œuvre facile et applicables à de petites unités de
traitement comme celles rencontrées en zones à habitat dispersé (débit < 10 m3/h).
L'adsorption de As(III) et As(V), méthode répondant aux critères précédemment définis, a été étudiée. Tout d'abord des
supports classiques ont été considérés : des (oxy)hydroxydes de fer; puis des supports innovants : des argiles pontées dérivées
d'une montmorillonite. Celle-ci a été modifiée par différents polycations (fer, titane et aluminium) de façon à créer des sites
favorables à l'adsorption. L'adsorption a été réalisée selon différentes conditions, et dans des milieux plus ou moins complexes.
Il s'avère que les (oxy)hydroxydes de fer fixent plus d'arsenic que les argiles pontées, tant sous la forme As(III) que As(V).
Néanmoins, l'étude de la désorption a montré que l'argile pontée au fer était le seul support régénérable quasiment à 100%.
Connaissant les différences de comportement selon la nature des espèces de l'arsenic inorganique As(III) et As(V), l'oxydation
de As(III) par différents oxydants usuels a été l'objet d'une partie de l'étude. Les oxydants testés sont H2O2, NaOCl, FeCl3,
KMnO4 et MnO2(s), couramment employés dans les traitements. De façon à quantifier la capacité oxydante de ces réactifs, une
méthode colorimétrique a été développée. Celle-ci, facilement transposable sur le terrain, peut être appliquée aux eaux peu
chargées en phosphate avec une limite de quantification de 20 µg As/L. Il s'avère que les oxydants les plus facilement
utilisables dans une unité de potabilisation sont KMnO4 et FeCl3. A la suite de cette étude, un support à base d'une résine de
polystyrène recouverte d'oxyde de manganèse a été synthétisé. Ce solide combine des propriétés d'oxydation et d'adsorption
simultanées. Les capacités d'adsorption de ce solide vis-à-vis de As(V) et de As(III) sont remarquables et supérieures à une
majorité des adsorbants étudiés récemment.
La dernière partie a consisté en l'étude de la faisabilité des procédés mis au point sur un milieu plus proche des conditions
naturelles. Pour cela, une eau artificielle représentative des eaux de type granitique, habituellement concernées par la pollution
arséniée, a été préparée à partir de la compilation des compositions d'eaux souterraines destinées à la production d'eau potable.
Ainsi, les concentrations en ions majeurs communes à ces eaux ont pu être déterminées. Cette eau artificielle a ensuite été
utilisée après dopage en As(III) et As(V) dans diverses expériences d'oxydation et d'adsorption de façon à appréhender les
mécanismes mis en jeu dans le milieu naturel. Il apparaît que les ions majeurs ont peu d'influence sur ces procédés, démontrant
leur applicabilité au sein d'une filière de traitement.

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Chiarelli, Anne-Sophie. "Etude expérimentale et modélisation du comportement mécanique de l'argilité de l'Est : influence de la profondeur et de la teneur en eau." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-188.pdf.

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Abstract:

Cette etude se propose d'examiner, dans le cadre du projet de stockage de dechets radioactifs dans l'est de la france, le comportement mecanique des argilites de l'est. Apres un rappel du principe d'un stockage de dechets radioactifs en formation geologique profonde, les argilites de l'est sont presentees a travers une etude de synthese des resultats precedemment etablis par plusieurs laboratoires partenaires de l'andra. Puis, les resultats de mesures par granulometrie laser, calcimetrie bernard, diffraction de rayons x, porosimetrie au mercure, et de teneur en eau sont donnes. La structure du materiau a l'echelle microscopique est de plus analysee de facon precise. Des series d'essais de compression triaxiale, proportionnelle et d'extension laterale ont ete realises pour 3 profondeurs differentes afin de pouvoir mettre en evidence les principales caracteristiques du comportement mecanique et l'influence de la profondeur et de la composition mineralogique. Les mecanismes sont de plus decrits a l'echelle microscopique. D'autre part, l'influence de l'etat hydrique est etudiee par l'intermediaire d'essais triaxiaux effectues sur des echantillons appartenant a 3 gammes de teneur en eau differentes, celle-ci etant obtenues par humidites relatives imposees. Un modele elastoplastique couple a un endommagement anisotrope induit est presente. Considerant que le mecanisme de plasticite est preponderant dans la reponse mecanique irreversible du materiau, un modele elastoplastique est tout d'abord developpe. Il est ensuite enrichi afin de decrire les effets de l'endommagement anisotrope induit et l'influence que celui-ci peut avoir sur le comportement plastique. La procedure d'identification des parametres est detaillee et illustree
Enfin, on presente la maniere dont le modele est implante dans un code de calcul par elements finis. Les simulations des essais disponibles sont comparees aux resultats experimentaux. La confrontation des resultats numeriques avec les donnees experimentales des essais n'ayant pas ete utilises pour l'identification des parametres, doit permettre une premiere validation. Des calculs simulant l'excavation d'un tunnel sont realises afin d'etudier le comportement de la barriere geologique dans de telles conditions. Puis, afin d'etudier l'influence de la teneur en eau lors d'une telle sollicitation, des calculs ont ete effectues a partir des parametres relatifs a deux teneurs en eau differentes

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Gavalda, David. "Devenir des éléments traces métalliques dans les boulbènes (luvi-redoxisol) après épandage de boues granulées." Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT007A.

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Abstract:

L'objectif premier de ce travail a été de caractériser le fond géochimique en éléments traces afin de mieux comprendre leur comportement dans un sol lessivé hydromorphe (luvi-rédoxisol ou boulbène) situé dans la vallée de la Garonne. Les principales caractéristiques physico-chimiques, les teneurs totales et biodisponibles en éléments majeurs et traces (28 éléments traces et 14 terres rares) ont été prélevés au sein d'un profil. L'analyse des données a permis d'identifier les zones d'accumulation pour chaque éléments (horizon illuvial ou éluvial, zones oxydées ou réduites, concrétions) et d'associer une phase porteuse à la majorité des éléments. Ainsi Bi, Cr, Cs, Ga, Ge, Rb, Sn, et W sont associés aux argiles, As, Be, Cu, Mo, Pb, Sb et Zn sont associés au fer, ba, Cd et Co sont associés au manganèse et V, Ni et Sr sont associés a deux de ces phases. Hf et Zr sont associés au zircon. Pour Nb, Ta, Th, U et Y aucune phase porteuse n'a pu être identifiée. On aboutit à des modèles simples permettant de prévoir la variation des teneurs de chaque élément trace en fonction de la phase porteuse. Dans la seconde partie de ce travail, les effets d'un épandage de boue sur le sol, la qualité de la récolte et des eaux de drainage on été comparés aux effets produits par une fertilisation chimique classique. Le rendement du mai͏̈s grain de la parcelle "boue" est inférieur de 6 % à celui de la parcelle "engrais" en raison de léger déficit azoté : le grain de la parcelle "boue" a une teneur en azote 10 % inférieure à celle du mai͏̈s de la parcelle engrais. Le faible stock d'azote nitrique présent dans le sol de la parcelle "boue" explique ce léger déficit mais permet aussi de limiter le lessivage des nitrates. Dans le sol, le mai͏̈s et les eaux de drainage aucune modification significative n'est observée en ce qui concerne les métaux lourds. Cette expérimentation a permis de quantifier les flux entrants (fertilisants et retombées atmosphériques) et sortants (eaux et récolte) de la parcelle et donc d'effectuer un bilan de tous ces flux. En extrapolant ces données sur un siècle , il ressort que le stock de Cd du sol augmente avec tous les entrants testés. Le stock de Pb et de Zn augmente avec les boues et le fumier. Cu augmente plus dans le cas d'une fertilisation de type boue que dans le cas d'une fertilisation de type fumier alors que l'inverse est observé pour Ni.

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Martin, Vanessa. "Acoustique des sédiments : développement d'un système de mesure en laboratoire et analyse des réponses d'un sol argileux de très forte teneur en eau." Nantes, 2008. http://www.theses.fr/2008NANT2033.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension des relations qui lient les propriétés acoustiques aux propriétés physiques de sédiments naturels saturés. Dans le cadre de la recherche appliquée à la gestion environnementale des barrages, et plus précisément au suivi des stocks de sédiments dans les lacs de retenues de barrages, l'étude se porte sur les sédiments argileux, et leurs propriétés acoustiques à des fréquences de quelques kHz. Nous adoptons une démarche expérimentale originale pour mesurer les caractéristiques acoustiques des sédiments traversés par des ondes de compression. Nous avons dimensionné et conçu un système de mesure (guide d'onde) des propriétés acoustiques de matériaux fluides visqueux en laboratoire, pour répondre aux besoins spécifiques de l'étude. Dans un premier temps, nous interprétons les mesures de manière directe, dans le domaine temporel. Dans un second temps, nous posons et résolvons le problème d'identification dans le domaine fréquentiel, au moyen de méthodes d'analyse inverse adaptées (minimisation de fonction, et méthode de perturbation). Les mesures réalisées en laboratoire sur de l'argile ont mis en évidence l'influence de la concentration en particules sur la célérité. Nous avons également pu observer et caractériser le comportement viscoélastique des argiles, en soulignant la dispersion de la célérité (augmentation de la célérité avec l'augmentation de la fréquence) et l'atténuation. Notre démarche interdisciplinaire permet d'aborder la problématique sous les deux angles de la géotechnique et de l'acoustique, et contribue ainsi à une meilleure connaissance du comportement des matériaux naturels
The aim of this PhD work is to contribute to the understanding of the relationship between the acoustic and physical properties of natural satured sediments. In the framework of applied research in the environmental management of dams, and more specifically for monitoring sediment stocks in dam reservoirs, this study focuses on clay sediments, and their acoustic properties for frequencies within the kHz-range. We adopt an original experimental approach to measure the acoustic properties of the sediments through which compressional wave propagate. We designed an ad hoc laboratory laboratory set-up (waveguide) to measure the acoustic properties of viscous fluid media, in order to meet the specific requirements of the study. First, the measurements are analysed in a direct manner, in the time domain. Second, the identification problem is addressed and solved in the frequency domain, with the help of appropriate inverse methods (minimization of a cost function and perturbation method). The laboratory measurements, carried out on clay, highlight the influence of particle concentration on sound speed. We were also able to observe and characterize the visco-elastic behaviour of the clay, in particular the sound speed dispersion (the higher the frequency, the greater the speed) and attenuation

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Kaddouri, Zayad. "Impact de la température et de la succion sur le fluage d’une argile compactée." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0194/document.

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Abstract:

Les argiles compactées sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment en géotechnique et en géotechnique de l’environnement, en raison de leur faible perméabilité, et de leurs propriétés de rétention notamment. Cependant, une fois en place, ces matériaux pourraient être exposés à des sollicitations thermiques et/ou hydriques, à long et très long terme. L’objectif principal de ce travail est de quantifier expérimentalement l’impact de ces sollicitations sur la compressibilité d’une argile compactée, et plus particulièrement son fluage. Avec cet objectif, des cellules œdométriques à température contrôlée entre 5 et 70°C ont été développées. Deux types d’œdomètre à succion contrôlée par les méthodes osmotique et solutions salines ont été employés dans une gamme de succion comprise entre 0 et 20,8 MPa, et à une température constante de 20°C. Ces dispositifs ont permis d’étudier le fluage jusqu’à une contrainte verticale de 3600 kPa. L’étude s’est concentrée sur le comportement d’une argile moyennement gonflante compactée. Les résultats obtenus ont tout d’abord montré que la contrainte de préconsolidation apparente σ’p diminue à mesure que la température augmente. Le coefficient de fluage Cαe augmente avec la température, cet effet étant plus particulièrement marqué à des contraintes plus élevées. Une relation linéaire entre le coefficient de fluage Cαe et l’indice de compression incrémental C*c a été observée dans la plage de contraintes considérée et le rapport (Cαe /C*c) dépend de la température. Ensuite, deux approches expérimentales complémentaires (essais de fluage par paliers ou à vitesse de déformation contrôlée) ont mis en évidence la dépendance des caractéristiques de fluage vis-à-vis de la succion du sol. Par ailleurs, la contrainte de préconsolidation apparente σ’p augmente avec l’augmentation de la vitesse de déformation έv et de la succion. En revanche, l’indice de compression Cc et le coefficient de fluage Cαe varient d’une manière non monotone avec une valeur maximale sous une succion de 3,5 et de 2 MPa, respectivement. L’évolution de ces paramètres apparaît fortement liée à la structure interne du sol. L’analyse de la variation de σ’p avec έv et de Cαe avec Cc a montré que la relation Δlog σ’p /Δlog έv = Cαe/Cc est également valable pour le sol argileux compacté étudié dans les cas saturés et non saturés
Compacted clays are used in many applications, including geotechnical and environmental geotechnical applications, due to their low permeability and retention properties. However, once in place, these materials could be exposed to thermal and/or water variations in the long and very long term. The main objective of this work is to experimentally quantify the impact of these variations on the compressibility of a compacted clay, and in particular its creep. With this objective, oedometric cells with controlled temperatures between 5 and 70°C were developed. Two types of oedometers with suction controlled by osmotic and saline methods were used in a suction range of 0 to 20.8 MPa, and at a constant temperature of 20°C. These devices were used to study creep up to a vertical stress of 3600 kPa. The study focused on the behavior of a moderately swelling compacted clay. The obtained results first showed that the yield stress σ’p decreases as the temperature increases. The creep coefficient Cαe increases with temperature, this effect being particularly marked at higher stresses. A linear relationship between the creep coefficient Cαe and the incremental compression index C*c was observed within the stress range considered and the ratio (Cαe /C*c) is temperature dependent. Then, two complementary experimental approaches (creep tests by steps or at controlled strain rate) highlighted the dependence of creep characteristics on soil suction. In addition, the yield stress σ’p increases with increasing strain rate έv and suction. In contrast, the compression index Cc and the creep coefficient Cαe vary in a non-monotonic manner with a maximum value under suction of 3.5 and 2 MPa, respectively. The evolution of these parameters appears to be strongly related to the internal structure of the soil. Analysis of the variation of σ’p with έv and Cαe with Cc showed that the relationship Δlog σ’p /Δlog έv =Cαe/Cc is also valid for the studied compacted clayey soil in saturated and unsaturated states. In conclusion, the results of this work allowed information to be gathered for better understanding the compressibility and creep behavior of compacted clayey soils as a function of temperature and suction

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Comparon, Laetitia. "Etude experimentale des proprietes electriques et dielectriques des materiaux argileux consolides." Phd thesis, Institut de physique du globe de paris - IPGP, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135855.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension des phénomènes de conduction électrique et de polarisation diélectrique dans les matériaux argileux, et devrait aider par la suite à exploiter la mesure de ces paramètres sur le terrain pour suivre la fracturation, la saturation ou l'infiltration de polluants (sites de stockage de déchets en particulier). Nous avons réalisé des mesures en laboratoire sur des échantillons synthétiques d'argile compactée (kaolinite et smectique), à différentes teneurs en eau, porosités et compositions minéralogiques, sur une très large gamme de fréquences (avec trois dispositifs différents). Puis des argilites naturelles (Andra) ont été étudiées. La réponse des argiles compactées est principalement contrôlée par leur teneur en eau sur toute la gamme de fréquences ; nous avons également observé deux polarisations distinctes, attribuées à un phénomène de Maxwell-Wagner et à une polarisation de la double couche électrique autour des particules d'argile. La réponse des argilites naturelles est plus complexe ; elle est contrôlée par la teneur en eau ainsi que la microstructure de la roche. Dans ces roches, les anisotropies électriques et diélectriques sont fortes ; elles ont également été mises en évidence pour les échantillons synthétiques Les modèles théoriques existants prédisent bien la réponse à haute fréquence des matériaux étudiés, mais la réponse à basse fréquence (<1 MHz) doit être mieux comprise.

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Xu, Longfei. "Mechanical behaviour of compacted earth with respect to relative humidity and clay content : experimental study and constitutive modelling." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSET005/document.

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Abstract:

La terre compactée est considérée comme un mélange granulaire dans lequel l'argile joue un rôle de liant mais cette dernière exhibe une forte interaction avec l'eau. Pendant la durée de vie en service, la terre compactée est soumise aux changements de l’humidité relative. En raison de ces changements des conditions ambiantes perpétuels, la teneur en eau dans la terre varie, impactant leur performance mécanique. Le présent travail a ainsi pour but d’étudier l’impact de l’humidité relative et de la teneur d'argile sur le comportement mécanique de la terre compactée. Il se réalisera au travers d’études expérimentales et d'une modélisation constitutive. Dans la première partie de cette thèse, quatre terres régionales de provenances et de teneurs d'argile différentes sont identifiées. Une étude comparative a été réalisée entre le double compactage statique et le compactage dynamique. En parallèle, trois types d'essais spécifiques : essais de succion par la méthode de papier-filtre, essais de retrait et essais d'absorption d'eau, ont été menés pour donner des indications préliminaires quant aux effets d'interaction entre l'eau et l'argile. Dans la deuxième partie, l’impact de l’humidité relative et de la teneur d'argile sur le comportement de cisaillement a été étudié, prenant en compte des cycles de chargement-déchargement. En adoptant une définition particulière de la contrainte effective de Bishop, il a également été observé que les états de rupture dans le plan (p'-q) pour tous les échantillons sont alignés approximativement à une ligne droite unique passant par l'origine, quelque soit la succion et la pression de confinement. Sur la base des résultats expérimentaux, un nouveau modèle constitutif a été développé pour la simulation du comportement mécanique de la terre compactée. Ce nouveau modèle a ainsi été formulé dans la cadre de la mécanique de l'endommagement des milieux continus et de la théorie de Bounding Surface Plasticity
Compacted earth is regarded as a granular mixture in which clay plays a role of binder but it also exhibits an important interaction with water. During their service life, compacted earth can be subject to large changes in relative humidity. Those perpetual changes of environmental conditions induce continuous changes of water content of the earth that impact significantly its mechanical performances. The present work aimes at studying the mechanical behavior of compacted earth with respect to relative humidity and clay content. It involves an extensive experimental study and a constitutive modelling. In the first part of this thesis, four kinds of local earth are identified with different clay contents. A comparison of compaction method was then conducted between a double static compaction and dynamic compaction. Three types of specific tests: suction test by filter paper method, shrinkage test and sorption-desorption test were carried out, thereby providing a preliminary insight on the interaction effects between clay and water. In the second part, the impact of clay and moisture contents on the shear behavior of compacted earth was investigated taking into account loading-unloading cycles. Adopting a particular definition of Bishop's effective stress, failure states of all samples were observed to lie approximately on a unique failure line crossing the origin in the (p'-q) plane regardless of matric suction and confining pressure. Finally, based on the above experimental results, a new constitutive model was proposed, based on the theories of Bounding Surface Plasticity and continuum damage mechanics, aiming to simulate mechanical behaviour of compacted earth

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Kessouri, Pauline. "Mesure simultanée aux fréquences moyennes et cartographie de la permittivité diélectrique et de la conductivité électrique du sol." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00787908.

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Abstract:

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse porte sur l'étude de la conductivité électrique et de la permittivité diélectrique du sol dans le domaine des fréquences moyennes (100 kHz-10 MHz), l'objectif étant de développer une nouvelle méthode de cartographie simultanée de ces paramètres électriques. La conductivité électrique et la permittivité diélectrique étant sensibles aux paramètres d'état du sol, et notamment à sa teneur en eau, le couplage des informations apportées par ces deux paramètres doit permettre d'estimer la valeur de la teneur en eau en chaque point de mesure. Des mesures en laboratoire ont été réalisées afin de connaître l'évolution de ces deux paramètres en fonction de la fréquence. La permittivité diélectrique et la conductivité électrique d'échantillons de sable, de mélanges artificiels de sable et d'argiles (kaolinite et bentonite) en proportions variées et de sol limoneux ont été mesurées pour différentes teneurs en eau. Nous avons étudié l'effet de la teneur en argile, de la minéralogie des argiles impliquées ainsi que de la salinité de l'électrolyte. Dans le cas d'échantillons propres (sans argile), les lois de comportement existantes prédisent correctement la réponse à haute fréquence des matériaux étudiés en fonction de la teneur en eau. Des effets de polarisation d'interface s'ajoutent à la polarisation dipolaire des molécules d'eau pour des fréquences inférieures à 2 MHz. Ces effets sont d'autant plus importants que la teneur en argile augmente. Ils sont liés aux propriétés surfaciques de l'argile présente (capacité d'échange cationique, surface spécifique). Pour comprendre ces relations, des modèles complexes doivent être élaborés et testés. Nous avons privilégié une première approche qui consiste à établir une relation empirique afin de retrouver la valeur de la permittivité diélectrique liée à la polarisation dipolaire (permittivité HF due à la rotation des molécules d'eau). En parallèle a été développé un prototype d'appareil électromagnétique de mesure in situ, de type Slingram, composé de deux bobines perpendiculaires (PERP), qui fonctionne à 1,56 MHz. Après avoir étalonné l'appareil et testé sa réponse à des objets de propriétés connues, plusieurs sites d'expérimentation ont été choisis : des alluvions sableuses à l'INRA d'Orléans (Centre), des luvisols limoneux de l'INRA d'Estrée-Mons (Picardie) et des calcaires fracturés du site de Grand (Vosges). Ils présentent tous des natures de sols différents ; et des contrastes de teneurs en eau, naturels ou artificiels y ont été mesurés. Si, dans le cas des alluvions sableuses, les permittivités diélectriques sont du même ordre de grandeur que les permittivités HF et permettent de retrouver la teneur en eau du sol à partir des modèles théoriques existant, il n'en est pas de même pour des sols plus riches en argile. Les relations empiriques établies à l'aide des expérimentations en laboratoire permettent alors une première estimation de la teneur en eau, conforme aux teneurs en eau massiques des échantillons prélevés.

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Ta, An-Ninh. "Etude de l'interaction sol-atmosphère en chambre environnementale." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00517746.

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Abstract:

Une chambre environnementale a été développée pour étudier le comportement de l'interface sol-atmosphère durant l'infiltration et l'évaporation. Un volume d'environ un mètre cube d'argile verte de Romainville a été mis en place par compactage. Près de cent capteurs ont été utilisés pour assurer un suivi très large des paramètres du sol (succion, teneur en eau, température, gonflement à la surface) et de l'air (vitesse du vent, humidité relative, température). La température à la surface ainsi que la fissuration due au séchage ont été également suivies. Les mesures pendant la première phase d'humidification ont permis la détermination de la conductivité hydraulique en fonction de la succion et de la courbe de rétention d'eau du sol. La deuxième phase comporte quatre essais de séchage dont deux pour l'évaluation du taux d'évaporation potentiel PE et deux autres pour la détermination du rapport du taux d'évaporation réel AE au taux d'évaporation potentiel PE. Les résultats obtenus ont permis l'élaboration d'une nouvelle approche de calcul de PE, et le développement d'une nouvelle approche de calcul de AE en tenant compte de la fissuration en surface du sol.

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Zhang, Fan. "Comportement mécanique des argilites de MHM : influences de la saturation, de la composition minéralogique et de la température." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10153/document.

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Abstract:

Des argilites sont étudiées comme barrières géologiques potentielles pour le stockage des déchets radioactifs. Ce travail est consacré à l’étude expérimentale et à la modélisation du comportement mécanique des argilites de Meuse- Haute Marne avec prise en compte des influences de la saturation, de la composition minéralogique et de la température.Un grand nombre d’études expérimentales ont été effectuées sur le comportement mécanique. Ce travail propose de réaliser de nouvelles expériences pour compléter les données existantes. L’accent est mis sur les influences de la saturation, et la composition minéralogique et de la température. Des essais de micro-indentation et de mini compression sont effectués sur des échantillons de petites tailles sous différentes humidités relatives et températures. Ces essais permettent d’obtenir une meilleure distribution de saturation au sein des échantillons. Les variations des propriétés élastiques et de la résistance mécaniques des argilites sont étudiées en fonction de saturation et de température. Des échantillons provenant de différentes profondeurs sont étudiées et les influences de la composition minéralogique sur les propriétés mécaniques sont mises en évidence.Ce travail propose d’utiliser un modèle micromécanique basé sur une méthode d’homogénéisation non linéaire, ceci afin de prendre en compte des influences de la composition minéralogiques comparant avec des modèles phénoménologiques. L’argilite est schématisée par un matériau à trois phases : la matrice argileuse élastoplastique, des grains de calcite et de quartz élastiques linéaires. Des comparaisons entre les simulations et les données expérimentales sont présentées
Clayey rocks are largely investigated for the feasibility study of geological storage of radioactive wastes. In that context, the clayey rocks are subjected to solicitations of different origin: stress variation due to cavity excavation, change of water saturation degree (drying and resaturation), variation of temperature due to exothermal wastes, and chemical reaction processes. Therefore, it is necessary to develop coupled THM-C modelling for the short and long term feasibility analysis of geological storage facilities. The present work is devoted to experimental investigation and modelling of mechanical behaviour of Meuse- Haute Marne (MHM) argillites by taking into account influences of saturation, mineralogical composition and temperature.A number of laboratory investigations have been performed for studying mechanical behaviour of MHM argillites. We propose to realize new investigations to extend and complete existing data. The emphasis is put on the influences of saturation and temperature. Micro-indentation and mini compression tests are conducted on small size samples under different values of relative humidity and temperature. Argillite samples from different depth are then investigated and the influences of mineralogical composition on mechanical properties are shown.In the present work, we propose to apply a homogenization-based micromechanical model. Comparing with the macroscopic models, it can describe influences of mineralogical compositions on macroscopic behaviours. The argillites are considered as a three phase composite: clay matrix, calcite and quartz grains. Comparisons between numerical modelling and experimental data will be presented

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Tazi, Sami. "Description moléculaire des ions aux interfaces argile-eau." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066471.

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Abstract:

En prévision du stockage géologique en couche argileuse profonde des déchets nucléaires de vie longue, il est nécessaire de comprendre le transport et la rétention des radionucléides, en compétition avec les ions naturellement présents, dans les argiles. Les simulations moléculaires ont largement contribué à comprendre les différents mécanismes en jeu. Cependant sa contribution pour l’étude des ions multivalents à la surface des argiles est restée limitée du fait de l’inexistence de champs de force polarisables pour les argiles. Or les ions multivalents étant fortement polarisants, la polarisabilité ne peut être négligée pour les étudier aux interfaces. Au cours de ce travail, nous avons développé un champ de force polarisable pour les argiles, à partir d’une méthode originale qui repose uniquement sur des calculs ab initio. Nous présentons ici cette méthode et son application aux interactions ion-eau et intra-argile. Nous validons ensuite le champ de force pour les interactions ion-eau sur les propriétés statiques, dynamiques et thermodynamiques, et les interactions intra-argile sur les propriétés statiques et montrons l’intérêt d’un champ de force polarisable en validant cette interaction également sur les spectres infra-rouge. Afin de pouvoir simuler correctement les surfaces latérales des argiles, il est nécessaire de connaître les états de protonation de ses sites de bordure silanols et aluminols, qui jouent un rôle déterminant dans la sorption des ions sur ces surfaces. Ainsi nous avons calculé la valeur des différents pKa à partir d’une méthode originale qui prend ses fondements sur la théorie de Marcus et qui repose sur l’intégration thermodynamique. Ce nouveau champ de force ainsi que la connaissance des états de protonation des différents sites de bordure permettront l’étude du transport et de la rétention des ions multivalents aux interfaces argileuses
In the context of the geological disposal in clay-rich formations of long-lived nuclear waste, it is necessary to understand and quantify the transport and retention of radionuclides in clays. Molecular simulations have greatly contributed to understand the different mechanisms involved, including the competition with naturally occurring species. However its contribution has so far been somewhat limited to the case of simple ions, which are in general monovalent. The study of the multivalent ions on the surface of clays has been hindered by the lack of reliable polarizable force fields for clays. Indeed, multivalent ions being strongly polarizing, induction effects cannot be neglected to study them at interfaces. In this context, we have developed a polarizable force field for clays, from an original method relying on ab initio calculations only. We present here this method and its application to ion-water and intra-clay interactions. We then validate the force field for the ion-water interaction on static, dynamic and thermodynamic properties, and the intra-clay interactions on static properties. We further illustrate the interest of the polarizable force field by validating it on IR spectra. A second challenge for the lateral surfaces of clays is the necessity to determine the protonation state of the silanols and aluminols clay edge site, which play a fundamental role in the sorption of ions on these surfaces. To address this point we calculate the different pKa values from an original method inspired by the Marcus theory and that rely on thermodynamic integration. In conclusion, the newly developed force field and the knowledge of the different protonation states of the clay edge site will allow the study of the transport and retention of the multivalent ions on clay surfaces

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Beziat, Alain. "Etude experimentale de la conductivite thermique de materiaux argileux hautement compactes : contribution a l'etude du stockage de dechets radioactifs." Orléans, 1987. http://www.theses.fr/1987ORLE2026.

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Abstract:

Etude de l'influence de densite, teneur en eau, temperature, et aussi des caracteristiques mineralogiques et des conditions physiques externes (accroissement de temperature, contrainte mecanique). Amelioration de la conductivite par additifs (graphite, quartz). Utilisation de modeles pour relier la conductivite a celles de chaque phase; bons resultats obtenus avec le modele geometrique (empirique) et le modele de porosite ellipsoidale

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Jia, Yun. "Contribution à la modélisation thermo-hydro-mécanique des roches partiellement saturées : application au stockage des déchets radioactifs." Lille 1, 2006. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/bf9141e8-50b7-4681-a346-3bfb1c214d7c.

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Abstract:

Dans ce travail, nous présentons la modélisation thermo-hydro-mécanique des roches partiellement saturées, particulièrement l'application dans le cadre du projet de stockage de déchets radioactifs. En France, un laboratoire souterrain de recherche est en cours de construction dans une roche argileuse (l' argilite de Meuse Haute Marne). Les observations expérimentales ont mise en évidence deux mécanismes importants : d'une part des déformations plastiques importantes et d'autre part une évolution des caractéristiques élastiques liée à un endommagement. De plus, le comportement du matériau est fortement influencé par sa teneur en eau. En ce basant sur les résultats expérimentaux, nous proposons un modèle élastoplastique couplé à l'endommagement isotrope pour les roches partiellement saturées. De plus, les déformations viscoplastiques ont également été incorporées dans le modèle proposé. Un modèle unifié est alors proposé pour les roches partiellement saturées. Pour valider le modèle, plusieurs simulations ont été effectuées. Dans un premier temps une validation sur essai homogène pour diverses conditions et chemins de contraintes et différents degrés de saturation en eau, est réalisée. Puis une validation plus poussée de ce modèle à été réalisée dans le cadre d'applications à différentes expérimentations in situ (l'expérimentation hydro-mécanique MODEX-REP et thermo-hydro-mécanique HE-D). Dans le cadre de ces expérimentations les roches sont soumises à des sollicitations d'origines diverses et fortement couplées. Une bonne concordance est obtenue entre mesures in situ et résultats numériques permettant une validation du modèle proposé.

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Van, Hullebusch Eric. "Contribution à l'étude du devenir, de la mobilité et de l'impact de métaux utilisés pour le traitement de plans d'eau eutrophes : cas de l'aluminium et du cuivre." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0016.

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Abstract:

Le traitement chimique de l'eutrophisation des plans d'eau peu profonds par des sels métalliques tels que le sulfate d'aluminium et le sulfate de cuivre est de plus en plus courant et pose la question du devenir et de la mobilité des métaux dans l'écosystème. Dans les conditions de notre étude, le traitement au sulfate d'aluminium tout en limitant les teneurs en phosphore assimilable dans la colonne d'eau et dans les sédiments, n'induit pas de toxité compte tenu de la teneur en aluminium monomère mesurée et des valeurs de toxité référencées dans la littérature. Le suivi de la teneur en aluminium des sédiments ne permet pas de mettre en évidence une accumulation significative de cet élément suite à un traitement. Cependant, une fraction importante du phosphore est liée à la manière organique et peut être libérée à moyen terme dans la colonne d'eau suite à la minéralisation de la matière organique. Le cuivre ajouté dans la colonne d'eau afin de limiter la croissance des cyanobactéries ne présente pas de toxicité majeure compte tenu des teneurs en cuivre labile mesurées dans le système. Cette étude montre que la distribution et le temps de séjour du cuivre dans la colonne d'eau dépend de la teneur en matière en suspension, de la teneur en matière organique dissoute. De plus, un mécanisme de transfert de la fraction"vraiment" dissoute vers la fraction particulaire entraîne le cuivre principalement dans les sédiments, associé à la fraction organique. L'étude de la remobilisation à court terme en conditions oxiques ne montre pas de remobilisation du cuivre à des pH proches de la neutralité. Cependant, à plus long terme, les sédiments sont susceptibles de libérer le cuivre dans ces mêmes conditions (pH et rédox) à la suite de la minéralisation de la matière organique, ce qui explique la libération du cuivre des sédiments vers la colonne d'eau.

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Aouadja, Fatima-Zohra. "Comportement de melanges eau-argile concentres vis a vis du procede d'extrusion." Rennes, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAR0006.

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Abstract:

Etude de l'extrusion de pates de kaolin de differentes consistances, a l'aide de l'appareil d'extrusion mis au point au laboratoire concerne. Analyse du frottement de pates d'argile contre une paroi metallique afin d'etablir l'allure et les parametres essentiels de la loi regissant le phenomene de frottement. Modelisation du type d'ecoulement des pates a l'interieur de l'appareil d'extrusion, fonde sur une approche cinematique simple se basant sur la visualisation de l'ecoulement. Etude rheometrique des resultats obtenus par l'etude d'elongation directe des pates afin de chiffrer les deux proprietes caracteristiques des pates (contrainte d'ecoulement, coefficient de frottement)

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Aouadja, Fatima-Zohra. "Comportement de mélanges eau-argile concentrés vis à vis du procédé d'extrusion." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376113626.

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Samri, Driss. "Analyse physique et caractérisation hygrothermique des matériaux de construction." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0067/these.pdf.

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Abstract:

Les matériaux de construction sont des matériaux poreux, et donc très sensibles à l’eau. Du fait de conditions thermique et hygrométrique ambiantes variables, ils sont le siège de plusieurs phénomènes : migrations de vapeur d’eau, changements de phase, humidification, séchage. Le couplage de tous ces phénomènes conditionnent ses propriétés thermiques et sa durabilité. A titre d’exemple, pour un béton de chanvre de type « mur » soumis à une hygrométrie de 75%, sa conductivité thermique augmente de 30% (forte conduction de l’eau). La mise en place d’une cellule d’échange a donc pour but de caractériser les performances hygrothermiques de trois matériaux de construction : le béton cellulaire autoclavé, le béton de chanvre et la brique à perforations verticales, en fonction des conditions ambiantes. L’étude s’appuie tout d’abord sur une approche expérimentale. L’objectif est de créer des gradients de T et HR en fonction du temps et ainsi mesurer la distribution en température et humidité relative dans la paroi ainsi que la reprise en eau du matériau lorsque celui-ci est soumis, sur la face en contact avec l’enceinte climatique, à des sollicitations statique et cyclique en T et HR. Ensuite, l’étape suivante consiste à modéliser le comportement des matériaux comme enveloppe grâce à un modèle de conduction thermique pure tout d’abord. Les grandeurs thermiques des matériaux (λ, ρ, c, hs et a) sont alors déterminées. Enfin, pour les bétons de chanvre, on doit procéder à une modélisation numérique des transferts couplés de chaleur et d’humidité afin d’analyser plus précisément l’influence des transferts de masse sur le comportement thermique
Building materials are porous materials, and therefore very sensitive to water. Due to variable hermodynamical ambient conditions, processes of energy and mass transfers between the ambient air and the material occur. These exchanges lead to important modification of their thermal properties and their durability. For instance, measurements of the thermal conductivity of Hemp Lime Concrete, placed in climatic chamber in which the relative humidity is 75%, show a variation of 30%. This PhD Thesis deals with the case of three porous buildin materials: Aerated Autoclaved Concrete (AAC), Hemp Lime Concrete (HLC) and Vertically Perforated Brick (VPB). The hygrothermal behaviour of these materials is studied with the experimental set-up called cell of exchange. This cell consists of test walls which are place between a climatic box and the laboratory. The scope of this experimental work is to create gradients of temperature and of relative humidity through the sample. So, the study aims to measure and characterise heat and mass flows in these materials. Ln a second part, simulation are performed to design, expiain and interpret the experimental results. They are done in COMSOL Multiphysics. Ln a first approach, only the heat equation in 1 D has been implemented in the toolbox. Comparisons between experimental and theoretical results gives us the therm properties of tested materials (ʎ,ρ,c,hs et a). The numerical modeling approach shows that, contrary to AAC or VPB, HLC involves a complex interaction between heat transport and mass transfer through the material. So, simulations on HLC are investigated through the problematic of phase change materials

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Blanc, Philippe. "Organisation de l'empilement des mineraux interstratifies illite/smectite : modelisation thermodynamique et application au domaine experimental." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13161.

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Un modele de solution solide a ete construit de maniere a tenir compte de l'influence de l'empilement des feuillets d'illite et de smectite sur la stabilite des mineraux interstratifies illite/smectite. Une premiere application indique que les structures de type r3 sont les plus stables, pour une fraction d'illite superieure a 0. 75. De plus, il montre que les structures de type r2 sont susceptibles d'exister, dans un melange intime de particules de type r1 et r2. Dans un second temps, l'application a la transformation de la smectite dans le systeme sio2-alo3-k2o-h2o montre que la temperature ne joue pas un role direct, le facteur le plus important etant le rapport d'activite k+/h+ dans la solution aqueuse. Le modele a ete integre au logiciel d'interaction eau-roche dissol, pour simuler la transformation de la smectite au cours de la diagenese. Les resultats obtenus sont compares a des donnees recueillies dans des series naturelles, ce qui permet de valider le modele de solution solide. Il apparait que le processus d'illitisation se deroule en trois etapes. A chaque stade correspond un assemblage mineralogique et une composition de l'interstratifie differents. Dans un troisieme temps, la transformation experimentale de la smectite a 300c a ete modelisee grace au logiciel dissol. Les resultats montrent que l'illitisation s'effectue suivant deux mecanismes: la fixation du potassium dans l'espace interfoliaire de la smectite d'une part, et la dissolution/precipitation d'autre part. Un programme permettant de simuler les reactions d'echange cationique entre la smectite et la solution a ete construit. Son application revele que les smectite-na et -ca chauffees a 300c reequilibrent leur garniture cationique sans que les reactions d'echange soient perturbees par l'ecrasement relatif de l'espace interfoliaire. Enfin, le couplage de ce modele avec le programme dissol montre qu'en l'absence de potassium, la smectite peut etre stable a haute temperature

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Pallier, Virginie. "Elimination de l’arsenic par coagulation floculation et électrocoagulation d’eaux faiblement minéralisées." Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/132b8acd-9e31-4857-aa02-0020c9c316b6/blobholder:0/2008LIMO4062.pdf.

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Abstract:

L'arsenic est omniprésent dans l'environnement : sa mobilisation entraîne une contamination des ressources en eaux et par conséquent une augmentation des risques pour la santé humaine. L'eau de boisson représentant la principale voie d'exposition aux formes inorganiques de l'arsenic, sa concentration maximale admissible dans l'eau potable a donc été réduite à 10 µg/L, nécessitant d'adapter les méthodes de dosage et de développer et optimiser des procédés de traitement. En fonction de la matrice de l'échantillon, l'As(III) est ici dosé par spectrométrie d'absorption atomique à génération d'hydrures ou par polarographie par redissolution cathodique à impulsions carrées. Les procédés de coagulation floculation avec le Fe(III) et d'électrocoagulation optimisés présentent une efficacité dépendante de la spéciation de l'arsenic, du pH, de la dose de traitement appliquée et de la présence de matière organique. Ces paramètres influencent les mécanismes réactionnels mis enjeu
The mobilization of arsenic in the environment by naturally occurring processes results in source water contamination. While drinking water represents the main source of exposure to inorganic arsenic, this source water contamination increases the human health hazard. Thus, the maximum contaminant level of arsenic in drinking water was reduced to 10 µg/L and as a consequence new analytical methods and efficient and innovative arsenic removal processes have to be developed and optimized. Here As(III) was quantified by hydride generation atomic absorption spectrometry or by square wave cathodic stripping voltammetry depending on matrix composition. Both chemical and electrochemical processes as coagulation flocculation with Iron(III) salts and electrocoagulation, were optimized to remove arsenic. Their efficiency depends on arsenic speciation, pH, treatment dose and presence of organic matter. These parameters also control the arsenic removal mechanisms

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Quignon, Frédéric. "Étude en milieu hydrique de l'inactivation du poliovirus-I et de son adsorption sur argile et sur biofilm." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10454.

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Mioche, Dominique. "Aspects du cycle de la matière sur les récifs frangeants de l'île de la Réunion (Océan Indien) : signature des dégradations et mécanismes de l'eutrophisation." La Réunion, 1998. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/98_15_Mioche.pdf.

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Abstract:

Les apports des sels nutritifs d'origine anthropique sur les récifs coralliens entrainent des modifications de la structure des communautés benthiques, qui peuvent affecter les flux de matière et les budgets métaboliques. Deux platiers récifaux de référence aux communautés coralliennes florissantes se caractérisent par une respiration modérée et une calcification élevée. Un troisième platier récifal soumis à des apports anthropiques, et où la mortalité corallienne et le recouvrement algal sont importants, présente une production nette très déficitaire et une faible calcification. En outre, ce site exporte de grandes quantités de nitrates et le flux de phosphates n'y est pas significativement différent de zéro. Ces résultats suggèrent qu'une minérisation de matière organique pourrait accroître les quantités de sels nutritifs utisables par les algues molles. Un quatrième site, actuellement en voie de régénération (présence de nombreuses repousses coralliennes) mais qui fut dévasté par le passage d'un cyclone en 1989 (un fort recouvrement algal en témoigne), présente le production brute et la respiration les plus élevées, mais également la production nette la plus excédentaire. Les quotients photosynthétique et respiratoire des deux petites communautés coralliennes isolées sur l'un des sites de référence et sur le site soumis aux apports anthropiques diffèrent de l'unité. En termes de flux de CO2, la petite communauté soumise aux apports anthropiques présente une production brute et une respiration plus élevées que la petite communauté de référence. Elle présente également une calcification dix fois moins élevée que celle de la petite communauté de référence. Ces résultats suggèrent que les caractéristiques métaboliques du platier récifal soumis aux anthropiques ne reflètent pas seulement la structure des communautés benthiques, mais également l'impact direct des facteurs environnementaux.

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Thomas, Catherine Reine. "Modélisation tridimensionnelle des champs de nitrates et d'oxygène et de la production nouvelle dans l'océan Atlantique tropical en 1982-1984." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30080.

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Abstract:

1 - modelisation: nous avons introduit des equations de consommation/remineralisation des nitrates et de l'oxygene dans un code de circulation oceanique de l'atlantique equatorial afin de simuler la distribution de ces 2 traceurs, leurs transports (par les courants et par diffusion turbulente) et la production nouvelle, au cours des annees 1982-1984. Pendant cette periode, des mesures en mer ont ete faites (nitrates, oxygene,) ; elles permettent d'initialiser le modele et de l'ameliorer. Notre modele est fonde sur la consommation des nitrates selon une fonction de type michaelis-menten, modulee par une fonction de la lumiere decroissante avec la profondeur. Nous avons ajuste les parametres de ce modele par une technique inverse, de telle sorte que la simulation en hiver 1982, le long du meridien 23w, se rapproche au mieux des observations. Le parametre de loin le plus sensible est la vitesse maximum d'utilisation des nitrates: a l'equateur la valeur ajustee egale 5,75 10#-#9 moles de nitrates/m#3/s, elle est environ 5 fois plus faible en dehors du domaine equatorial. Les champs de nitrates simules possedent les caracteristiques majeures des champs observes. La production nouvelle calculee est 2 a 4 fois superieure aux estimations in situ. Les apports de nitrates dans la couche euphotique sont dus surtout aux courants verticaux. 2 - analyses de carbone organique dissous (cod) nous montrons: (i) que les analyses de cod faites avec une methode de combustion catalytique a haute temperature donnent des resultats du meme ordre de grandeur que les mesures faites anterieurement avec d'autres methodes analytiques dans la meme region ; (ii) que 5 a 35% du cod produit a l'equateur est evacue hors de la bande equatoriale

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Stephant, Alice. "Le Rapport isotopique de l'hydrogène dans le système solaire interne : à la recherche des sources physico-chimiques de l'eau planétaire." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2014. http://www.theses.fr/2014MNHN0022.

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Abstract:

Les modèles dynamiques actuels de formation du Système Solaire et les modèles géochimiques s'accordent sur une probable origine chondritique de l'eau terrestre. En effet, les météorites primitives, appelées chondrites, ont subi un phénomène d'altération aqueuse sur leurs corps parents. De même, ces météorites sont une des sources envisagées à la présence d'eau dans les minéraux lunaires. Cette thèse s'appuie sur des mesures nanoSIMS des rapports isotopiques de l'hydrogène et des teneurs en eau dans la chondrite carbonée Paris et les échantillons de sols lunaires provenant d'Apollo 16 et 17. Les chondres de la météorite Paris semblent avoir enregistré une source d'eau distincte à l'eau d'altération du corps parent. En ce qui concerne la Lune, l'eau contenue dans les sols est majoritairement formée par l'implantation de l'hydrogène du vent solaire
Current dynamical models of Solar System formation and geochemical models agree on a likely chondritic origin for the terrestrial water. Indeed, primitive meteorites, called chondrites, have undergone an aqueous alteration process on their parent bodies. Moreover, these meteorites are one of the considered sources for the existence of water in lunar minerals. This thesis lies on hydrogen isotopic ratios and water contents measured using NanoSIMS in the carbonaceous chondrite Paris and lunar soils from the Apollo missions. Chondrules in Paris meteorite seem to have registered a water source distinct from the one of the parent body aqueous alteration. For the moon, water retained in soils is majority formed by implantation of the solar wind hydrogen

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Coutière, Bénédicte. "Nouveau procédé de dénitrification des eaux par le fer métallique." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0036.

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Abstract:

Un nouveau procede de denitrification biologique a ete mis au point. Ce procede est un procede autotrophe a base de fer metallique qui met en jeu la corrosion du fer et fait intervenir au depart un processus purement physico-chimique. Il est relaye ensuite par un systeme biologique complexe qui fait intervenir les quatre cycles principaux : de l'azote, du fer, du soufre et du carbone. Aucun ajout de substrat carbone n'est necessaire. Le carbone mineral de l'eau suffit. Le systeme et regule par voie biologique et le parametre le plus important est le temps de contact eau fer. La qualite de l'eau est legerement modifiee puisqu'on observe un leger adoucissement de l'eau. Cet adoucissement est fonction du rendement de denitrification observe et les precipites obtenus peuvent entrainer un colmatage important du reacteur de denitrification. Diverses solutions ont ete testees pour prevenir ce colmatage. Une acidification de l'eau avant passage dans le reacteur semble la solution la plus prometteuse et les resultats obtenus (charge eliminee 0,32 kg no 3 -/m 3. J) permettent d'envisager un developpement a plus grande echelle. Ce procede est en cours d'agrement et un prototype industriel a ete installe sur une eau de source. Ce procede pourrait etre applique egalement pour la decontamination d'eaux souterraines polluees par des solvants chlores.

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Chevron, Florence. "Dénitrification biologique d'une nappe phréatique polluée par des composés azotés d'origine industrielle : expérimentations en laboratoire sur les cinétiques, le métabolisme et les apports de nutriments." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-234.pdf.

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Abstract:

Les eaux souterraines exploitées sont souvent peu profondes et facilement accessibles aux pollutions, notamment aux nitrates. Il est donc important d'étudier la facilité technique de systèmes simples et peu coûteux de dénitrification biologique in situ, de nappes phréatiques. Dans le cas présent, l'aquifère crayeux a été pollué par des infiltrations en provenance d'une usine d'engrais azotes. L'acquisition de paramètres physico-chimiques et biologiques dans la zone d'étude, a montré de fortes teneurs en nitrates (parfois supérieures à 1500 mg/l), une faible population bactérienne et l'absence de substrat carbone disponible pour ces micro-organismes. Lors d'essais de reproduction de l'écosystème naturel, en réacteurs-pilotes a biofilms fixés sur des supports minéraux, une dénitrification biologique rapide s'est mise en place. L'apport optimal en carbone organique est détermine égal à 0,8-1 g dco/g no3 à éliminer. L'addition de métaux a réduit la concentration résiduelle en nitrites de 80 à 98% et augmenté le rendement de dénitratation de 95 à 98%. Par ailleurs, l'étude en culture pure d'alcaligènes dénitrificans et une souche h a confirmé l'incidence, dans le processus de dénitritation, des éléments métalliques des les très faibles concentrations (inférieures à 0,1 mg/l). La mise en place d'une installation pilote de terrain devra intégrer les résultats de laboratoire, et particulièrement le choix du système nutritif pour les micro-organismes (carbone, phosphore et métaux)

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DJELAL, CHAFIKA. "Analyse du phenomene de frottement des melanges eau-argile concentres contre des surfaces metalliques." Rennes, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAR0010.

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Abstract:

Dans le but d'ameliorer les procedes de mise en forme par extrusion de materiaux de construction destines au batiment et au genie civil, une etude detaillee des frottements des pates d'argile contre une surface rigide est proposee. Un tribometre a mouvement rectiligne adapte a ces problemes a ete concu. Cet appareil permet d'etudier dans diverses conditions le frottement d'echantillons de pate pressee contre des plaques de nature differente et soumises a un mouvement de translation. La vitesse de defilement ainsi que l'effort normal peuvent etre choisis dans de larges domaines. Cette etude a ete effectuee sur des pates de kaolin et d'eau. Le kaolin est constitue d'un assemblage de particules hexagonales assimilables a des lamelles et dont la dimension moyenne est de l'ordre du micron. L'analyse des resultats obtenus grace au tribometre, completee par des observations effectuees sur un modele reproduisant la mecanique des particules a grande echelle a permis d'aboutir a la comprehension des mecanismes intervenant lors du frottement. Il apparait que l'interface est le siege de deux types de phenomenes: l'un du a l'ecoulement de l'eau provenant d'une consolidation de l'echantillon, susceptible de creer des pressions suffisantes pour reprendre une partie importante de l'effort normal; l'autre, est le comportement mecanique des particules, different pour chaque etat de surface de la plaque. Les caracteristiques dimensionnelles de surface des plaques interviennent a la fois par leur influence sur les possibilites d'ecoulement de l'eau interstitielle et par le degre de liberte qu'elles peuvent laisser aux particules qui se logent dans les rainures ou singularites que presentent les plaques. Un modele mathematique simplifie est presente. Il traduit l'essentiel du phenomene et permet d'en montrer la complexite. Il met en evidence des parametres principaux qui le gouverne. On peut envisager l'application de cette etude a la construction d'extrudeuse et a la mecanique des sols

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El, Korhani Oula. "Supports en argile et membranes en carbone biosourcées pour le traitement des eaux au Liban." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20059/document.

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Abstract:

Tout être vivant a besoin d'eau pour survivre. Cette ressource occupe une place importante parmi les éléments nécessaires à la vie sur le globe terrestre. Ainsi, il est essentiel d'avoir accès à une eau parfaitement sécurisée et pure. Ceci représente un des enjeux économique et sociétal majeurs qui ont poussé les acteurs industriels du domaine de l'eau à innover technologiquement pour développer de nouveaux procédés de traitement. Les membranes et les technologies membranaires s'imposent comme une solution innovante de développement durable pour répondre à cette problématique. C'est dans ce cadre que se place ce travail de thèse dont l'objectif est de produire un dispositif de traitement des eaux en valorisant les ressources naturelles libanaises. Les argiles collectées se sont avérées aptes au frittage et la température de calcination permettant d'obtenir un matériau consolidé se situe dans la gamme 950°C - 1200°C. Ces conditions de traitement thermique permettent de conserver une certaine porosité en vue d'une utilisation comme support membranaire. Avant le dépôt de la couche active en carbone bio-sourcé sur ces supports, une filtration préliminaire d'organismes pathogènes a été réalisée. Afin d'éviter la formation de biofilms à la surface des supports en argile, des diffuseurs d'huiles essentielles ont été développés. Ces derniers, connus depuis la haute antiquité pour leurs effets bactéricides et fongicides ont remplacé l'utilisation des antibiotiques pour diverses maladies. Dans ce contexte, des huiles essentielles issues de la lavande, du romarin et de l'origan ont été extraites et diffusées dans l'eau à travers les supports en argile. Parallèlement, des membranes en carbone bio-sourcé ont été réalisées à partir des sous-produits issus des industries agroalimentaires libanaises. Des nanoparticules de carbone ont été synthétisées par carbonisation hydrothermale à partir de déchets de bière puis déposées par spin-coating et slip-casting sur les supports membranaires à base d'argiles et des supports commerciaux de caractéristiques variées
Providing people worldwide an access to clean and safe water is one of the most motivating scientific and economical challenges of our modern society. Water purification and remediation can be afforded by membrane technology. The preparation of membranes using low-cost and locally-available resources appears as an economically-competitive solution. This drawback may be considered in the framework of a sustainable chemistry approach. In this context, our work is focused on the elaboration of supports and membranes from Lebanese resources. For this purpose, ceramic supports were developed from natural clays. Inorganic bio-sourced carbon membranes were prepared from by-products of the Lebanese agro-alimentary industries.The thermal treatment required to ensure the support adequate properties was fixed around 950°C - 1200°C. Clay supports (flat and tubular) were elaborated by extrusion and roll-pressing of plastic clay green pastes. Before the deposition of the carbon membrane active layer, it was necessary to filtrate bacteria to avoid and/or limit biofouling. Indeed, microorganisms especially bacteria represent a possible cause of human diseases proliferation. Drinkable water should be thus disinfected to ensure the health of the population and notably in the third countries. It is well known that the essential oils extracted from aromatic plants were used as remedies for many diseases, to prevent the possible side effects of antibiotics. In this context, lavender, rosemary and oregano were diffused through clay ceramic supports to prevent all types of bacteria and biomass film growth in the water tanks.At the same time, a sustainable route to carbon membranes was developed using by-products of food industries. Starting from wastes of Lebanon beers, carbon nanoparticles were synthetized by hydrothermal carbonization. The carbon colloids were then deposited on the clay-based supports to form carbon membranes by slip-casting and spin-coating

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Gerbier, Christophe. "Etude comparative de la faisabilité industrielle de procédés biologiques de dénitrification." Limoges, 1996. http://www.theses.fr/1996LIMO0057.

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Abstract:

Au cours de cette recherche trois procedes biologiques de denitrification des eaux a potabiliser ont ete testes dans le but de determiner leur faisabilite industrielle sur des eaux souterraines : _ le premier utilise des micro-algues immobilisees dans des polysaccharides de type alginate. Ce procede avait fait l'objet d'un brevet apres des etudes en laboratoire a petite echelle. Il s'agissait d'etudier ses performances a plus grande echelle et sur des eaux naturelles. Les resultats obtenus tant au niveau de la stabilite de la matrice d'immobilisation que des performances d'elimination des nitrates ne permettent pas d'envisager une application industrielle dans l'immediat. _ le second met en jeu des bacteries heterotrophes fixees, avec de l'ethanol comme substrat carbone. Il a permis d'adapter la technologie de lit fixe de la societe cise aux contraintes imposees par la denitrification d'eaux a potabiliser. Les resultats obtenus repondant aux attentes (charge eliminee : 1,4 kg d'azote nitrique par metre cube et par jour pour un rendement de denitrification de 80 a 100 pour cent), ce procede est en cours d'agrement avant developpement industriel. _ le dernier fait intervenir des bacteries autotrophes fixees, avec un compose soufre soluble (le thiosulfate de sodium) comme source d'energie. Les performances enregistrees a moyenne echelle (charge eliminee : 1,93 kg d'azote nitrique par metre cube et par jour pour un rendement de denitrification de 80 a 100 pour cent) permettent d'envisager un developpement a plus grande echelle et des essais sur des eaux de surface.

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Tourneur, Isabelle. "Le bore, origine, répartition dans les eaux, inconvénients." Paris 5, 1990. http://www.theses.fr/1990PA05P220.

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Dijoux, Frédéric. "Etude par résonance paramagnétique électronique multifréquence de l'ion Fe3+ dans les milieux à faible organisation (argiles et verres)." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20169.

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Paumier, Sandrine. "Facteurs déterminant l'organisation et la rhéologie du système argile-eau pour des suspensions de smectites." Poitiers, 2007. http://www.theses.fr/2007POIT2298.

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Abstract:

Les smectites en suspension aqueuse sont des argiles gonflantes largement utilisées dans l'industrie pour leurs capacités d'adsorption, d'étanchéité, de transport ou de liant. Ces propriétés sont inégales en fonction des caractéristiques minéralogiques et physico-chimiques des suspensions. Ce travail a pour but de comprendre l'action de la charge interfoliaire sur les structures construites par le système eau argile en fonction de la concentration pour des smectites homoioniques ou mixte. Son originalité est de coupler des méthodes minéralogiques, physico-chimiques et une large gamme d'essais rhéométriques. Deux populations de smectites (Na+ et Ca2+) sont étudiées séparément puis en mélange. A faible concentration (inférieure à 60 g/l), les suspensions sodiques sont très visqueuses car les feuillets dispersés forment des réseaux. Les feuillets de smectite calcique sont associés en flocs aisément déformables rendant les suspensions peu visqueuses et rhéofluidifiantes. En mélange, les deux populations interagissent faiblement, lorsque le cortège d'échange d'équilibre est atteint (20 % de sodium), les viscosités sont minimales. A plus forte concentration (60 à 100 g/l), les courbes d'écoulement permettent de différencier un domaine de déformation viscoélastique, un domaine d'écoulement hétérogène (bandes de cisaillement) et un domaine d'écoulement homogène. L'étude de la thixotropie révèle l'existence de deux cinétiques de déstructuration/restructuration. L'étude de 12 bentonites brutes permet de monter que la rhéomètrie est un bon moyen de différenciation entre les bentonites sodique naturelle (Herschel-Bulkley), calcique naturelle (Newton) ou calcique activée (Bingham)
Smectites are swelling clays widely used in industry. Theirs mechanical properties are unequal according to their mineralogical and physicochemical characteristics. The aim of this study is to improve the knowledge of the interlayer cation impact on the structure built by the smectite-water system according to the concentration. Homo-ionic (Na+, Ca2+) and bi-ionic systems are observed. This study crosschecks mineralogical methods, physicochemical analysis and broad range of rheometric tests. At low concentration (less than 60 g/l) the calcium dispersions are shear thinning and few viscous due to the layer association in huge deformable flocks. The sodium smectite layers are dispersed; the dispersions are highly viscous. The lowest viscosity is detected for mix of 20 % of sodium smectite and 80 % of calcium smectite. At higher concentration (60 to 100 g/l), the yield stress and viscoelastic properties are studied by creep-recovery tests, oscillatory tests and imposed shear step. At the liquid state, the flow is first heterogeneous with a shear banding effect then homogeneous. The results make it possible to define the concentration area characteristic of each mechanical behavior (viscosity, shear thinning and yield stress) according to the saturation cation. The thixotropic properties are characterized with destructuring-restructuring tests. Two kinetics are determined. Finally we realize a data base with 12 natural and industrial bentonites. The rheograms would be efficient to differentiate the natural calcium bentonites (newtonian law), natural sodium bentonites (Herschel-Bulkley law) and activated calcium bentonites (Bingham law)

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Xiao, Xiaoting. "Détermination de gradients de teneur en eau dans les bétons par méthodes électromagnétiques." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=fe3c690d-0711-4ffc-964a-9649849c11f2.

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Abstract:

Les problèmes de vieillissement des structures de génie civil nécessitent l'évaluation des indicateurs de durabilité (comme la porosité) et des paramètres d'état (comme la teneur en eau et la teneur en chlorure). Parmi les techniques de contrôle non destructif électromagnétique (EM), le radar géophysique (GPR) est utilisé pour estimer la permittivité du béton. L'étude générale est composée de trois objectifs. Tout d'abord, établir une interaction physique et mathématique entre les ondes et les matériaux. Pour mieux comprendre la propagation des ondes EM à l'intérieur du matériau, nous avons étudié plusieurs modèles de dispersion caractérisant les propriétés diélectriques de béton : le modèle de Debye et le modèle de Jonscher proposant de bonnes performances. Deuxièmement, développer une nouvelle méthode d'auscultation pour détecter les gradients de permittivité dans un matériau dispersif en considérant le matériau comme un guide d'ondes. La vitesse de phase des ondes électromagnétiques guidées est utilisée pour extraire les informations diélectrique et géométrique de celui-ci. Une nouvelle méthode d'inversion est mise en oeuvre pour répondre au problème. Le guide d'onde à une couche est ensuite décliné en guide d'ondes à plusieurs couches à l'aide d'un modèle de mélange diélectrique: le modèle parallèle. Ainsi, le nouveau modèle de guide d'onde multi-couches est validé à la fois sur des données synthétiques et expérimentales. Enfin, un suivi expérimental d'imbibition d'eau dans du béton est réalisé avec cette nouvelle méthode d'auscultation, les résultats étant comparés à ceux de gammadensimétrie, considérée comme référence
Considering the aging problems of civil engineering structures induces the evaluation of durability indicators (such as porosity) and durability monitoring parameters (such as water content and chloride content). From the electromagnetic (EM) non-destructive testing, Ground penetrating radar (GPR) is used by surveying permittivity inside concrete. The general study is composed of three objectives. Firstly, establish a physical and mathematical interaction between the waves and the materials. To better understand the propagation of EM waves inside the material, we have studied on several dispersion models characterizing the dielectric properties of concrete, and used Debye’s model and Jonscher’s model getting good working performance. Secondly, develop a new method for GPR to detect the gradients of relative permittivity in a dispersive material. With knowledge of the speed of radar waves travelling through the medium, we are able to know the relative permittivity of the material. As the material can form a waveguide for EM waves. The phase velocity of the guided EM waves is used to extract the dielectric and geometric information of it. Then, a new inversion method is implemented to estimate the dielectric permittivity and geometry of the waveguides. The one-layer waveguide is developed into multi-layer waveguide by a dielectric mixing model: parallel model. Thus, the new multi-layer waveguide model is validated both on synthetic and experimental data. Finally, monitor water transferring inside the concrete slabs with the new developed method, the results being compared with those from gammadensimetry, considered as reference

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Meyer, Sébastien. "Etude de l'organisation de suspensions colloi͏̈dales de particules chargées anisotropes en relation avec des mesures RMN de la mobilité du solvant et des cations compensateurs." Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2006.

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Abstract:

Nous avons étudié des dispersions aqueuses de Laponite (argile de synthèse). L'ordre nématique de suspensions concentrées (8-52% en poids) préparées par compression uni-axiale est détecté par l'analyse du dédoublement du spectre R. M. N. Des contres-ions quadripolaires (23Na) neutralisant les charges négatives des particules. Le tenseur décrivant la diffusion de l'eau est mesuré par gradients de champs pulsés du 1H. Celui-ci montre une importante anisotropie de la mobilité de l'eau dans ces dispersions nématiques. Une analyse statistique multi-échelle de la mobilité de l'eau (dynamique moléculaire, dynamique Brownienne) nous donne un comportement macroscopique comparable aux résultats expérimentaux.

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Chatelain, Mathieu. "Flux dissous à l'interface eau-sédiment sous des écoulements oscillants." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066154.

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Abstract:

La diagénèse précoce résulte des transferts de matières à travers l'interface eau-sédiment. Ce processus est contraint par la disponibilité en oxygène, par l'environnement physique de l'interface eau-sédiment (porosité et perméabilité du sédiment) et par le forçage hydrodynamique. Lorsque ce dernier est instationnaire, un couplage fort peut s'établir avec la dynamique biochimique. Dans les sédiments non-perméables, les échanges à l'interface se produisent via diffusion. Un modèle de diffusion-réaction, décrivant la dynamique des transferts diffusifs d'oxygène lorsque la colonne d'eau est soumise à un écoulement oscillant, montre une stimulation de l'oxygénation du sédiment sous des écoulements oscillants énergétiques. La compétition entre le temps de diffusion à travers la couche limite diffusive, le temps accordé à cette diffusion pendant une période de l'onde, et le temps de consommation de l'oxygène dans le sédiment, régule la dynamique non-linéaire des flux diffusifs à l'interface eau-sédiment. Dans les sédiments perméables, les processus advectifs jouent un rôle prédominant dans les échanges à travers l'interface. Ainsi, les réservoirs de sels nutritifs peuvent être rendus disponibles pour la production primaire pélagique lors d'épisodes de vagues énergétiques (pompage subtidal). Un suivi hebdomadaire des concentrations en sels nutritifs de l'eau pélagique et de l'eau interstitielle a été réalisé en deux stations de la baie de Banyuls. De plus, une exploration spatiale de la perméabilité, de la granulométrie et des stocks en sels nutritifs a été menée en baie de Banyuls et dans le golfe du Lion. Un bilan de la contribution des apports par pompage subtidal est proposé.

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Le, Thang. "Influence de l’humidité des granulats de béton recyclé sur le comportement à l’état frais et durcissant des mortiers." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10160/document.

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Abstract:

L’amélioration des techniques de caractérisation des granulats de béton recyclé (GBR) et une meilleure compréhension des propriétés des bétons fabriqués avec ces derniers permettraient de promouvoir l’utilisation des GBR. Ce travail vise à étudier l’influence de l’état de saturation des sables recyclés (SR) sur le comportement à l’état frais et durcissant des mortiers.La première partie de ce travail consiste à étudier l’absorption d’eau d’un SR par différentes méthodes. Les résultats montrent que l’absorption d’eau du SR est plus importante que celle du sable naturel (SN). Cependant, la valeur d’absorption d’eau du SR dépend étroitement de la méthode employée et du mode de pré-saturation. La deuxième partie est dédiée à l’influence de l’état de saturation sur la maniabilité des mortiers. Les résultats montrent que l’état de saturation initial, le mode de pré-saturation et le temps de pré-saturation influencent significativement la maniabilité des mortiers. L’influence de l’état de saturation du SR sur le comportement à l’état durci est ensuite étudiée à partir de deux mortiers contenant du SR à l’état sec et sursaturé. La microstructure est examinée au microscope électronique à balayage (MEB) associée à l’analyse d’images et également par essai d’indentation sous MEB. La résistance des mortiers contenant du SR est moins importante que celle des mortiers contenant du SN. L’état de saturation initial du SR influence peu la résistance en compression, la méso-porosité totale de la nouvelle zone d’interface (ITZ) et la dureté de la matrice cimentaire. En revanche, l’état de saturation du SR influence significativement la distribution de la méso-porosité dans la nouvelle ITZ
Improved techniques of characterization of recycled concrete aggregate (RCA) and a better understanding of the properties of concrete based on RCA would promote their use. The aim of this work is to study the influence of the state of saturation of RCA, especially of recycled sand, on the fresh and hardened behavior of mortars. The first part of this work is dedicated to the study of water absorption of recycled sand (RS) by different methods. The results show that the water absorption of RS is greater than that of natural sand (NS). However, the water absorption value of the RS is closely related to the used method and the pre-saturation mode. The second part is dedicated to the influence of the saturation state of aggregates on the workability of mortars. The results show that the initial saturation state, the pre-saturation mode and the pre-saturation time significantly influence the workability of the mortars. The influence of the saturation state of recycled aggregates on the hardened behavior of mortar is then studied with two mortars based on recycled dry or over-saturated sand. The microstructure is explored by scanning electron microscopy (SEM) followed by image analysis and by indentation test under the SEM. The compressive strength of mortars containing RS is lower than that of mortars made with NS. Moreover, the initial saturation state of RS does not influence significantly the compressive strength of mortars, the mean porosity of the new interfacial transition zone (ITZ) and the micro-hardness of the cement matrix. However, the saturation state influences significantly the distribution of meso-porosity in the new ITZ

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Trausch, Grégory. "Développement et mise en œuvre d'une nouvelle méthode fondée sur le phénomène de nutation pour la décomposition d'un signal composite de Résonance Magnétique Nucléaire. Application au signal 1H de l'eau dans des argiles synthétiques." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00126563.

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Abstract:

Le stockage des déchets nucléaires en sous-sol se fait selon un modèle multi-couches pour lequel l'utilisation d'argile est envisagée. Ce dernier type de matériau présente en effet des propriétés de rétention ionique importantes ainsi qu'une faible perméabilité à l'eau, deux caractéristiques essentielles pour assurer une bonne étanchéité de la barrière. Cette étude vise à caractériser par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) la diffusion translationnelle des molécules d'eau dans trois argiles synthétiques candidates, dont deux présentent un massif de type « doublet de Pake ». Après avoir rappeler dans un premier chapitre l'état-de-l'art concernant les techniques mises en oeuvre jusqu'à aujourd'hui pour l'étude de tels systèmes, dont on décrit par ailleurs la structure, une large place est ensuite faite, dans le deuxième chapitre, à l'interprétation et à la simulation de leurs spectres protoniques conventionnels. Cela permet, entre autres, de mettre en évidence le phénomène d'échange chimique entre molécules d'eau dans ces systèmes. Le troisième chapitre traite de l'intérêt d'expériences de nutation originales effectuées à faible champ radiofréquence dans le cas des systèmes à résonance large en RMN pour déterminer le nombre de composantes et leurs contributions respectives au signal total. Le quatrième chapitre montre comment ces résultats peuvent être utilisés lors de l'exploitation des mesures de relaxation et de coefficients de diffusion translationnelle dans ces argiles. Les valeurs obtenues montrent une relaxation 100 fois plus rapide que celle de l'eau pure alors que la diffusion n'est que 4 fois plus lente.

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Richaud-Patillon, Odile. "La microfiltration tangentielle dans le traitement des eaux potables : application au cas d'une eau dénitrifiée." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT067H.

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Abstract:

Ce travail concerne l'utilisation de la microfiltration tangentielle pour realiser une clarification sterilisante a l'aval d'un reacteur de denitrification biologique d'eau potable. L'analyse de l'evolution du colmatage des membranes permet de degager trois points importants: le role des interactions physico-chimiques, l'existence d'un colmatage interne des pores, la formation d'un gateau de filtration. L'optimisation du procede, dans un but industriel, se fait alors en trois etapes: la coagulation-floculation de l'eau brute, la reduction du diametre des pores, l'utilisation de lavages a contre-courant

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Kergaravat, Cédric. "Effets des conditions expérimentales sur la consommation en chlore et la production des composés organohalogènes au cours de la désinfection des eaux : application de la théorie des réseaux de réactions du premier ou pseudo-premier ordre." Angers, 2000. http://www.theses.fr/2000ANGE0027.

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Abstract:

Le but de cette étude était de tenter de clarifier les effets des conditions expérimentales (dose d'oxydant, température, ph, br -) sur les demandes en chlore et en bioxyde de chlore ainsi que les productions de thm et aha dans les eaux naturelles. Le maintien de la concentration en oxydant a une valeur constante au cours d'expérimentations a permis d'interpréter les résultats à l'aide d'une solution analytique d'un réseau de réactions du premier ordre. Deux équations générales décrivant les évolutions de la demande en oxydant d'une part, et des concentrations en sous-produits de désinfection d'autre part, ont été établies. Sous l'hypothèse d'une limitation cinétique du mécanisme par les réactions d'oxydation, la première équation a mis en évidence que la consommation en chlore ou en bioxyde de chlore n'était fonction que du facteur ct, produit de la concentration en oxydant et du temps. Valable également a dose d'oxydant variable, l'application directe de cette équation réduit les temps d'acquisition de la demande en oxydants, par augmentation de la concentration ou de la température. Elle permet également d'accéder à la consommation d'un mélange de plusieurs composes à partir des demandes en oxydants de chacun d'entre eux obtenues dans des conditions expérimentales différentes. Les effets de la dose de chlore et de la concentration en br - sur la répartition des thm ont pu être modélisés grâce à la deuxième équation. Les résultats obtenus mettent en évidence que les réactions limitantes conduisant à la formation de ces produits sont des réactions d'halogénation et d'hydrolyse qui précèdent la formation des intermédiaires communs aux différents thm
The aim of this study was to attempt to clarify the effects of experimental conditions (oxidant dose, temperature, ph, br -) on chlorine and chlorine dioxide demands and thm and aha production in natural waters. By maintaining the oxidant concentration at a constant value during the experiments, the results were interpreted using a first-order reaction network analytical solution. Two general equations describing the evolution of the oxidant demand on the one hand, and the concentrations of disinfection by-products on the other hand, were established. Under the assumption of a kinetic limitation of the mechanism by the oxidation reactions, the first equation showed that the consumption of chlorine or chlorine dioxide was only a function of the factor ct, product of the oxidant concentration and time. The direct application of this equation, which is also valid for a variable oxidant dose, reduces the acquisition times of the oxidant demand by increasing the concentration or temperature. It also allows access to the consumption of a mixture of several compounds from the oxidant demands of each of them obtained under different experimental conditions. The effects of chlorine dose and br - concentration on the distribution of thm could be modelled using the second equation. The results obtained show that the limiting reactions leading to the formation of these products are halogenation and hydrolysis reactions that precede the formation of intermediates common to the different thm

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Zryd, Amédée Zryd Amédée Sylvestre. "Conditions dans la couche basale des glaciers tempérés : contraintes, teneur en eau et frottement intérieur /." [S.l.] : [s.n.], 1990. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=9163.

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Cormier, Étienne. "Mesure de la teneur en eau en continu durant le séchage du foin en balles." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25712/25712.pdf.

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Guihard, Vincent. "Homogénéisation de grandeurs électromagnétiques dans les milieux cimentaires pour le calcul de teneur en eau." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30165/document.

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Abstract:

La quantité et la distribution de l'eau interstitielle dans l'espace poral des milieux cimentaires sont des marqueurs fondamentaux de la durabilité des structures de Génie Civil en béton. La connaissance de ces grandeurs est également importante pour l'interprétation de certains essais non destructifs mis en œuvre pour évaluer les performances mécaniques des ouvrages ou détecter certains défauts. L'évaluation de la teneur en eau par méthode non-destructive requiert l'utilisation d'une grandeur intermédiaire telle que la permittivité diélectrique. La relation entre cette propriété électromagnétique et la teneur en eau dépend alors de la composition et donc de la formulation du béton. En électromagnétisme, les lois d'homogénéisation permettent de lier la permittivité effective d'un matériau hétérogène avec la permittivité intrinsèque et la fraction volumique de chaque hétérogénéité présente. Afin de pallier le temps important requis pour l'établissement d'une courbe de calibration expérimentale propre à chaque formulation, l'étude présentée propose la mise en place d'une démarche d'homogénéisation de la permittivité pour lier quantité d'eau présente dans un béton et permittivité macroscopique du matériau. Les travaux présentés rapportent la fabrication, la modélisation et l'utilisation de sondes coaxiales ouvertes pour la mesure de la permittivité complexe de matériaux solides et liquides. Le concept d'estimation de la teneur en eau par utilisation de lois d'homogénéisation est validé pour le cas d'un sable partiellement saturé en eau. Au vu des résultats prometteurs obtenus par modélisation analytique, des schémas d'homogénéisation sont combinés lors d'un processus de remontée d'échelle depuis celle des hydrates jusqu'à celle des granulats, en tenant compte de la morphologie de la microstructure. Les propriétés intrinsèques des principaux constituants d'un béton (granulats, hydrates, ciment anhydre) sont alors mesurées par sonde coaxiale et utilisées en données d'entrée du modèle construit. Une bonne cohérence est observée entre parties réelles de la permittivité simulées et mesurées, pour des échantillons de pâtes de ciment, mortiers et bétons. A la différence des lois expérimentales et empiriques, le modèle construit se caractérise par un temps de calcul quasi-instantané et peut être adapté d'une formulation de béton à une autre en fonction du type de ciment utilisé, de la nature et de la quantité de granulats ou encore de la porosité accessible à l'eau du matériau
Prediction of delayed behavior in concrete can be significantly improved by monitoring the amount and spatial distribution of water within a concrete structure over time. Water content of cement-based materials can also be required to interpret non-destructive tests such as ultrasonic and radar measurements. Electromagnetic properties of heterogeneous and porous materials, such as dielectric permittivity, are closely related to water content. Measurement of these properties is thus a common non-destructive technique used to assess the moisture content, but a calibration curve is required to link the measured permittivity to the saturation degree. This curve can be determined experimentally, or from empirical models. However, the first approach is tedious and time consuming, while the second one is not adapted to concrete. Hence, this contribution proposes an alternative route, relying on electromagnetic homogenization schemes, to connect the macroscopic permittivity of cement-based materials with the water content of the structure. Therefore, different open-ended coaxial probes were designed, modelled and tested in order to perform complex permittivity measurements of both solids and liquids. The homogenization approach is first validated on unsaturated sand. Then, the permittivity of concrete components (aggregates, hydrates, interstitial liquid, anhydrous cement) was assessed by means of coaxial probe measurements. Finally, a specific combination of analytical homogenization laws taking into account the microstructure's morphology of the material is built. Results show that there is a good correlation between the model and measurements acquired on different cement pastes, mortars and concretes, at different saturation degrees. The model is characterized by a quasi-instantaneous calculation time and can be adapted to different concretes depending on cement type, nature and quantity aggregates or porosity

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Bourrel, Sylvie. "Estimation et commande d'un procédé à paramètres répartis utilisé pour le traitement biologique de l'eau à potabiliser." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30191.

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Abstract:

L'objectif de l'etude presentee dans cette these concerne l'analyse et le controle d'un procede par biofiltration de denitrification (bioreacteur a lit fixe) utilise pour le traitement biologique de l'eau a potabiliser. La dynamique d'un tel procede est decrite a l'aide d'un systeme a parametres distribues (procede a gradient spatial de concentration). La phase de denitrification joue un role tres important dans la mesure ou des concentrations trop elevees en produits nitres dans les reseaux de distribution d'eau peuvent s'averer dangeureuses pour la sante humaine. Pour satisfaire, a la fois, aux normes de rejet et aux contraintes economiques qui doivent etre gerees, l'utilisation de techniques d'automatique avancee basees sur les modeles mathematiques des procedes est une aide efficace pour developper des strategies de controle et de commande dans l'optique ulterieure d'une meilleure maitrise du fonctionnement des unites de traitement des eaux. Les concepts qui sont abordes dans cette these concernent la modelisation des procedes biotechnologiques, l'analyse des systemes a parametres repartis, l'identifiabilite du modele ainsi que l'identification parametrique sur base de donnees experimentales, l'estimation et la commande du procede de denitrification. Les algorithmes d'estimation et de commande font appel a des techniques non lineaires de type adaptatif exploitant la nature distribuee et non lineaire inherente au modele du procede de denitrification. Ces algorithmes ont ete mis au point par simulation puis testes sur unite pilote

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Savignat, Thierry. "Oxygénation des eaux de surface." Paris 5, 1991. http://www.theses.fr/1991PA05P181.

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Babah, Houda Mint. "Étude expérimentale de quelques aspects de la problématique des dunes éoliennes : des processus d'avalanche à la stratigraphie des dunes." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S029.

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Abstract:

Le travail de cette thèse s'inscrit dans la problématique générale de la migration des dunes éoliennes. Le premier aspect étudié concerne les processus d'érosion et de déposition lors d'une avalanche de grains. A l'aide d'un dispositif expérimental permettant de lâcher sans vitesse initiale une colonne de grains sur une pente granulaire, nous avons quantifié l'importance relative des phénomènes d'érosion et de déposition notamment en déterminant l'angle neutre qui définit la pente critique pour laquelle ces deux processus s'équilibrent. Le second aspect abordé concerne la structure interne d'une dune. Nous avons développé avec nos collaborateurs de l'Université de Cornell des sondes capacitives permettant d'accéder à la compacité et à la teneur en eau d'un empilement granulaire par de simples mesures de permittivité électrique. Grâce à ces sondes, nous avons pu réaliser des stratigraphies sur des dunes en Mauritanie. Ces mesures ont montré notamment que la structure interne des dunes présentent une stratification marquée avec une alternance de couches lâches et compactes
This thesis addresses two questions related to the general topic of aeolian dune migration. The first aspect concerns the processes of erosion and deposition during an avalanche of grains. By means of an experimental device allowing to drop a column of grains without initial speed on a granular slope, we have quantified the relative importance of erosion and deposition phenomena. In particular we have measured the neutral angle which defines the critical slope at which these two processes balance each other. The second aspect focuses on the internal structure of aeolian dunes. With our co-workers from the University of Cornell (USA), we have developed capacitance probes allowing to determine the volume fraction and water content of a granular pile from measurements of electric permittivity. Thanks to these probes, we were able to characterize the stratigraphy of dunes in Mauritania. Our results showed that the internal structure of the dunes presents a marked stratification with an alternation of loose and compact layers

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Dissertations / Theses on the topic 'Argile – Teneur en eau'

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