Academic literature on the topic 'Liants organiques'

Les liants (ou adjuvants de pressage) sont des additifs généralement dépourvus de valeur alimentaire qui sont incorporées à faible taux (0,5 à 2,5 %) dans les aliments composés dans le seul but d’augmenter le rendement des presses et la cohésion des granulés. Ces substances peuvent être d’origine organique ou minérale. Parmi les substances organiques, les lignosulfites sont des sous-produits de l’industrie papetière. Les substances minérales appartiennent essentiellement à la famille des argiles. D’autres additifs tels que les polysaccharides peuvent être utilisés dans l’élaboration des aliments pour les animaux aquatiques. Il existe des tests de laboratoire susceptibles d’évaluer l’aptitude liante ou lubrifiante de ces adjuvants de pressage, en fonction principalement de l’humidité et du type de matière première. Les essais à échelle pilote montrent généralement une influence positive de l’addition des lignosulfites sur les propriétés mécaniques des agglomérés et une tendance à une réduction de l’énergie consommée par la presse dans le cas de mélanges riches en céréales (et en amidon). L’effet des substances minérales est assez variable en regard des conditions de pressage. A échelle industrielle, les petites différences observées peuvent être masquées par les variations aléatoires liées aux essais en usine. Les adjuvants de pressage n’ont pas de valeur nutritionnelle en soi. Les lignosulfites et autres composés organiques peuvent faire exception en raison de leur teneur - bien que limitée - en sucres simples. Les liants minéraux sont considérés usuellement comme des diluants de la ration. Les effets indirects constatés sur l’indice de consommation peuvent être dûs à une augmentation de dureté des granulés. Un effet de tannage des protéines de l’aliment est possible avec les lignosulfites. Cependant, la structure et le comportement physique des argiles (bentonite, sépiolite) peuvent expliquer certains effets sur la digestibilité de l’énergie chez le monogastrique, par une modification de la rétention d’eau et de la durée de transit dans l’intestin de l’animal, et sur l’utilisation de l’azote chez le ruminant.

En Côte d’Ivoire, les pressions exercées sur les terres agricoles ont réduit la durée des jachères naturelles dominées par une végétation herbacée et dont la présence constitue une opportunité pour l’amélioration de la fertilité azotée des sols et la reconstitution minérale des sols dégradés. Pour cette étude, un inventaire floristique des légumineuses herbacées spontanées les plus répandues dans les jachères en constitution ont été effectuées suivie de la caractérisation physicochimique des échantillons du sol sous ces légumineuses ou non (témoin). Au total 6 espèces appartenant à deux familles (Fabaceae et Mimosaceae) et quatre genres (Calopogonium, Centrosema, Crotalaria et Pueraria) ont été inventoriées. Toutes ces espèces sont des Phanérophytes constitués majoritairement de lianes (83%) contre une minorité d’herbacées (17%). Le rapport C/N a varié de 09,5 à 12,8, demeurant ainsi dans la norme (9-12). Les sols prélevés sont quasi riches en matière organique (>1,30 g kg-1) à l’exception de celui recueilli sous Mimosa invisa (1,18±1,1g kg-1). La matière organique intervient dans les mécanismes de la libération de l’azote minéral, donc de la nutrition de la culture associée. Elle influe selon sa nature sur les propriétés physico-chimiques et biologiques du sol et a la capacité d’emmagasiner les réserves en eau.Mots clés : jachères naturelles, légumineuses subligneuses, inventaire, fertilisation, Côte d’Ivoire English title: Effects of six most common spontaneous legumes in natural fallows on soil fertility in the region of Daloa (Côte d’Ivoire)In Côte d'Ivoire, pressures on agricultural land have reduced the duration of natural fallows dominated by herbaceous vegetation and whose presence constitutes an opportunity for improving the nitrogen fertility of soils and the mineral replenishment of degraded soils. For this study, a floristic inventory of the most recurrent spontaneous herbaceous legumes colonizing these fallows in constitution was carried out followed by the physicochemical characterization of the soil samples under these legumes or not (control). A total of six species belonging to two families (Fabaceae and Mimosaceae) and four genera (Calopogonium, Centrosema, Crotalaria and Pueraria) were inventoried. All these species are Phanerophytes made up mainly of lianas (83%) against a minority of herbs (17%). The C / N ratio varied from 09.5 to 12.8, thus remaining within the norm (9-12). The soils sampled are almost rich in organic matter (> 1.30 g kg-1) with the exception of that collected under Mimosa invisa (1.18 ± 1.1 g kg-1). Organic matter is involved in the mechanisms of the release of mineral nitrogen, and therefore of the nutrition of the associated crop. Depending on its nature, it influences the physicochemical and biological properties of the soil and has the capacity to store water reserves.Keywords: Natural fallows, sublimers legumes, inventory, fertilization, Côte d’Ivoire.

Les procédés d'élaboration des céramiques avancées nécessitent, de manière générale, l'utilisation d'auxiliaires organiques, dont la vocation est de conférer aux matériaux les propriétés d'écoulement ou de cohésion souhaitées. La coexistence des différents additifs dans la suspension céramique de départ entraîne des interactions non seulement entre les additifs et la poudre mais aussi entre les additifs eux-mêmes. Dans le procédé de granulation des poudres de pressage par atomisation, la faible adsorption du liant, au regard de celle de dispersant engendre une distribution hétérogène de la phase organique dans les céramiques crues. Notre étude a pour objectif la définition et la synthèse de nouveaux polymères, qui portent deux fonctions susceptibles de leur conférer à la fois le rôle de liant et de dispersant. Une attention particulière est portée d'une part, sur la compréhension des phénomènes d'interaction entre ces copolymères et la surface des poudres d'alumine en suspension aqueuse par l'étude des isothermes d'adsorption, des propriétés électrocinétiques et rhéologiques et, d'autre part, sur l'effet de ces interactions sur l'état de dispersion des poudres. Les propriétés mécaniques des pièces crues élaborées par pressage des poudres atomisées en présence des copolymères synthétisés sont ensuite évaluées et discutées en tenant compte de la nature des copolymères
The forming of advanced ceramics generally requires the use of organic additives, in order to confer to the system desired properties of flow and cohesion. The introduction of different organics in the ceramic suspension often involves interactions not only between the additives and the particles but also between the additives themselves. In the spray-drying process of powders for die pressing, the weak adsorption of the binder in comparison to that of the dispersant generates a heterogeneous distribution of the organic phase in the ceramic green part. The aims of this study is the definition and the synthesis of new polymers, which would carry two functions in order to confer both the role of binder and dispersant. A particular attention is paid in on hand, on the comprehension of the phenomena of interaction between these copolymers and the surface of the alumina powders in aqueous suspension with the study of the adsorption isotherms, the electrokinetic and rheological properties and, in the other hand, on the effect of these interactions on the state of dispersion of the powders. The mechanical properties of green parts pressed using spray dried powders with the synthesized copolymers are evaluated and discussed according to the nature copolymers

Les poudres ceramiques destinees a la mise en forme par pressage sont souvent granulees par atomisation sechage de suspensions aqueuses. Plusieurs polymeres hydrosolubles entrent dans la formulation de la poudre atomisee. Pour comprendre le mode d'action de ces additifs organiques sur le comportement des poudres atomisees au pressage et en particulier celui du liant, nous avons examine, dans une premiere etape, l'evolution de la compacite de l'empilement forme par les granules au cours du pressage. Un modele est propose pour rendre compte de l'evolution de la porosite intergranulaire. La nature du liant et sa temperature de transition vitreuse conditionnent l'aptitude des granules a la deformation. Dans une seconde etape, nous avons etudie les proprietes mecaniques (resistance a la rupture, module d'elasticite) des produits presses en fonction de la pression de mise en forme. Une segregation du liant a la peripherie des granules a ete mise en evidence. La resistance a la rupture des comprimes resulte d'un compromis entre l'adhesion mutuelle des granules deformes et les proprietes mecaniques du liant, qui sont a leur tour liees a sa temperature de transition vitreuse. Enfin, nous avons applique les connaissances acquises lors de cette etude pour preparer des nanocomposites a1#2o#3/sic par dispersion des deux poudres en milieu aqueux

Ce travail de thèse, effectué en partenariat avec l'ADEME, a concerné l'étude de l'extraction des auxiliaires de mise en forme des céramiques à l'aide de fluides dans l'état supercritique. Cette technique de déliantage présente de nombreux atouts par rapport au déliantage thermique classique, en termes de qualité de pièces, d'économie de temps et d'énergie. Les deux mécanismes responsable de l'extraction d'un liant solide, à savoir la solubilisation et la diffusion des espèces solubilisées, ont été traités. La migration capillaire qui intervient dans le cas d'espèces fondues a également été prise en compte. Une revue des modèles mathématiques adaptés à la prédiction de la solubilité des liants étudiés(paraffine), dans le CO2 supercritique, a été réalisée. Les grands concepts de thermodynamique et de statistique des fluides ont été analysées afin de choisir le modèle applicable à nos molécules. L'équation d'état de Peng-Robinson a été retenue et testée avec succès. La solubilité des liants solides, dans le CO2 suprecritique, étant très faible, l'influence sur la solubilité du dopage du CO2 supercritique par des solvants organiques a été étudiée. L'étude de la diffusion sortante des espèces solubilisées à permis de définir une équation représentative du mouvement diffusif avec un bon accord avec des profils de concentrations expérimentaux établis à partir de pièces céramiques modèles, de porosité controlée. L'equation finale tient compte de la migration capillaire d'un liant liquide
This study, supported by ADEME, concerns the extraction of organic compounds from ceramic bodies by supercritical fluids. .

Les effluents agricoles et agroalimentaires tels que les jus d'ensilage, les lisiers, lactosérums, sont des milieux très agressifs pour les structures en béton (silos de stockage, installations de production. . . ). Ces effluents, aux compositions complexes et variables, sont responsables d'attaques acides sur les bétons. En effet, les effluents contiennent une grande variété d'acides organiques (acides acétique, oxalique, tartrique, citrique etc. ) dont les concentrations peuvent atteindre quelques centaines de mmol par litre, le pH étant compris entre 4 et 8. Les objectifs de ce travail étaient (i) d'analyser les mécanismes de dégradation des matrices cimentaires par les acides organiques et de mettre en évidence les liens existants entre les propriétés physico-chimiques des acides, de leurs sels et leur agressivité vis-à-vis des matériaux cimentaires et (ii) d'identifier les paramètres chimiques et minéralogiques des matrices influençant leur durabilité dans ces environnements. Le travail a comporté une phase expérimentale et une phase de modélisation utilisant le code couplé chimie/transport HYTEC. En laboratoire, les pâtes de ciments ont été immergées dans des solutions agressives constituées des acides pris seuls ou mélangés. En modélisation, une base de données regroupant les données physiques et thermodynamiques relative aux acides organiques et à leurs sels a été créée. Le travail a permis de mettre en évidence que les mécanismes d'altération sont gouvernés en premier lieu par la solubilité du sel de calcium des acides. Les approches expérimentales et de modélisation ont abouti à des résultats similaires en termes d'agressivité relative pour différents acides
Agricultural and agro-food effluents such as silage juices, slurries and whey are very aggressive media for concrete structures (storage silos, production facilities, etc. ). These effluents, with complex and variable compositions, are responsible for acid attacks on concrete. Effluents contain a wide variety of organic acids (acetic, oxalic, tartaric, citric, etc. ). The objectives of this work were (i) to analyze the degradation mechanisms of cementitious matrices by organic acids and to demonstrate the links between the physic-chemical properties of acids, their salts and their aggressiveness (ii) identify the chemical and mineralogical parameters of the matrices that influence their durability in these environments. The work carried out an experimental phase and a modeling phase using the HYTEC chemistry / transport coupled code. In the laboratory, the cement pastes were immersed in aggressive solutions consisting of acids taken as mixtures or mixtures. In modeling, a database of physical and thermodynamic data relating to organic acids and their salts was created. The work made it possible to demonstrate that the alteration mechanisms are linked to the solubility of the calcium salt of the acids. Experimental and modeling approaches have yielded similar results in terms of relative aggressiveness for different acids

Après avoir étudié le bitume et son utilisation en technique routière, nous avons cherché à substituer les fluxants pétroliers par des composés issus des agroressources. L’ajout au bitume chaud d’une émulsion d’huile végétale stabilisée par l’oléate de sodium permet une formation de mousse de liant bitumineux. En optimisant le taux de tensioactif, le rapport eau/huile et la quantité d’eau, nous avons mis au point une formulation de l’émulsion adaptée au moussage et qui permet d’augmenter le coefficient d’expansion de la mousse de bitume. Ce liant sous forme de mousse est utilisé, à une température de 120°C, pour l’enrobage de granulats neufs ou à recycler. L’huile végétale présente dans le liant devrait permettre une régénération du bitume. Des tests effectués sur les granulats d’enrobé ont montré le potentiel de ce nouveau liant. Une étude analytique poussée du bitume par spectrométrie de masse à haute résolution a également été réalisée
Bitumen and its use in road engineering have been studied to substitute flux oil by biomass byproducts. Adding vegetable oil emulsion stabilized by natrium oleat to hot bitumen enables bituminous binder foam expansion. By optimizing surfactant rate, water to oil ratio and water quantity, we formulated an emulsion allowing formation of bituminous foam and expansion ratio increase. This binder in foaming form, was used at a lower than 120°C temperature to prepare bituminous coatings or to reuse old bituminous coatings. The vegetable oil, part of the binder, should reactivate old bitumen. Some experiments carried out on old bituminous coatings have shown the potential of this new binder. An advanced analytical study with high resolution mass spectrometry have been carried out

Dans un contexte de lutte contre le réchauffement climatique, le développement de la construction en terre crue est une véritable alternative en vue de la réduction de la part d'émission de CO2 du secteur du bâtiment. Toutefois, ce matériau millénaire doit pouvoir justifier de bonnes résistances mécaniques et d'une tenue à l'eau convenable dans des conditions particulièrement sévères qu'imposent les règlementations en vigueur. Pour ce faire, la plupart des applications industrielles et des travaux scientifiques à ce jour ont recours au ciment et la chaux pour la stabilisation de la terre crue. Mais l'empreinte carbone élevée de ces liants minéraux conjuguée à leur taux d'incorporation élevé posent des questions sur le caractère écologique de la terre crue stabilisée d'autant plus que les gains de performances sont faibles. Or, à travers certaines constructions anciennes et pratiques traditionnelles dans diverses régions du globe, l'usage de biopolymères a montré une efficacité. Ces liants organiques issus d'agro-ressources constitueraient donc des stabilisants prometteurs pour des constructions modernes en terre crue. Notre étude a pour objectif de proposer une stabilisation de la terre crue pour des constructions modernes avec un bon compromis entre les performances mécaniques, la tenue à l'eau et l'impact environnemental. Une discussion sur la pertinence de proposer des briques de terre crue stabilisée au ciment ou à la chaux éteinte comme alternative aux blocs en béton creux a permis de limiter le taux de liants incorporés à 4% par rapport à la masse sèche de terre. Des tests préliminaires réalisés sur neuf biopolymères ont permis d'identifier en amont quelques liants organiques prometteurs dont l'ovalbumine (protéine du blanc d'œuf) qui ne nécessite pas de pré-activation. Ainsi, ce liant organique de même qu'un ciment portland et une chaux éteinte ont été utilisés à 2 et 4% pour stabiliser deux sols fins argileux (B et N) issus de la région Occitanie mais de minéralogies différentes. Les résultats sur les résistances à la compression ont montré que la cure est nécessaire pour garantir l'efficacité des liants minéraux. L'augmentation de la densité de fabrication, au moins égale à celle des sols non stabilisés, améliore aussi de façon considérable l'efficacité de la stabilisation. La nature du sol à stabiliser a aussi son importance : l'amélioration des résistances à la compression à l'état sec est plus importante sur le sol B constitué essentiellement de kaolinite que sur le sol N composé de montmorillonite et de chlorite, par contre, pour la tenue à l'eau (résistance à la compression humide) c'est le traitement du sol N qui conduit aux meilleurs résultats. Au final, de toutes les formulations, seules celles avec 4% de ciment ou d'ovalbumine, à densité de fabrication égale à celle du sol seul, permettent de respecter les critères de résistances minimales aux états sec et humide donnés par la norme française sur les BTC (XP P 13-901, 2001, pp. 901-13). Sur le plan des performances hygrothermiques, nous avons observé que l'ajout des liants diminuait les capacités hygroscopiques des sols tout en restant " bonnes " selon le critère du Nordtest même à 4% d'ajout de liant. Il est à noter que l'ovalbumine réduit beaucoup plus que les autres liants l'hygroscopie des sols. La conductivité thermique mesurée sur les mélanges aux densités égales à la densité des sols seuls ne change pas, ce qui confirme les observations faites dans littérature à propos de la corrélation entre la densité des matériaux et leurs conductivités thermiques. Les mécanismes de stabilisations ont été recherchés en utilisant des techniques classiques d'analyse minéralogique (DRX, spectroscopie IR et TGA). Malheureusement, il n'a pas été possible de conclure compte tenu déjà des faibles teneurs en liant employées
In the climate change mitigation context, unfired earth materials are a valuable alternative to cement concrete for reducing the construction sector related CO2 emission. However, this millenary construction material still has to meet current standards on mechanical and water resistance requirements. Hence, most industrial applications and papers on unfired earth stabilization use cement and lime for the stabilization of earth. But (Van Damme et al., 2017) pointed out the fact the high embodied energy of mineral binders and the high amount used for earth stabilization lead to doubt about the environmental friendliness of those solutions given their low improvement of the mechanical strengths. Yet, ancient earthen buildings and vernacular construction techniques in the worldwide showed the stabilization potential of some biopolymers. The so-called organic binders are food industry byproducts, which use for ancient earthen building renovation and vernacular techniques are recently revealed in some studies. Our study aims to propose a stabilization of earth for modern buildings with a good compromise between mechanical and water resistance performance on the one hand, and environmental impact on the other hand. A discussion on the relevance of proposing unfired earth bricks stabilized with cement and hydrated lime as an alternative to hollow concrete blocks led to limit the binder's content to 4% wt. of the dry soil. Preliminary tests on nine biopolymers have identified a few promising organic binders upstream, including ovalbumin (egg white protein), which does not require pre-activation. Thus, this organic binder as well as Portland cement and hydrated lime were used at 0, 2, and 4% to stabilize two soils (B and N) from the Occitanie region with different mineralogical characteristics. The results on compressive strength showed that the curing is necessary to guarantee the effectiveness of the mineral binders. In addition, the increase in manufacturing dry density at least equal to that of unstabilized soils' ones considerably improves the effectiveness of the stabilization. The improvement in dry compressive strength is greater on soil B, which is mainly composed of kaolinite, than on soil N, which is composed of montmorillonite and chlorite. However, on water resistance (wet compressive strength), it is the soil N that is better. Overall the formulations, those with 4% cement and ovalbumin at a manufacturing density equal to that of the soils alone, comply with the minimum resistance criteria both in the dry and wet state given in the French standard (XP P 13-901, 2001) standard. The surprise of this study is that ovalbumin gives much better mechanical performances and better durability (water resistance) than cement and lime for the same contents. In terms of hygrothermal performance, we have observed that the addition of binders reduces the hygroscopic capacities of soils. But they remain good according to the Nordtest criterion up to 4% addition of binder. It's worth mentioning that ovalbumin reduces soil hygroscopy much more than other binders. The thermal conductivity measured on mixtures with densities equal to the density of soils alone does not change. This confirms the observations made in the literature about the correlation between the dry density of materials and their thermal conductivities. Classical mineralogical analysis techniques (XRD, IR spectroscopie, and TGA) were used in order to explain the mechanisms of the stabilizations. But they only highlighted the well-known mechamisms of the stabilization with mineral binders unlike the ones of ovalbumin for which further investigations are still required

L'objectif de la thèse est de traiter des sédiments marins et des sols fins équivalents (fines de carrière) considérés comme des déchets, par un procédé de solidification/stabilisation et de les valoriser en matériau pour des sous couches routières. Ces traitements ont donné lieu à des mélanges composites sédiments-liants et/ou ajouts de cendres volantes, de fumée de silice, de produits chimiques réactifs et de fibres suivis d'une analyse comportementale des performances mécaniques et de durabilité. Après avoir sélectionné un panel représentatif de sédiments marins et une fine de carrière, une phase de caractérisation a été entreprise sur les paramètres déterminants en vue de traiter ces sédiments. Elle repose sur l'étude des propriétés physiques (répartition des grains, limites d'Atterberg) et chimiques (la teneur en matière organique et en carbonates). Les différentes caractéristiques, dosages et paramètres dimensionnels des constituants (ciment, chaux, cendre volante, fumée de silice, sables correcteur, produit chimique réactif et fibres naturelle et géosynthétiques) des mélanges sont déterminés. Le programme expérimental complet est présenté, il intéresse les sédiments marins à stabiliser ou solidifier. Les essais mécaniques de résistance et de durabilité (compression simple, traction indirecte, mouillage-séchage) ont été effectués sur échantillons cylindriques. L'analyse et l'interprétation des résultats ont permis de mieux cerner les différents facteurs influant sur la résistance à la compression et à la traction indirecte des mélanges traités avec des additions de liants hydrauliques et de liant pouzzolanique, puis avec des ajouts spécifiques de fumée de silice, de sable correcteur et de produits chimiques réactifs. Une phase innovante a porté sur l'utilisation de fibres déchets dans les mélanges. Ces fibres naturelle (lin) et artificielles (géosynthétiques) ont été proposées pour améliorer le comportement mécanique des mélanges de sédiments marins et/ou fine de carrière. En conclusion, pour les dosages économiques retenus et les mélanges étudiés, une application en sous couche routière est possible (classes S1à S5). La teneur en matière organique des sédiments marins a une forte influence sur l'efficacité des traitements des sédiments marins aux liants. Les renforts fibreux sont tout à fait prometteurs et l'idée de covaloriser deux déchets constitue une avancée dans la gestion durable et la valorisation des sédiments.

En géotechnique routière, la technique de la stabilisation des sols à la chaux et aux liants hydrauliques permet la valorisation des sols des déblais. Malgré un encadrement réglementaire strict, cette technique ne donne pas toujours de résultats satisfaisants. Les
entreprises utilisatrices des sols traités et productrices des agents de traitement se sont associées pour lancer des travaux de recherches destinés à comprendre les causes des défaillances.
Cette étude a tout d'abord établi un modèle de l'enchaînement des mécanismes qui conduisent à une stabilisation des sols :
- la chaux permet la floculation des argiles d'où la formation de grumeaux lors du malaxage. Ce grumeau constitue l'entité caractéristique du sol.
- le ciment forme une coque enrobant les grumeaux. Le compactage permet la coalescence de ces pâtes en formant un réseau continu. Le durcissement du ciment permet l'acquisition des caractéristiques mécaniques.
- l'excès de chaux en milieu basique conduit à la formation d'une seconde génération d'hydrates calciques (C-S-H) par réaction pouzzolanique aux dépens des argiles. Le développement des hydrates permet la rigidification du coeur du grumeau et l'augmentation correspondante des résistances mécaniques sur plusieurs années.
Les perturbations rencontrées lors des chantiers peuvent s'interpréter comme des écarts à ce modèle:
- écarts d'ordre microstructural ; dans les sols micacés, le comportement mécanique de ces matériaux est contrôlé par la présence de paillettes de micas dans la coque et de
fragments aplatis de roche au sein des grumeaux.
- écarts d'ordre physico-chimique ; des composés solubles interfèrent avec les liants :
- le soufre favorise le développement d'ettringite selon des faciès qui dépendent de la spéciation du soufre et de la perméabilité du grumeau.
- les matières organiques ralentissent l'hydratation du ciment et piègent les ions calcium et hydroxyle et sont ainsi responsables des résistances mécaniques insuffisantes
Ayant identifié et analysé les mécanismes des perturbations, nous nous sommes attachés à proposer des essais simples et fiables de caractérisation démontrant rapidement la présence de
ces agents perturbateurs au sein des sols :
- par la caractérisation de la morphologie des particules
- par le retard de début de prise de pâtes pures de ciment gâchées avec des jus extraits de sols pour les matières organiques.