Academic literature on the topic 'Liants – Propriétés mécaniques'

Le béton à hautes performances (BHP) est un béton innovant largement utilisé dans la construction moderne. De nouvelles techniques de formulation et de conception du HPC ont permis d'obtenir des performances mécaniques et une durabilité remarquables par rapport au béton conventionnel. Les principaux avantages du HPC sont liés à sa faible porosité, sa très haute résistance mécanique et son excellente durabilité. La facilité d'application du HPC est obtenue par l'utilisation combinée de superplastifiant et d'ajout de minéraux, ce qui se traduit par une augmentation significative de la résistance à la compression tout en améliorant la maniabilité et la durabilité. L'utilisation d'un liant ternaire (ciment, fumée de silice et laitier granulé de haut fourneau broyé) dans la fabrication du HPC est une nouvelle avancée dans la construction durable qui offre des avantages économiques, techniques et écologiques. L'objectif de ce travail de recherche était d'améliorer les propriétés physico-mécaniques du HPC à base de liant ternaire en étudiant l'influence du remplacement du ciment par du laitier granulé et des fumées de silice. Les résultats des tests mécaniques montrent que les performances du HPC réalisé avec ces liants ternaires sont similaires au HPC témoin sans laitier granulé. Enfin, il est conclu que l'utilisation de tels liants est très bénéfique pour diminuer les problèmes environnementaux et améliorer la durabilité du HPC.

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.

Après une étude bibliographique mettant l'accent sur les modèles de structure proposés pour les bitumes et bitumes modifiés par des polymères, les propriétés viscoélastiques linéaires de liants routiers ont été étudiées en fonction de la fréquence et de la température. Il ressort de cette étude que les bitumes non-modifiés peuvent être décrits comme des suspensions colloïdales. En conséquence, une augmentation de la teneur en phase dispersée renforce le matériau. Par ailleurs, la modification par un copolymère de styrène et de butadiène induit une séparation de phase, la phase riche en polymère étant la phase dispersée pour les teneurs en polymère étudiées (jusqu’à 6% en masse). Le modèle rhéologique développé par Palierne pour les émulsions est alors applicable à ces matériaux multiphasés
Following a literature review focusing on the structure of bitumens and polymer modified bitumens, linear viscoelastic properties of paving grade binders were studied versus temperature and frequency. It is shown that neat asphalt cements can be looked upon as colloidal suspensions. As a consequence, the higher the dispersed phase content, the higher the modulus of the material. Moreover, modification of a bitumen by styrene-butadiene block copolymers induces a phase separation, the polymer rich phase being the dispersed phase for the investigated polymer contents (up to 6 % mass). The Palierne emulsion model describes the rheological properties of such multiphased materials

SSi par manque d'eau, l'hydratation du liant ralentit ou s'arrête, l'évolution des caractéristiques du béton reste inachevée. Le rôle de la cure est de maintenir une humidité suffisante durant l'hydratation de telle sorte que les propriétés désirées soient atteintes. Huit formulations de béton sont étudiées ici de manière à couvrir une grande partie du domaine d'utilisation courante du béton tant du point de vue du dosage en ciment, que de celui de la nature du ciment et de la durée de la cure. Les résultats sont transcrits en termes de dosage équivalent en ciment, des effets néfastes d'une cure hygrométrique déficitaire sur les performances mécaniques, physiques et de durabilité (profondeur carbonatée) des bétons. Ils montrent que la sensibilité du béton exposé à une cure insuffisante est étroitement liée a son dosage en ciment et permettent de proposer des règles quantitatives pour la compensation, par un surdosage en ciment, du déficit de performances engendre par le manque de cure. Enfin les résultats permettent d'établir des corrélations fortes entre les caractéristiques physico-mécaniques du béton et celles de durabilité de sa partie superficielle dont le rôle de protection des armatures est essentiel

Notre travail a porte sur l'etude de la stabilisation d'un sol fin argileux a l'aide de liants hydrauliques a base d'argile et de chaux. Nous avons selectionne quatre materiaux: deux argiles quasi monominerales: une kaolinite et une montmorillonite et deux produits tout-venant: une laterite de madagascar riche en kaolinite et une molasse du sud-ouest de la france composee de smectite associee a de faibles quantites d'illite, de kaolinite et de chlorite. La premiere partie est consacree a l'etude de l'hydratation en presence de chaux des materiaux calcines en lit fixe dans un domaine de temperature compris entre 600 et 900c. Les techniques physico-chimiques nous ont aide a preciser l'etat des materiaux avant et apres calcination. Les essais mecaniques realises sur des microeprouvettes nous ont permis: - d'optimiser la temperature de calcination des produits et la quantite d'activateur chimique des melanges; - de determiner l'influence de la duree de calcination, de la teneur en eau de gachage et du mode de conservation des eprouvettes. Dans la deuxieme partie, les quatre liants optimises ont ete testes en traitement des sols fins. Nous avons compare, en faisant varier certains parametres, les resistances mecaniques a celles obtenues avec un traitement au ciment ou a la chaux generalement utilise pour la stabilisation des sols argileux. Les resultats obtenus avec la kaolinite sont du meme ordre de grandeur que ceux induits par un traitement au ciment

La première partie de cette thèse vise à la détermination d'une règle permettant la prévision de la compatibilité des bitumes vis-à-vis d'un polymère styrène-butadiène-styrène (SBS). Les résultats combinés d'essais de stabilité au stockage et d'analyses en chromatographie sur couche mince (latroscan) permettent l'établissement d'un rapport pourcentage en Aromatiques sur pourcentage en Asphaltènes supérieur ou égal a 4,3 nécessaire à l'obtention de la compatibilité. Un bitume sera donc rendu compatible par introduction de la quantité d'huile adéquate (calculée à l'aide du rapport établi) ou par introduction de composés de type Quinoléine et n-Décylamine dans le cas où la quantité d'huile à introduire serait trop importante. La seconde partie est consacrée à l'étude de quatre familles de polymères dérivés du polybutadiène permettant de montrer qu'une élévation de la teneur en groupements styrène ou vinyle ou de la masse moléculaire entraîne une augmentation des contraintes lors de la réalisation d'essais de traction et une augmentation de la température de ramollissement bille-anneau. Le polybutadiène à 70 pour cent de groupements vinyle donne des résultats très encourageants et une nouvelle formule avec ce polymère a donc été mise au point. L'évaluation complète des propriétés mécaniques ainsi que l'étude rhéologique ont montré des performances très intéressantes, supérieures dans de nombreux cas au polymère SBS servant de référence. Il a été montré par l'étude rhéologique et une étude infra-rouge l'existence possible d'un réseau qui permet d'obtenir ces propriétés. Ce réseau s'est formé par réaction chimique des groupements vinyle très réactifs entre eux ou sur des composés aromatiques du bitume. Un tel produit trouvera des applications dans le domaine routier en enrobés ou en membranes anti-remontée de fissure

La compréhension de différents phénomènes physico-chimiques mis en jeu lors de la formulation et la mise en forme d’un matériau composite à base d’une matrice minérale et de fibres cellulosiques, permet de mieux optimiser l’élaboration et la consolidation finale ainsi que de corréler les observations microstructurales avec les propriétés d’usage des composites. Le comportement rhéologique du mortier étudié dépend du pH du milieu, de la nature et de la surface spécifique des minéraux argileux. L’utilisation d’une charge minérale qui contient de la chamotte, apporte un effet pouzzolanique au mélange et sa présence participe à la stabilisation du matériau composite. L'introduction de fibres dans une matrice minérale modifie le caractère fragile de la matrice minérale et conduit à un comportement non linéaire endommageable, caractéristique d'un matériau composite. Un traitement des fibres à la soude permet d’individualiser les microfibrilles : cela augmente la rugosité des fibres, signe d'une interface fibre/matrice réduite. En revanche, ces microfibrilles sont très sensibles à l’eau. L’introduction de fibres de chanvre dans une matrice minérale baisse considérablement la valeur de la conductivité thermique du composite. Ces fibres cellulosiques présentent un caractère hygroscopique important, entraînant une modification de l’absorption d’eau par capillarité. Ainsi, ces matériaux composites sont bien plus résistants aux cycles de gel/dégel
Understanding the different physical and chemical phenomena involved during the formulation and shaping processes for a composite material made of a mineral matrix and cellulose fibers, leads to a better optimization of the elaboration and the final consolidation, and also to establish the correlations between the microstructures and the physical properties of the composites. The rheological behavior of studied mortar depends on the pH of medium, the nature and the specific surface area of clay minerals. When calcined clay mineral is present, it provides a pozzolanic effect to the mixture and participates in the stabilization of the composite material. Adding fibers to mineral matrix modifies the fragile character of the mineral matrix to a nonlinear endommageable behavior, which is characteristic of a composite material. A treatment of fibers with sodium hydroxide allows to individualize microfibrils: it increases the fibers roughness, indicating a reduced interface between the fibers and the matrix. However, these microfibrils are very sensitive to water. Addition of hemp fibers decreases the thermal conductivity of the composite. These cellulosic fibers present significant hygroscopic properties, resulting in a change of water absorption by capillarity. So, these composite materials are resistant to freeze / thaw cycles

Les performances en application routière d'un enrobé dépendent des interactions entre ses différents constituants. La démarche expérimentale a consisté tout d'abord à étudier le bitume pur, sans l'ajout d'aucun additif, pour essayer d'évaluer l'importance de la composition du bitume, déterminée par l'origine du brut, sur les caractéristiques physico-mécaniques du bitume. Dans un second temps, l'étude de mélanges binaires : bitume-polymère ou bitume-filler a été réalisée pour évaluer l'influence des différents paramètres sur les propriétés du mélange en fonction des proportions des différents constituants et à nouveau de la composition du bitume. L'action physique du polymère permet d'améliorer grandement les caractéristiques mécaniques et viscoélastiques du liant mais son influence diffère suivant la composition du bitume. Les caractéristiques des mastics sont déterminées par la quantité de filler dans le mélange. L'étude d'un mélange ternaire, bitume-polymère-filler, permet de déterminer l'impact des différents paramètres sur le comportement physico-mécanique du mélange. Enfin, une étude des propriétés d'interface liant-granulat permet l'évaluation des phénomènes de mouillage et d'adhésion des différents liants sur une surface défavorable : le silex. Cette étude prospective montre que l'adjonction de polymère se fait sans nuire aux propriétés d'adhésivité du bitume pur, mais au contraire, en améliorant la résistance au désenrobage à l'eau. Les caractéristiques physico-chimiques prédites ont été reliées autant que faire se peut aux performances en application routière mais des essais sur le terrain restent nécessaires pour valider entièrement les estimations et hypothèses avancées dans cette étude.

Les travaux rapportés dans ce mémoire de thèse visent à proposer des solutions industriellement viables pour accélérer le durcissement du laitier granulé moulu de haut fourneau dans les produits en béton à travers une synergie entre l’activation chimique et thermique. Ces solutions doivent également être à la fois durables et environnementalement bénéfiques. Plus précisément, il s’agit d’obtenir sur des bétons incluant une forte teneur en laitier de haut fourneau, des résistances à court terme équivalentes à celles obtenues sur des bétons à base de ciment Portland de type CEM I 52,5, en se plaçant dans des conditions représentatives de celles de l’industrie de la préfabrication. L’objectif de résistance à la compression a donc été fixé à 23,4 MPa à 8 heures après traitement thermique à 65 °C. L’activation par voie chimique des laitiers seuls ou en présence de ciment Portland a été l’objet principal des travaux expérimentaux menés sur mortier. Sous couvert de valider leur durabilité, les solutions développées sont en plusieurs points plus avantageuses que la référence à base de ciment Portland de type CEM I 52,5
The reported study aims to propose industrially viable solutions in order to accelerate the hardening of ground granulated blast furnace slag in precast concrete products thanks to both chemical and thermal activations. These solutions also have to be durable and environmentally friendly at the same time. More precisely, concrete with high content of slag should reach equivalent short term performance to CEM I 52.5 Portland cement based concrete, when placed in representative conditions of precast concrete industry. An objective of compressive strength was fixed at 23.4 MPa at 8 hours after thermal treatment at 65 °C. Thus, chemical activation of slag only or blended with Portland cement has been the main subject of the experimental works carried out on mortars in order to reach the objective previously defined. On condition that their durability is validated, the solutions that have been developed are by several aspects more advantageous than the CEM I 52.5 Portland cement based reference

La problématique rencontrée lors du mélange bois-plastique résulte de la nature des constituants, le plastique étant un matériau non-polaire et hydrophobe par opposition au bois, un matériau polaire et hydrophile. Ce projet de recherche mené en collaboration avec Mafor inc., vise à mieux comprendre le comportement physico-mécanique d’un composite chêne-polypropylène fabriqué suivant une plage étendue des concentrations en bois (30% à 70%) et en agent liant (0% à 4% de polypropylène maléaté par rapport au poids du bois). En l’absence d’un liant, les travaux réalisés ont montré que l’ajout de bois dans la matrice de plastique affaiblit globalement les propriétés physico-mécaniques du composite bois-plastique. En présence d’un liant utilisé en faible concentration (2%), les résultats montrent une forte augmentation relative des modules de rupture en flexion (162%) et en tension (107%) pour un composite contenant 65 % de bois. Dans ce cas, on observe également une réduction de l’absorption d’eau de 45% pour ce composite évalué sur une période de 28 jours de trempage.
Québec Université Laval, Bibliothèque 2019

Cette recherche s'inscrit dans le cadre des· études concernant la durabilité des structures en béton armé après une réparation par l'injection d'un liant époxydique au droit de sections fissurées. La première partie du mémoire résume les diverses méthodes de réparation des ouvrages et prend en considération la fatigue des matériaux lorsqu'ils sont soumis à une action clique. Des méthodes de calcul sont examinées prenant en compte ces phénomènes afin de prévoir l'évolution d'un élément fléchi. La deuxième partie concerne l'étude théorique et expérimentale de trois poutres en béton armé présentant un double défaut en leur milieu : une reprise de bétonnage et une interruption des armatures tendues. Les résultats obtenus sur la première poutre ont permis de fixer le mode de réparation ainsi que les paramètres d'essais pour les deux autres poutres. Suivant la nature du défaut ct le taux de chargement, deux méthodes de calcul pour prévoir le comportement de tels éléments sont adoptées au cours d'un premier chargement. L'étude expérimentale sur les poutres réparées a permis de mettre en relief le mode de fonctionnement de la section réparée, ainsi que d'examiner la tenue de la réparation sous un chargement cyclique à taux variable et puis jusqu' à rupture. Les résultats expérimentaux sont traduits par des expressions analytiques et pour le dernier taux de chargement cyclique correspondant à la sollicitation de service de la structure, une comparaison avec une prévision théorique est présentée
This research describes the studies that concern resistance and durability of reinforced concrete structures. Before and after being repaired by injection of an epoxy leant in cracked sections. The first part of this research summarizes different methods of repairing the structures and takes into consideration the fatigue of materials when they are under cyclic loading. The analytical methods are examined (considering these phenomena) to predict the evaluation of a bent element. The second part concerns theoretical and experimental studies of three reinforced concrete beams. These beams have two damaged parts in their central section : a concrete retaking and a failure of armature. The results obtained on the first beam allow us to determine the repairing method as well as the parameters of the tests for the two other beams. According to the nature of damage and the rate of loading for the first loading, two computing methods are adapted to predict the behaviour of these elements. The experimental study on these repaired beams has allowed us to determine the function of repaired sections as well as to examine the resistance, behaviour and appearance of the repaired section under a variable rate of cyclic loading, until the fracture point. The experimental results are interpreted by analytical expressions and for the final rate of cyclic loading, corresponding to the usual purposes of the structures, a comparison with the theoretical predictions is presented

Le systeme cendres volantes ciment eau a ete etudie par l'intermediaire des variables de surface et de dimension. Pour ce faire, deux procedes mineralurgiques, transposables industriellement, ont ete retenus: le broyage a jets d'air et le fractionnement granulaire par selection pneumatique. Trois contributions potentielles des cendres au systeme cendres ciment eau ont ete examinees: la contribution chimique, la contribution granulaire et la contribution rheologique. Malgre une grande variation de la surface, de la dimension et de la physico-chimie des systemes, nous n'avons pas observe de generations complementaires de silicates, d'aluminates de calcium hydrates et de silico-aluminates avant 90 jours. L'amelioration des proprietes mecaniques dans le systeme cendres ciment eau est a relier a l'effet granulaire des cendres, qui favorisent une meilleure maitrise de la compacite des melanges. Une methode de linearisation des distributions granulaires a ete proposee. Enfin, le role rheologique des cendres a ete ameliore par les traitements mineralurgiques, qui permettent notamment pour la selection de conserver la morphologie des particules tout en eliminant les particules grossieres et surtout poreuses. Des possibilites nouvelles de valorisation des cendres volantes, denommees microcendres, ont ete mises en evidence