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Dissertations / Theses on the topic 'Pouzzolanique'
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Garcia-Diaz, Eric. "Réactivité pouzzolanique des métakaolinites : Corrélations avec les caractéristiques minéralo-gitologiques des kaolinites." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843099.
Full textAbstract:
La réactivité pouzzolanique de la métakaolinite, silico-aluminate désordonné obtenu par deshydroxylation de la kaolinite, était corrélée jusqu'à présent, à des variables structurales comme le niveau de cristallinité de la kaolinite et le niveau de désordre de la métakaolinite. Nous avons examiné l'influence d'un nouveau type de variables sur cette réactivité: Les variables dimensionnelles. Six kaolinites possédant une large diversité de caractéristiques dimensionnelles et structurales ont été retenues. Ces kaolinites se présentent sous la forme d'agglomérats poreux de plaquettes que l'on peut caractériser par leur surface externe et leur indice d'agglomération (rapport de la surface interne des agglomérats sur la surface totale des agglomérats). Les métakaolinites ont été obtenues par un traitement thermique de cinq heures à 735°C. Ce traitement thermique s'accompagne d'un phénomène d'agglomération des plaquettes de kaolinite et conduit a la formation d'agglomérats poreux de plaquettes de métakaolinite. Un traitement de désagglomération est nécessaire si l'on désire restituer tout ou partie de la surface externe des grains de kaolinites. L'étude minéralogique à 20°C et à 100°C des produits de la réaction pouzzolanique dans des milieux en excès de chaux nous a permis de définir le taux d'avancement de la réaction qui est le pourcentage de métakaolinite réactive. Ce taux d'avancement ne se corrèle pas aux caractéristiques structurales des kaolinites et des métakaolinites. Par contre le taux d'avancement à long terme est une fonction linéaire décroissante de l'indice d'agglomération des métakaolinites alors que le taux d'avancement à court terme est une fonction croissante de la surface externe des métakaolinites.
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Boumaza, Rachid. "Elaboration d'un pigment de coloration pouzzolanique à partir des résidus d'alumine calcinés." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0137.
Full textAbstract:
Les résidus d'alumine sont des sous-produits industriels provenant du traitement de la bauxite pour extraire l'alumine. Actuellement, la production de ces résidus dans le monde occidental s'élève à 3 5 millions de tonnes par an. Les résidus d'alumine sont riches en oxyde de fer (20 à 30%) et renferment des matériaux potentiellement déshydroxylables susceptibles de réactivité pouzzolanique après calcination. Afin d'éviter leur mise en décharge de plus en plus onéreuse, il est proposé de les transformer en pigments de coloration pouzzolaniques utilisables dans l'industrie du béton. La transformation consiste en une activation thermique à moyenne température (600 à 800°C) qui a pour résultat la déshydroxylation de la boehmite, de l'hydrargilite, de la goethite et des hydrogrenats. Les résidus d'alumine calcinés se combinent avec la chaux dès les premières heures d'hydratation pour former des carboaluminates tétracalciques hydratés. Cette réactivité avec la chaux permet d'envisager l'élaboration des pigments de coloration pouzzolaniques à base de résidus d'alumine calcinés. Le traitement optimum des résidus consiste en une calcination à 800°C, suivie d'une extinction à froid avec 25% d'eau. Le dosage en résidus calcinés conduisant à la consommation de chaux la plus importante, à l'obtention des meilleures performances mécaniques et au pouvoir de coloration maximal est de 20%. Les résistances en compression obtenues montrent que les substitutions respectives de 20 et 30% de CPA par des résidus calcinés à 800°C éteints conduisent à des indices de réactivité de 0. 92 et 0. 78 à 28 joursRed mud is a by-product of the Bayer process which is used for the production of alumina from bauxite, and is generally discarded as a waste (around 35 million tons per year). Red mud contains 20 to 30% of iron oxide and other materials which are able of pozzolanic reaction after calcination. In order to investigate the possibility of using this waste material as a pozzolanic pigment for colored concrete, tests were carried out to examine the pozzolanic properties of calcined red mud. The transformation is a thermic activation at middle temperatures (600 to 800°C) which implies the dehydration of boehmite, goethite, hydrargilite and hydrogrenats. 1t was observed from the results that the calcined red mud in the cement paste behaved like a pozzolana by consuming the Ca(OH)² in the first hours of hydration. The calcium hydroxide react with the amorphous alumina of calcined red mud, forming mostly tetracalcium carboaluminate hydrates. The best treatment of the red mud consists in a calcination at 800°C, followed by extinction with 25% of water. The amount of calcined red mud which gives the most important consumption of lime, the best mechanical performances and the higher coloration power, is 20%. The compressive strengths obtained show that the substitutions of respectively 20 and 30% of CPA by calcined red mud (at 800°C + 25% H20) gives reactivity indices of 0. 92 and 0. 78 at 28 days
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Garcia-Diaz, Eric. "Réactivité pouzzolanique des métakaolinite : Corrélations avec les caractéristiques-minéralo gitologiques des kaolinites." Grenoble INPG, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843099.
Full textAbstract:
La réactivité pouzzolanique de la métakaolinite, silico-aluminate désordonné obtenu par deshydroxylation de la kaolinite, était corrélée jusqu'à présent, à des variables structurales comme le niveau de cristallinité de la kaolinite et le niveau de désordre de la métakaolinite. Nous avons examiné l'influence d'un nouveau type de variables sur cette réactivité : Les variables dimensionnelles. Six kaolinites possédant une large diversité de caractéristiques dimensionnelles et structurales ont été retenues. Ces kaolinites se présentent sous la forme d'agglomérats poreux de plaquettes que l'on peut caractériser par leur surface externe et leur indice d'agglomération (rapport de la surface interne des agglomérats sur la surface totale des agglomérats). Les métakaolinites ont été obtenues par un traitement thermique de cinq heures à 735c. Ce traitement thermique s'accompagne d'un phénomène d'agglomération des plaquettes de kaolinite et conduit a la formation d'agglomérats poreux de plaquettes de métakaolinite. Un traitement de désagglomération est nécessaire si l'on désire restituer tout ou partie de la surface externe des grains de kaolinites. L’étude minéralogique a 20°C et à 100°C des produits de la réaction pouzzolanique dans des milieux en excès de chaux nous a permis de définir le taux d'avancement de la réaction qui est le pourcentage de métakaolinite réactive. Ce taux d'avancement ne se corrèle pas aux caractéristiques structurales des kaolinites et des métakaolinites. Par contre le taux d'avancement à long terme est une fonction linéaire décroissante de l'indice d'agglomération des métakaolinites alors que le taux d'avancement à court terme est une fonction croissante de la surface externe des métakaolinites.
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Dinh, The Manh. "Contribution au développement de béton de chanvre préfabriqué utilisant un liant pouzzolanique innovant." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2383/.
Full textAbstract:
Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un projet visant à développer un matériau biosourcé satisfaisant aux critères du développement durable dans le domaine de la construction. L'objectif de cette étude est de développer un nouveau liant pouzzolanique et de caractériser le béton de chanvre fabriqué à partir de ce liant et de granulats végétaux (chènevotte). La chènevotte, qui correspond à la partie ligneuse extraite de la tige du chanvre, est un co-produit du processus d'extraction de la fibre de chanvre. Les propriétés physiques de la chènevotte, telles que la distribution granulométrique, l'absorption d'eau, la densité en vrac et la conductivité thermique ont été évaluées. Les formulations des nouveaux liants pouzzolaniques sont basées sur une combinaison de chaux hydraulique ou de chaux éteinte, de métakaolin flash et d'adjuvants. Les propriétés mécaniques et thermiques du béton de chanvre ont ensuite été testées. L'étude conclut que le nouveau liant pouzzolanique présente non seulement de bonnes performances mécaniques à jeune âge, mais peut aussi être considéré comme un éco-matériau. Le béton de chanvre utilisant la chènevotte et cette matrice pouzzolanique a aussi un potentiel considérable en tant qu'éco-matériau avec de nouvelles propriétés comme la réduction de l'absorption d'eau, l'amélioration des performances mécaniques et une bonne capacité d'isolation thermiqueThis study is part of a project aiming to develop biosourced material that satisfies sustainable development in the construction area. The object of the study is to develop a new pozzolanic binder and to characterize the hempcrete fabricated from this binder and plant aggregates (hemp shives). Hemp shives are the ligneous particles extracted from hemp stem as a co-product of the process of hemp fiber extraction. The physical properties of the hemp shives, such as particle size distribution, water absorption, bulk density and thermal conductivity are assessed. The formulations of the new pozzolanic binder are based on a mix of hydraulic or slaked lime, flash metakaolin and some admixtures. The mechanical and thermal properties of the hempcrete composite are then tested. The study concludes that the new pozzolanic binder not only presents high mechanical performance from an early age but can also be considered as an eco-material. The hempcrete made of hemp shives and pozzolanic matrix will also have considerable potential as an eco-material with the new properties achieved such as a reduction of water absorption, an improvement of mechanical performance and a good capacity of thermal insulation
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Bourdot, Alexandra. "Étude de l’influence des schistes calcinés sur la réaction Alcali-Silice pour une meilleure valorisation en bétons de granulats réactifs." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10121/document.
Full textAbstract:
L’emploi de granulats dits “potentiellement réactifs” (PR) vis-à-vis de la Réaction Alcali-Silice (RAS) peut conduire à la dégradation des bétons. Pour pallier aux risques d’expansion de béton constitués de ces granulats, des ajouts minéraux tels les schistes calcinés (SC) peuvent être utilisés comme substituants au clinker. Ce travail a un double objectif qui est de mieux comprendre le rôle des SC pour lutter contre la RAS et le comportement du granulat PR calcaire siliceux de Brunnen en particulier vis-à-vis de la RAS.Parmi les granulats utilisés, le Brunnen a donc fait l’objet d’une caractérisation fine. La présence de silice micronique voire submicronique de type quartz monocristallin semble être très réactive par sa petite taille et pourrait être responsable de l’expansion des bétons à base de ce granulat. Les SC ont également fait l’objet d’une caractérisation détaillée. Malgré une minéralogie et une structure complexes, de la silice micronique a été distinguée. L’action des SC par rapport à la RAS a ensuite été étudiée en milieu réactionnel modèle et enfin en milieu béton. Les résultats montrent un effet bénéfique des SC en milieu réactionnel, malgré des conditions non optimales pour mettre en évidence la réaction pouzzolanique. De même, les SC permettent de diminuer les expansions de béton sous le seuil limite toléré dès 17 % de SC pour le silex et à 30 % de SC ou bien avec le ciment CEM II/B-M (S,T) 42,5 R (Robusto 4R-S) pour les calcaires siliceux. Les SC auraient un double effet pour inhiber la RAS par la fixation des alcalins sur les produits de la réaction pouzzolanique mais aussi par la neutralisation de ceux-ci sur sa silice microniqueThe use of the so-called “potentially reactive” (PR) aggregates, with respect to Alkali-Silica Reaction (ASR), leads to concrete degradations. In order to avoid the expansion of concrete made with them, some mineral additions such as burnt oil shales (SC) can be used as substituents to the clinker. The present work has a two aims, first to better understand the role of the SC against ASR and then the behavior of the siliceous limestone PR of Brunnen towards ASR. Among the aggregates used, the Brunnen was characterized. The presence of crypto to micro-SiO2, consisting of monocrystalline quartz, seems to be very reactive by its small size and would engender the expansion of concretes based on this aggregate. Despite a mineralogical and textural complexity, a micro-SiO2 was highlighted. The action of SC towards ASR was then studied by a model reactor and finally in concretes. Results show a beneficial effect of SC in the model reactor, in spite of non optimal conditions to show the pozzolanic reaction. As far as that goes, SC allowed the decrease of concrete expansions under the threshold limit for a 17 %wt of SC for flint and 30 %wt of SC or with CEM II/B-M (S,T) 42,5 R (Robusto 4R-S) for siliceous limestones. SC could have a dual effect of inhibiting ASR by fixing alkalis on products of the pozzolanic reaction and also neutralizing alkalis on its micro-SiO2
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Bich, Christelle Pera Jean. "Contribution à l'étude de l'activation thermique du kaolin évolution de la structure cristallographique et activité pouzzolanique /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=bich.
Full text
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Bich, Christelle. "Contribution à l'étude de l'activation thermique du kaolin : évolution de la structure cristallographique et activité pouzzolanique." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0009/these.pdf.
Full textAbstract:
La métakaolinite est une pouzzolane de synthèse couramment utilisée dans le domaine du génie civil. Elle est le résultat de la calcination de la kaolinite. Ce travail permet de compléter les études sur le comportement thermique de la kaolinite, notamment celui de la déshydroxylation. Cette transformation est suivie par plusieurs méthodes analytiques (Analyses thermiques, IRTF, RMN-MAS, DRX), ainsi ceci permet d'étudier l'évolution de la formation de la métakaolinite, des structures cristallographiques et d'appréhender la cinétique de déshydroxylation. Une kaolinite désordonnée se déshydroxyle plus rapidement qu'une kaolinite ordonnée. Les observations en RMN-MAS nous conduisent à définir la métakaolinite par un désordre local important. Elle conserve dans sa structure minéralogique des traces de la structure de la kaolinite mère. L'activité pouzzolanique a pu être déterminée par la quantification de l'hydroxyde de calcium consommé par les métakaolins de l'étude. Une calcination incomplète de kaolin synthétise des pouzzolanes très réactives. L'étude de corrélation multiple a permis de montrer que l'activité pouzzolanique à 7 jours est essentiellement liée à la structure minéralogique des atomes d'aluminium, de silicium et à la présence de défauts de surface. La substitution de 25% de ciment par des métakaolins hautement déshydroxylés, entraîne une amélioration des résistances mécaniques à 28 et 90 jours. Les paramètres agissant sur le développement des résistances mécaniques sont la quantité de grains inférieurs à 10 μm, la quantité d'atomes de silicium Q3 organisé et la teneur en atomes d'aluminium hexacoordonnéThe utilisation of calcined clay (metakaolin) as a pozzolanic material for mortar and concrete has received considerable attention in recent years. This work deals with the influence of the calcination conditions of kaolinite and the characterisation of dehydroxylation. The mechanism of thermal dehydroxylation has been investigated by means of kinectics description and characterisation of structural modifications occurring during the transformation into metakaolinite (thermical analysis, infra-red spectrometry, MAS-NMR, X-Ray diffraction). Clearly, the kinetic of kaolinite dehydroxylation is depends upon the degree of disorder of kaolinite crystals. The dehydroxylation of disordered kaolinite is easier than the dehydroxylation of well ordered kaolinite. Metakaolinite is the subsequent of the structural breakdown of kaolinite. 29Si and 27Al RMN-MAS show that metakaolin contains Al in octahedral, pentahedral, tetrahedral coordination and differents sites of Si. Metakaolin contains small amounts of the original structure of kaolinite. Metakaolin partially dehydroxylated is highly pozzolanic. Flash calciner produces very reactive métakaolin. Pozzolanic activity (at 7 days) depends on the mineralogical structure of Al, Si and surface state. Blended cements containing 25% metakaolin, exhibit interesting mechanical properties at 28 and 90 days. The compressive strength of blended cement depends on physical parameters like particule size distribution
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Bénézet, Jean-Charles. "Réactivité pouzzolanique dans le système quartz-oxyde de calcium-eau : influence de la dimension et de la température." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20001.
Full textAbstract:
Les materiaux a matrice cimentaire representent une classe de materiaux de grande diffusion particulierement importante du point de vue des quantites utilisees. Nous avons voulu repondre de maniere ample a la question: la reaction pouzzolanique est-elle une reaction specifique des materiaux vitreux ? pour ce faire, nous avons choisi le quartz, mineral courant des matrices cimentaires et repute pour etre un filler inerte chimiquement du fait de sa structure cristallisee. La reaction pouzzolanique du quartz est une reaction complexe de dissolution-precipitation contenant de multiples parametres. Elle est peu perceptible pour des particules de diametres superieur a une taille critique et a des temperatures ambiantes
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Oriol, Madeleine. "Etude de la réaction pouzzolanique ciment-métakaolin par traitement micro-ondes : application à l’élaboration de composites ciment-fibres." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0053.
Full textAbstract:
La présente étude concerne l'hydratation par voie microondes de matrices cimentaires contenant du métakaolin et utilisées dans les Composites Ciment-Verre (CCV). Les conditions de traitement micro-ondes ont été optimisées et comparées aux résultats obtenus à température ambiante. La consommation de chaux a été mesurée par Spectrométrie Infra-rouge et Analyse Thermique Différentielle. Il a été démontré que l'activité pouzzolanique du métakaolin est plus importante sous champ micro-ondes, autorisant la -. Réduction de moitié de la quantité de métakaolin nécessaire pour consommer tout l'hydroxyde de calcium libéré par le ciment. Les caractéristiques mécaniques de mortiers et CCV ont été mesurées. Des résistances initiales élevées et une faible porosité peuvent être obtenues avec la technique de cure micro-ondes. Il apparaît que la température générée rapidement à l'intérieur même du matériau conduit à une accélération thermique de la prise. Une modification de la morphologie des hydrates a été observée au Microscope Electronique à BalayageThe present study deals with the microwave hydration of metakaolin lended cement used in Glass Fiber Reinforced Cement Composites (GRCC). Microwave treatment conditions have been optimized and compared to the results obtained with room temperature curing. Lime consumption has been measured by means of Infrared Spectrometry and differential Thermal Analysis. It was shown that the pozzolanic activity of metakaolin is enhanced by the microwave treatment, allowing halfway reduction of the necessary amount of metakaolin to consume the total calcium hydroxide generated by cement. Mortars and RCC mechanical characteristics have been measured. It was shown that high initial resistances and law porosity can be obtained with the microwave curing technique. It appears that the temperature generated inside of the material itself leads to the thermal acceleration of setting. A modification of hydrates morphology was observed by §canning Electron Microscopy
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Idir, Rachida. "Mécanismes d'action des fines et des granulats de verre sur la réaction alcali-silice et la réaction pouzzolanique." Thèse, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1934.
Full textAbstract:
Recycling composite glass with different colours in order to be manufactured into new glass products is at present not economically viable. Therefore, the search for new issues other than stockpile areas or dumping sites could be a serious opportunity. To a certain extent, one of the possible solutions is to use the recycled glass in manufacturing cements and in the preparation of concrete mixtures. However, it is essential to manage the two main behaviours that the glass can have when used in cement-based materials: (1) the use of glass as coarse aggregates reveals harmful behaviour related to alkali-silica reaction; (2) on the other hand, it can result in useful behaviour related to pozzolanic reaction if used as fine particles. Furthermore, the significant alkali content should not be overlooked as their mass corresponds to about 13% of the total mass of the glass and as they may activate the alkali-silica reaction. An experimental programme was conducted to provide answers to the various questions raised about the use of glass in cement-based materials. The first part of this work was primarily devoted to the evaluation of the reactive potential of glass in mortars (alkali and pozzolanic reactions). At this stage, nine classes of glass particles ranging from 3[mu]m to 2.5 mm were considered. Then, fine glass particles were used in order to counteract the negative effect of some classes of coarse aggregates having revealed alkali-reactive behaviour. The second part of this work was performed to study the mechanisms that could explain the behaviours of fine and coarse particles in aqueous and concentrated environments. Different answers have been proposed to explain the observed behaviour in terms of grain sizes of glass.
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Delair, Stéphanie. "Etude de l'atténuation des efflorescences sur les matériaux cimentaires au moyen de produits pouzzolaniques." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348870.
Full textAbstract:
L'apparition des efflorescences sur une construction cimentaire est un phénomène naturel. Il s'agit de la formation d'un dépôt blanc de carbonate de calcium à la surface du matériau, suite à son exposition à des conditions climatiques particulières. Ce phénomène conduit uniquement à une détérioration esthétique qui peut néanmoins engendrer des problèmes économiques importants, car source de litiges client-fournisseur.Cette étude se propose de mieux comprendre ce phénomène, afin de l'atténuer. Pour ce faire, un protocole d'apparition contrôlée des efflorescences primaires a été mis au point, et a été associé à une méthode de quantification des efflorescences.
L'atténuation des efflorescences par la substitution d'une partie du ciment par un produit pouzzolanique a été étudiée. L'utilisation de produits très différents a permis d'identifier, à travers de nombreuses caractérisations, les propriétés de ces pouzzolanes qui leur permettent d'atténuer le plus efficacement les efflorescences.
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Faure, Antoine. "Capacité d'un sédiment à se substituer à la fraction argileuse de la matière première de l'industrie des liants hydrauliques." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0079/document.
Full textAbstract:
Les retenues hydroélectriques, au même titre que les voies navigables et les ports maritimes, peuvent être soumises à une accumulation de particules solides. Si la majorité des sédiments est gérée au sein même du cours d'eau par transfert dans le lit aval, des raisons techniques ou environnementales pourraient impliquer à l'avenir une gestion à terre des déblais. Quoique considérées comme des déchets par la réglementation, les matières issues de dragage apparaissent comme une ressource noble et renouvelable. Dans une approche d'économie circulaire, certains secteurs industriels semblent en mesure d'utiliser les sédiments fins de barrage comme des matières premières alternatives, dont l'industrie des liants hydrauliques. Deux modalités de valorisation sont considérées dans cette thèse avec, d'une part, une utilisation comme matière première du cru en vue de la fabrication de clinker et, d'autre part, un emploi comme substitut pouzzolanique au clinker en ciments composés.Par l'étude de 8 sédiments prélevés sur l'ensemble du territoire français, la démarche doit aboutir à dégager des typologies de sédiments fins. Ces matériaux sont caractérisés de façon détaillée sur les aspects physico-chimiques et minéralogiques. Ces caractérisations préalables constituent une approche obligatoire pour, ensuite, tester les deux voies de valorisation matière et vérifier l'adéquation des matériaux issus de dragage.L'emploi de sédiments dans le cru, en substitution aux ressources argileuses traditionnellement utilisées, est expérimenté en laboratoire. Des clinkers maximisant le taux d'incorporation de sédiments fins, entre 25 et 35 % selon le sédiment, sont synthétisés. Les clinkers ainsi produits présentent des particularités microstructurales qu'il faut parfois atténuer par une complémentation en argile de carrière. En somme, il est montré que, quel que soit le sédiment, une valorisation dans le cru semble envisageable tout en anticipant les propriétés du clinker in fine. En démonstration, un ciment CEM I de classe 52,5 N est fabriqué avec un taux d'incorporation de sédiment de 11,4 %.Sur le plan du développement de la réactivité pouzzolanique, un suivi de l'évolution des propriétés physiques et minéralogiques des sédiments avec la température est effectué. En parallèle de ces caractérisations, une évaluation de la réactivité pouzzolanique est conduite avec des essais chimiques et physiques par substitution partielle de ciment Portland par des sédiments calcinés. Cela conduit à déterminer, s'il y a lieu, un optimum de calcination. Les teneurs en kaolinite, de l'ordre de 10 % de certains échantillons étudiés permettent le développement d'une activité pouzzolanique qui peut être modérée à élevée (comparable à une cendre volante). Néanmoins, pour l'ensemble des sédiments riches en calcite et dont le cortège argileux ne présente que des argiles de type illite et chlorite, l'activation est faible ou nulleHydroelectric dams, as well as waterways and marine harbours, can be subject to solid particles accumulation. Although sediment is mainly managed within the watercourse by a transfer into the downstream river bed, technical or environmental reasons might imply an on-land management in the future. Albeit sediments should be considered as waste according to regulations, dredged materials appear as valuable and renewable resources. In a circular economy approach, some industrial sectors could beneficially reuse fine-grained dam sediment as alternative raw materials, including hydraulic binders industry. Then, two ways of reusing are considered in this PhD thesis with on one hand, a valorization as raw material in the clinker meal and, on the other hand, as pozzolanic substitute to clinker in blended cements.Studying 8 different sediments that were sampled on the French territory, the approach aims to encompass various contexts and define some typologies. The materials are characterized in detail on physico-chemical and mineralogical aspects. These preliminary characterisations are necessary in order to test both the beneficial reuse opportunities and check the suitability of dredged sediments.The beneficial reuse of sediment in the clinker raw meal as replacement of traditional clay resources is experimented at the lab scale. Clinkers that maximize the fine-grained sediment content, between 25 and 35 % according to the sediment, are synthetized. These clinkers exhibit some special microstructural features that can be corrected by a clay addition as a third compound. Thus, it is shown that any sediment can be reused in the raw meal and that clinker characteristics can be anticipated and adjusted. As a demonstration, a CEM I 52.5 N cement was obtained incorporating 11.4 % of sediment in the raw meal.Concerning pozzolanic reactivity development, physical and mineralogical sediment characteristics are followed according to the calcination temperature. In parallel, pozzolanic reactivity is assessed with both chemical and physical tests, with a partial substitution of Portland cement by calcined sediments in cement pastes, in order to determine an optimum calcination temperature. Kaolinite contents around 10 % for some of the studied samples lead to a moderate to high pozzolanic reactivity, that can be comparable to fly ash. However, for all the sediments that contain calcite and only illite and chlorite clays, activation is low or null
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Saeed, Huda. "Glass powder blended cement hydration modelling." Thèse, Université de Sherbrooke, 2008. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1900.
Full textAbstract:
The use of waste materials in construction is among the most attractive options to consume these materials without affecting the environment. Glass is among these types of potential waste materials. In this research, waste glass in powder form, i.e. glass powder (GP) is examined for potential use in enhancing the characteristics of concrete on the basis that it is a pozzolanic material. The experimental and the theoretical components of the work are carried out primarily to prove that glass powder belongs to the "family" of the pozzolanic materials. The chemical and physical properties of the hydrated activated glass powder and the hydrated glass powder cement on the microstructure level have been studied experimentally and theoretically. The work presented in this thesis consists of two main phases. The first phase contains experimental investigations of the reaction of glass powder with calcium hydroxide (CH) and water. In addition, it includes experiments that are aimed at determining the consumption of water and CH with time. The reactivity, degree of hydration, and nature of the pore solution of the glass powder-blended cement pastes and the effect of adding different ratios of glass powder on cement hydration is also investigated. The experiments proved that glass powder has a pozzolanic effect on cement hydration; hence it enhances the chemical and physical properties of cement paste. Based on the experimental test results, it is recommended to use a glass powder-to-cement ratio (GP/C) of 10% as an optimum ratio to achieve the best hydration and best properties of the paste. Two different chemical formulas for the produced GP C-S-H gel due to the pure GP and GP-CH pozzolanic reaction hydration are proposed. For the pure GP hydration, the produced GP C-S-H gel has a calcium-to-silica ratio (C/S) of 0.164, water-to-silica ratio (H/S) of 1.3 and sodium/silica ratio (N/S) of 0.18. However, for the GP-CH hydration, the produced GP C-S-H gel has a C/S ratio of 1.17, H/S ratio of 2.5 and N/S ratio of 0.18. In the second phase of this research, theoretical models are built using a modified version of an existing cement hydration modelling code, "CEMHYD3D", to simulate the chemical reaction of the activated glass powder hydration and glass powder in cement. The modified model, which is referred to as the "MOD-model" is further used to predict the types, compositions and quantities of reaction products. Furthermore, the glass powder hydration data, which is obtained experimentally, is incorporated into the MOD-model to determine the effect of adding glass powder to the paste on the process of cement hydration and resulting paste properties. Comparisons between theoretical and experimental results are made to evaluate the developed models. The MOD-model predictions have been validated using the experimental results, and were further used to investigate various properties of the hydrated glass powder cement paste. These properties include, for example, CH content of the paste, porosity, hydration degree of the glass powder and conventional C-S-H and GP CS- H contents. The results show that the MOD-model is capable of accurately simulating the hydration process of glass powder-blended cement paste and can be used to predict various properties of the hydrating paste.
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Behmanesh, Javad. "Étude de la durabilité d'un sédiment, traité au ciment et additifs." Caen, 2008. http://www.theses.fr/2008CAEN2015.
Full textAbstract:
Un axe de développement durable se décline dans le recyclage et la valorisation de la majorité des déchets. En effet, en France, on estime à environ 50 millions de m³ le volume moyen de sédiments dragués annuellement. Dans les travaux de recherche présentés dans cette thèse, une valorisation d’un sédiment dragué au port autonome du Havre est proposée. Quatre liants: chaux, cendre volante, ciment et fumée de silice ont été utilisés dans cet objectif. Après une introduction générale sur le traitement des sédiments dragués, une étude bibliographique est présentée au chapitre II. Le chapitre III est consacré aux caractéristiques d’un sédiment traité. Une méthodologie de préparation des échantillons est ensuite donnée au chapitre IV. Le chapitre V présente alors l’analyse et l’interprétation des résultats des essais. Finalement des conclusions et des perspectives sont proposées au chapitre VI. Au terme de ces travaux, l’utilisation des sédiments dragués en tant que matériau possible dans le domaine routier apparaît tout à fait envisageable. Un procédé de traitement de sédiments fins, pollués par une huile de vidange est présenté. Les performances mécaniques et la durabilité du sédiment traité avec de la fumée de silice et du ciment sont amélioréesAn axis of sustainable development deals with recycling and valorization of the majority of waste. In France, the average volume of sediments annually dredged is estimated to be 50 millions cubic meters. In the research presented in this dissertation, the valorization of dredged sediment at the autonomous port of Le Havre is proposed. Four binders, namely, lime, fly ash, cement and silica fume were used in this study. After a general introduction on the treatment of dredged sediments, a review of literature is presented in chapter II. Chapter III is devoted to the study of the characteristics of the treated sediment. A method of sample preparation is given in chapter IV. Chapter V present the analysis and interpretation of the results of the experiments. Finally the conclusion and perspectives are proposed in Chapter VI. Upon completion of this work, the use of the dredged sediments as a possible material in the domain of road appears quite conceivable. A technique for treating fine sediments, polluted by an engine oil is presented. On the other hand, the mechanical performance and durability of sediments treated with silica fume are improved
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Maubec, Nicolas. "Approche Multi-Echelle du Traitement des Sols à la Chaux - Etudes des Interactions avec les Argiles." Phd thesis, Université de Nantes, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00643551.
Full textAbstract:
Afin de valoriser les matériaux présents sur les sites de projets d'infrastructures, le traitement à la chaux est une technique souvent utilisée, puisqu'elle permet d'améliorer les performances mécaniques et la maniabilité des sols. Toutefois, cette technique trouve ses limites avec les sols argileux où les améliorations escomptées ne sont pas obtenues. Afin d'optimiser cette technique et de valoriser les sols argileux, une étude physico-chimique des interactions entre la chaux et les minéraux argileux et un lien avec l'aspect mécanique est donc essentiel pour comprendre comment la chaux interagit avec les minéraux du sol et modifie le comportement macroscopique. Les effets de l'addition de chaux sur le comportement macroscopique de deux argiles (kaolinite et bentonite calcique) ont donc été étudiés. Les résultats montrent que l'ajout de chaux améliore les performances mécaniques des argiles, quelles que soient les conditions hydriques. Ces améliorations sont plus rapides dans le cas de la bentonite. Le couplage entre l'aspect macroscopique et physicochimique montre que les améliorations sont en lien avec la formation de composés secondaires de type silicates, aluminates et carboaluminates de calcium hydratés qui augmentent la cohésion au sein des matériaux. Les améliorations des comportements mécaniques sont d'autant plus importantes qu'il y a de composés secondaires formés. Les caractérisations physico-chimiques montrent également que tous les minéraux rencontrés dans cette étude (kaolinite, muscovite, montmorillonite, feldspaths, quartz,cristobalite) sont modifiés lors du traitement à la chaux.
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CABANE, Nicolas. "Sols traités à la chaux et aux liants hydrauliques : Contribution à l'identification et à l'analyse des élèments perturbateurs de la stabilisation." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010521.
Full textAbstract:
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. Lesentreprises 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.
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Hanna, Bassam. "Contribution à l'étude de la structuration des mortiers de ciment portland contenant des particules ultra-fines." Toulouse, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAT0004.
Full textAbstract:
Etudes de l'influence sur le comportement mecanique des mortiers de six ajouts ultra-fins (trois fumees de silice condensee et trois alumines de synthese), en constatant l'absence d'influence d'une eventuelle reaction pouzzolanique et par contre l'influence du remplissage des porosites
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Rodier, Loïc. "Matériaux de construction en zone tropicale humide : Potentialités de sous-produits ou de matériaux naturels locaux en substitution ou addition à la matrice cimentaire." Thesis, Antilles-Guyane, 2014. http://www.theses.fr/2014AGUY0804/document.
Full textAbstract:
L’incorporation de sous-produits agricoles ou de matériaux naturels dans la matrice cimentaire confère des propriétés intéressantes aux composites élaborés. L’objectif de cette thèse est d’élaborer un matériau pouvant répondre aux exigences mécaniques, thermiques et de durabilité des matériaux de construction en zone tropicale humide. Dans un premier temps, l’activité pouzzolanique d’une pouzzolane naturelle, de cendres de tronc de bambou et de cendres de bagasse de canne à sucre ont été évaluées. L’influence de leur incorporation a été ensuite étudiée sur les propriétés mécaniques et la durabilité des mortiers exposés à des ions chlorures et sulfates. Dans un second temps, l’influence de l’ajout de fibres de bagasse sur les propriétés thermiques et mécaniques des composites a été étudiée en fonction de différents paramètres (teneur en fibres, environnement de vieillissement, type de matrice cimentaire).Les résultats obtenus ont permis de montrer que les matériaux étudiés possèdent une activité pouzzolanique et qu’il est possible de les incorporer au ciment afin de lutter contre la corrosion. De plus, les composites élaborés avec des fibres de bagasse sont plus isolants que ceux élaborés sans fibres. Cependant, du point de vue des propriétés mécaniques, l’incorporation de fibres de bagasse diminue les contraintes à la flexion des compositesThe incorporation of crop wastes or natural materials in the cement matrix confers interesting properties to composites prepared. The aim of this thesis is to develop a material that can reach the mechanical, thermal and durability requirements for building materials in the humid tropical zone. Firstly, pozzolanic activity of a natural pozzolan, bamboo stem and sugar cane bagasse ashes has been determined. Influence of their incorporation on mechanical properties and durability of mortars exposed to chloride and sulphate ions was studied. Secondly, influence of addition of bagasse fibers on thermal and mechanical properties of composites was studied as a function of various parameters (fibers content, curing, type of cement matrix).These results has shown that the materials studied have pozzolanic activity and it is possible to incorporate them into the cement to fight against corrosion. Moreover, composites elaborated with bagasse fibers are more insulating than those elaborated without fibers. However, from the viewpoint of mechanical properties, incorporation of bagasse fibers decreases flexural strength of composites in the present work and under the conditions producing procedures that were adopted
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Magniont, Camille. "Contribution à la formulation et à la caractérisation d'un écomatériau de construction à base d'agroressources." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/980/.
Full textAbstract:
Le principal objectif de cette thèse a été de contribuer au développement d'un matériaux de construction répondant aux nouvelles exigences des consommateurs et des législations en termes d'impact environnemental, d'impact sanitaire et de confort. Pour ce faire, une matrice pouzzolanique originale a été formulée et les adjuvants, renforts et granulats conventionnels ont été substitués par des matières premières renouvelables d'origine agricole. Les mécanismes de prise et de vieillissement du liant ainsi que les bénéfices de l'incorporation de deux adjuvants organiques sur ses propriétés à l'état frais et durci ont été décrits. Une étude comparative du renforcement mécanique de cette matrice par des fibres de lin, chanvre et yucca a ensuite été menée. Enfin, la compatibilité de ce liant avec des granulats végétaux (chènevotte du chanvre et moelle de tournesol) a été vérifiée, dans le but de formuler des composites permettant d'assurer une fonction d'isolation répartieThe main aim of this work was to contribute to the development of an innovative building material that complies with legislations and users actual requirements concerning environmental and health impacts as well as thermal or hygroscopic comfort. An original pozzolanic matrix has been formulated while conventional admixtures, reinforcement fibres and aggregates were substituted by renewable raw materials. Hardening mechanisms and long term behaviour of that binder (mix of metakaolin and hydraulic lime) have been explored. The benefits of incorporating two organic admixtures on early age properties and long term behaviour of the pozzolanic binder have been explained by the identification of interaction mechanisms between mineral and organic species. A comparative study has been realised on flexural reinforcement of this matrix by vegetable fibres of flax, hemp and yucca and on the durability of these different composites. Finally, the compatibility of this matrix with vegetable aggregates (hemp chènevotte and sunflower stem pith) has been checked and demonstrated in order to formulate self-supporting insulation ecomaterial
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Bredy, Patricia. "Etude de la microstructure de liants pouzzolaniques de synthèse." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0050.
Full textAbstract:
La diminution de la disponibilité en sous-produits industriels habituellement utilisés dans l'élaboration de liants pouzzolaniques nous a amené à nous intéresser au développement du métakaolin obtenu par activation thermique du kaolin à moyenne température (60-80°C). En mélangeant du métakaolin à du ciment portland artificiel, il est possible d'obtenir des liants hydrauliques performants. La valorisation de tels composés passe par l'étude de leur microstructure et plus particulièrement de leur porosité. En effet, la porosité et la taille des pores sont des paramètres qui affectent certaines des propriétés de base des bétons comme la résistance, la perméabilité et la durabilité. Les transformations des structures poreuses des pâtes composées ont été mises en évidence. L'importance de la réaction pouzzolanique combinant la chaux libre du liant en gehlenite hydratée à été soulignée et l'étude insiste sur l'évolution des CSH des pâtes composées qui apparaissent moins bien cristallisés et plus pauvres en calcium que ceux des pâtes pures[The decreased availability of industrial by-products usually employed for elaboration of pozzolanic binders led us to consider the development of metakaolin by thermal activation of kaolin clays at intermediate temperatures (600-800°c). When metakaolin is mixed with Portland cement,it is possible to get high quality hydraulic fasts. Optimisation of such compounds involves the study of their micro-structure and specially of their porosity. Indeed,porosity and pore size distribution are parameters which affect some of the basic properties of concrete such as strength, permeability and durability. Transformations in porous structures of blended fasts which tend to form a discontinuous network have been demonstrated. ]
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Chbihi, Mohammed El Mahi. "Caractérisation de l’état de désorganisation des argiles thermiquement activées." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0041.
Full textAbstract:
[L'étude de l'état de désorganisation de kaolinites naturelles et des métakaolinites issues de leur dissociation thermique a été effectuée par calorimétrie de dissolution dans l'acide fluorhydrique. Les enthalpies de dissolution ont été déterminées par calorimétrie isopéribolique. De ces valeurs ont été déduites pour chacune des kaolinites l'enthalpie de déshydratation ainsi que la température optimale d'activation thermique conduisant à un solide à l'état de désorganisation cristalline maximale. Les résultats obtenus mettent en évidence l'importance des caractéristiques cristallo-chimiques de la kaolinite de départ. L'approche cinétique de cette dissolution par calorimétrie adiabatique a confirmé l'influence de la température de déshydroxylatian sur l'état de désorganisation des métakaolonites ainsi obtenues. ]
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Marwan, Triwulan. "Elaboration de liants pouzzolaniques a partir de matières premières indonésiennes." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0055.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est diminuer la teneur énergétique de la fabrication du ciment en valorisant des latérites très abondantes en Indonésie. Calcinées à moyenne température (8OO°C), elles présentent des propriétés pouzzolaniques intéressantes lorsqu'elles sont mélangées à du Ciment Portland Artificiel. La mise en oeuvre de techniques physicochimiques (diffraction RX, analyse thermique différentielle, spectrométrie infra-rouge, microscopie électronique à balayage couplée à l'analyse élémentaire in situ) et l'étude des résistances mécaniques sur micro-éprouvettes ont permis de mettre en évidence que la teneur en kaolinite de la latérite de départ jouait un rôle fondamental au niveau de la réactivité des produits calcinés. L'élaboration de ciments mixtes (Ciment Portland + latérite calcinée) conduit à des résultats remarquables tant au point de vue résistance qu'au point de vue durabilité. (limitation de la quantité de chaux résiduelle). L'application laisse entrevoir des perspectives interessantes pour la construction économique en Indonésie[The aim of this study is ta show the possibility of manufacturing low-cost cement in Indonesia. To realize this objective, it is possible to use abundant laterites and a middle temperature thermal process (800°C) which is less expansive in energy than the Portland Cement production. The use of physical-chemical techniques (X-ray diffraction - differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry) and the study of mechanical strengths on mini-cylinders show the kaolinite content of the laterite is the main factor affecting its reactivity after burning. The strengths reached by mixtures of Portland Cement and burnt laterite are high and the durability of such binders is good because the lime content is lower. Concretes built up with these binders present interesting characterise in view of a low-cost housing in Indonesia. ]
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Messi, Alfred. "Propriétés des ciments pouzzolaniques élaborés à partir de latérites activées thermiquement." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37616321t.
Full text
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Cappelin, Isabelle. "Synthèse de liants pouzzolaniques : application au traitement des sols fins argileux." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30280.
Full textAbstract:
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
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Messi, Alfred. "Propriétés des ciments pouzzolaniques élaborés à partir de latérites activées thermiquement." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0004.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'élaboration de matériaux de construction économiques valorisant des matières premières minérales abondantes en Afrique sub-saharienne : les latérites. Calcinées à moyenne température (750°C) celles-ci présentent des propriétés pouzzolaniques intéressantes lorsqu'elles sont mélangées à de la chaux (ou du ciment) et de l'eau. L'étude physico-chimique de la réactivité de ces pouzzolanes avec la chaux a permis de mettre en évidence que la granulométrie jouait un rôle prépondérant par rapport à la teneur de la latérite en kaolinite sur le développement des résistances mécaniques. L'élaboration de ciments composites (Portland et latérite calcinée) conduit à des résultats remarquables tant au point de vue résistance qu'au point de vue durabilité. L'application de ces ciments à la confection de bétons et de composites renforcés par des fibres végétales laisse entrevoir des perspectives intéressantes pour l'habitat économique dans les pays en développement.
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Charmont, Fatma. "Contribution à l’étude des composites a base de liants pouzzolaniques et de bambou." Lyon, INSA, 1991. http://www.theses.fr/1991ISAL0066.
Full textAbstract:
Cette étude contribue à l'élaboration de matériaux de construction valorisant d'une part, des matières premières abondantes dans les pays en développement qui sont les latérites et d'autre part un végétal abondant généralement dans les mêmes régions qui est le bambou. Les liants composés de 50 % de ciment Portland artificiel et de 50 % de latérite calcinée présentent des résistances en traction suffisamment importantes, grâce au rôle de la géhléni te hydratée, et des résistances en compression tout à fait acceptables pour être utilisées avec le bambou comme armature. Ce végétal est également moins attaqué sur le plan chimique dans le liant composé que dans le ciment Portland artificiel. La mise au point d'une méthode de calcul fondée sur les états limites d'utilisation, permet le dimensionnement d'éléments de structures dans le cas d'une sollicitation de flexion, et fixe leur limite d'utilisation. L'emploi de tels éléments laisse entrevoir des perspectives intéressantes dans le domaine de l'habitat traditionnel dans les pays en développementThi s research contributes to the elaboration of materials of construction whose purpose is to valorize in one side, abundant raw materials in developing countries, the "laterite" and in other side, an abundant vegetable in the same regions, the "bamboo". The binders composed with 50 % of artificial Portland cement and 50 % of burnt laterite present sufficiently important tensile strengths, due to the hydrated gehlenite, and acceptable compressive strengths to be used with the bamboo as reinforcement. Also, from the chemical point, this vegetable is less affected in the mixed binder than in the artificial Portland cement. The adjusting of a calculation method based on the limit-state of use allow to size structural elements in bending and indicate the limit of their use. The employment of such elements allow to foresee interesting perspectives in the traditional building of developing countries
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Salvador, Sylvain. "Production de pouzzolanes de synthèse par calcination flash de sols argileux : étude des produits et conception d'une installation." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0040.
Full textAbstract:
Les sols fins constituant une piste ou les sous couches d'une chaussee sont aujourd'hui stabilises par adjonction de liant hydraulique: la chaux ou le ciment. Notre travail a ete de concevoir une installation mobile qui transforme des sols naturels argileux, par sechage/broyage puis calcination, en pouzzolanes de synthese destinees a remplacer le ciment. Dans un premier temps, les procedes industriels bases sur des echanges thermiques en suspension ou flash sont retenus. Les parametres de calcination flash (temperature, duree) font defaut dans la litterature. Cependant les resultats bibliographiques obtenus par calcination traditionnelle (durees de 10 mn au moins) ont permis d'etablir un modele thermochimique qui simule l'evolution de la transformation. Celui-ci applique a la calcination flash (durees de l'ordre de la s) donne des resultats que nous comparons aux valeurs experimentales, obtenues sur un calcinateur flash de laboratoire construit pour ce travail, et sur un pilote existant. Les proprietes mineralogiques et structurales des produits calcines flash sont analysees; deux essais de reactivite a la chaux permettent de tester les liants obtenus et d'optimiser les temperatures de calcination flash. Deux argiles de type kaolinite, une montmorillonite et un sol naturel sont traites. A partir de cette etude, nous avons etabli le bilan thermique d'une installation industrielle complete, debouchant sur un schema de conception du calcinateur et du refroidisseur
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Ajorloo, Ali Mohammad. "Characterization of the mechanical behavior of improved loose sand for application in soil-cement deep mixing." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10044/document.
Full textAbstract:
Les technologies de mélange de sol en profondeur (« deep mixing ») pour le soutènement des excavations sont de plus en plus utilisées dans le monde. Le mélange de sol en profondeur devient une alternative plus économique aux systèmes traditionnels de soutènement pour les travaux d'excavation, pour la conception des fondations superficielles, l'analyse de la stabilité des talus et de la liquéfaction des sols. Ceci nécessite un développement plus poussé des modèles décrivant le comportement mécanique des sols ainsi améliorés, comme base pour accroitre la sécurité et diminuer les coûts économiques. Cette thèse est basée sur l'étude en laboratoire des caractéristiques de résistance au cisaillement d’un sable siliceux modifié avec du ciment de Portland, seul ou en combinaison avec des liants à réactions lentes (pouzzolaniques) comme des fumées de silice et de la chaux. Les effets de la cimentation sur la résistance, la rigidité et le comportement contractant-dilatant du sable cimenté sont étudiés au cours d’essais de compression simple, de traction, de cisaillement direct et de compression triaxiale drainée pour des éprouvettes maturées jusqu'à 180 jours. Plus précisément, les modes de rupture, les paramètres de résistance au cisaillement pour le sable lâche et dense, le module de cisaillement et les réponses volumétriques, l'état critique des sols cimentés sont décrits. En outre, cette étude vise à développer une formulation « Ready Mix », où le type de liant utilisé et le rapport eau/ciment ou eau/liant jouent un rôle fondamental dans l'évaluation de la résistance visée pour une utilisation en « deep mixing » de sols granulaires de type SM (resp SP) dans la classification LPC (resp USCS). Le comportement contrainte-déformation des sables cimentés est non linéaire avec une alternance contractance-dilatance. Une augmentation de l'angle de résistance au cisaillement et de la cohésion avec l'augmentation de la teneur en ciment a été observée de façon uniforme. Pour le sable sans ciment, la résistance au pic correspond au taux maximum d'expansion volumétrique, alors que pour le sable cimenté elle représente une condition où la sommation de toutes les composantes prend son intensité maximale. Finalement, la corrélation entre la résistance à la compression simple et l'indice lié à la réaction pouzzolaniques de la chaux et de la fumée de silice a été discutéeThe use of deep soil mixing technology for excavation support is growing worldwide. As soil deep mixing becomes a more economical alternative to traditional support systems for excavation, shallow foundation design and analysis of slope stability and liquefaction of soil, the amelioration of models describing the mechanical behavior of improved soil is required, as a basis for cost-effectiveness and a safer design. This work features a laboratory study of shear strength of a loose silica sand modified with Portland cement only or in combination with high curing time binders (due to pozzolanic reactions) such as lime and silica fume. The effects of cementation on the stress–strain behavior, stiffness and strength of treated sand are investigated through unconfined compression tests, tensile strength tests, direct shear tests and drained triaxial compression tests, for curing times up to 180 days. More precisely, failure modes, shear strength parameters for loose and dense sand, volumetric responses and critical state of cemented sand are described. In addition, this study attempts to develop a « ready mix » design procedure, where the type of binder, water/cement or water/ binder ratios play a major part in the assessment of the targeted strength in deep soil mixing applications for loose granular soils (SP in the unified classification). The results show that the stress–strain behavior of cemented sands is nonlinear with contractive–dilative stages. The stress-strain response is strongly influenced by effective confining pressure and cement content. For uncemented sand, the peak strength occurs for a maximum rate of volumetric expansion, whereas for cemented sand it represents a condition where the summation of all components the maximum intensity become. Finally, the correlation of unconfined compression strength with the index of pozzolanic reaction of lime and silica fume is discussed
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Coutelas, Arnaud. "Pétroarcheologie du mortier de chaux gallo-romain. Essai de reconstitution et d'interprétation des chaînes opératoires : du matériau au métier antique." Phd thesis, Université Panthéon-Sorbonne - Paris I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00528508.
Full textAbstract:
La recherche pétroarchéologique sur les mortiers de chaux gallo-romains s'appuie sur une méthodologie analytique simple, fondée sur les observations en microscopie optique en transmission, apportant le maximum d'informations sur le matériau et les différentes étapes de sa chaîne opératoire. Ce travail nous a permis de tracer les traits généraux du métier (les pratiques communes des structores et tectores antiques), d'établir les relations entre les compositions des mortiers et leurs fonctions architecturales « primaires » et « secondaires », puis de percevoir quels sont les marqueurs et les motivations des adaptations de recettes. L'importance de l'environnement géologique est démontrée, puisqu'il induit des choix économiques et techniques, obligeant parfois au remplacement de matières premières. Il pose aussi les limites géographiques de « l'intérêt » de la propagation des « innovations », souvent liées à des problèmes locaux d'approvisionnement en matières premières. Les notions de propriétés « voulues », « manquées » et « involontaires » permettent toutefois de comprendre ce qui, dans le système complexe du métier du mortier de chaux, sera générateur de durabilité ou au contraire de variabilité des recettes, en réponse à la qualité apparente et immédiate du matériau. Actuellement, seule une étude des mortiers selon leur emploi et pour une « région » restreinte permet de percevoir des évolutions chronologiques à valeur de datation. L'étude des mortiers de construction des édifices de la ville d'Arles apparaît en ce sens exemplaire : des mortiers issus d'un même patrimoine local montrent des utilisations parfaitement circonscrites dans le temps, nous permettant d'avancer des hypothèses de datation pour des maçonneries mal datées ou à datation encore sujette à controverse.
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Ratiarisoa, Rijaniaina. "Valorisation de résidus agroindustriels comme matériaux pour l'habitat et la construction : utilisation de la bagasse dans les liants composés minéraux et les composites." Thesis, Antilles, 2018. http://www.theses.fr/2018ANTI0265/document.
Full textAbstract:
La présente étude vise à valoriser des résidus agroindustriels comme matériaux pour l’habitat et la construction. Dans ce contexte, les travaux de recherche s’articulent autour de deux axes majeurs : le développement d’un liant alternatif et l’élaboration de matériaux composites à partir de ce liant alternatif et des matériaux végétaux. Deux liants composés utilisant des cendres de bagasse, nommés cendres de bagasse-chaux et ciment-cendres de bagasse ont été étudiés. A partir de ces liants composés, deux types de matériaux composites incluant des matériaux végétaux ont été élaborés : un composite incorporant des granulats de bagasse et de coco et un autre renforcé par des pulpes d’eucalyptus. Les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et hydriques de ces matériaux ont été déterminées. Les résultats obtenus montrent que la calcination des cendres de bagasse à 600°C et la sélection des particules de taille inférieure à un diamètre seuil compris entre 45 et 63µm augmentent sa réactivité. Le liant composé cendres de bagasse-chaux est susceptible de développer une résistance à la compression de l’ordre de 39MPa à 28 jours, une valeur supérieure à celle des liants composés matériaux pouzzolaniques-chaux étudiés dans la littérature. Grace à sa faible alcalinité, ce liant composé préserve mieux les matériaux végétaux vis à vis de leur minéralisation et leur fragilisation comparativement au liant à base de ciment. L’incorporation de pulpes cellulosiques dans le liant composé cendres de bagasse-chaux permet d’obtenir des matériaux composites ayant des propriétés à la flexion comparables à celles d’un composite ciment-pulpes cellulosiquesThe present study aims to add value to agroindustrial residues as housing and building materials. In this context, the research works revolve around two main lines: the development of an alternative binder using agroindustrial residues and the production of composite materials from this alternative binder and plant resources. Two composed binder using bagasse ash, named bagasse ash lime and cement-bagasse ash, were optimised and produced. Using these composed binder, two kinds of composite materials including plant resources were produced: one composite developed with vegetable aggregates and another one reinforced with eucalyptus pulps. The physical, chemical, mechanical and hydric properties of these materials were investigated. The results show that the bagasse ash recalcination at 600 °C and the selection of the particles under a diameter limit (between 45 and 63 µm) improve its reactivity. Blended with slaked lime, the composed binder obtained with these parameters is likely to develop a compressive strength higher than 39 MPa at 28 days; this value is higher than the compressive strength of pouzzolanic material and lime based binder studied in the literature. In addition, due to the lower alkalinity of the interstitial solution of this composed binder, related to the lime consumption by the pouzzolanic material, it better protects vegetable materials from mineralization than the binders based on Portland cement. The incorporation of the cellulosic pulps in the composed binder lime-bagasse ash produces composite materials with a similar flexural behaviour as a composite made with cement and cellulosic pulp