Doctorat
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Item Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de bouesItem Etude de la rhéologie de dispersions de bentonite algérienne en présence d’additifs : influence de l'ajout de polymères et de surfactants(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Remli, Samia; Benyounes, Khaled(Directeur de thèse)Cette thèse explore les propriétés rhéologiques des boues de forage en se concentrant sur la bentonite et ses suspensions dans des solutions d’hydroxyéthylcellulose (HEC), dans le but d'optimiser leur comportement pour des applications en forage. Les travaux ont été structurés autour de concepts fondamentaux de rhéologie, du comportement des minéraux argileux comme la bentonite et des polymères comme le HEC, qui présentent des propriétés essentielles pour stabiliser les suspensions et moduler leur viscosité en fonction des conditions de cisaillement et de température. La caractérisation rhéologique de la bentonite a révélé son comportement non-newtonien, marqué par une dépendance de la viscosité vis-à-vis de la concentration et de la température. Ces suspensions montrent des transitions importantes entre des états fluides et gélifiés, ce qui est particulièrement utile pour les applications de forage qui exigent une résistance aux écoulements non souhaités. Pour le HEC, l’étude a démontré son potentiel à renforcer la viscosité des suspensions, surtout à faible taux de cisaillement, et à stabiliser la bentonite. Les suspensions bentonite-HEC offrent ainsi des propriétés optimisées de rhéofluidification, où l’ajout de HEC accroît la contrainte seuil et la résilience structurelle des boues. Les modèles rhéologiques développés, incluant ceux de Herschel-Bulkley et de la loi d’Arrhenius, permettent de prédire précisément le comportement des boues sous diverses conditions de température et de cisaillement. Enfin, des perspectives de recherche incluent l’intégration de nouveaux additifs et l’affinement des modèles rhéologiques pour une optimisation avancée des formulations de bouesItem Influence des superplastifiants de type ether polycarboxylique (epc) sur les proprietes rheologiques, physico-mecaniques des pates cimentaires(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Harichane, Alya; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)La technologie du béton exige une ouvrabilité et une résistance mécanique des matériaux élevées, ce qui nécessite l'utilisation de superplastifiants. Les polymères de type éther polycarboxylique EPC sont les plus efficaces, ils permettent, de formuler des bétons à plus faible rapport E/C tout en conservant une bonne ouvrabilité et des performances mécaniques élevées. La capacité d’un EPC à s’adsorber sur les particules du ciment et à les disperser est influencée par sa structure. En effet le poids moléculaire, la densité et la longueur des chaînes latérales influencent le pouvoir fluidifiant du superplastifiant. L’objectif principal de ce travail est l’étude de l’efficacité des EPCs commerciaux avec différents poids moléculaires et différentes teneurs en groupes carboxyles dans des pâtes de ciment à l’état frais et durci. L'impact des EPCs sur le ciment frais a été étudié par mesure de la fluidité, la rhéologie et le potentiel zêta. A l’état durci, les propriétés mécaniques ont été évaluées par la mesure de la résistance à la compression et à la flexion. La compatibilité entre les EPCs et le ciment substitué par 10% de fumée de silice (FS) est aussi étudiée. Les résultats montrent que la FS augmente le dosage de saturation de SP EPC4 de 1.25 à 1.5, et diminue leur pouvoir fluidifiant.Item Effet des ajouts cimentaires sur les propriétés rhéologiques et mécaniques des bétons autoplaçants fibrés(2020) Naadia née Gueciouer, DjamilaLe principal problème dans la formulation d'un béton autoplaçant fibré (BAPF) est de concilier des propriétés à priori contradictoires comme la fluidité et la résistance à la ségrégation. De ce fait, le bon choix des constituants s'avère tés nécessaire. L'objectif de cette étude est l'optimisation de la formulation d'un béton autoplaçant renforcé de fibre métallique qui possède des propriétés rhéologiques et mécaniques optimales, en exploitant la poudre de marbre comme addition et substitution partielle du ciment à différents dosages. La méthode des plans d'expériences a été utilisé afin d'analyser l'effet des paramètres de compositions du BAPF. Les variables choisis sont le dosage des fibres (?f), le volume de la pâte (Vp) et le rapport gravier /sable (G/S). Les essais rhéologiques et mécaniques ont été effectués sur un modèle de béton autopalaçant fibré réduit (BAPFR). Un rhéomètre à béton est utilisé pour quantifier les paramètres rhéologiques intrinsèques à savoir le seuil de cisaillement (? 0) et la viscosité plastique (?). Les résultats rhéologiques obtenus montrent que la capacité d'écoulement représentée par le seuil de cisaillement augmente en fonction de l'augmentation de dosage des fibres. Par contre, l'augmentation de (Vp) et (G/S) diminue le seuil de cisaillement pour donner un meilleur rendement à l'écoulement. La viscosité plastique qui représente la résistance à la ségrégation, est gouvernée exclusivement et d'une manière significative par le volume de la pâte. Les résultats ont prouvé que (Vp) a une influence significative sur les résistances mécaniques. La ductilité et la résistance à la flexion du BAPF augmentent d'une manière significative avec l'augmentation du dosage des fibres. Par contre, la résistance à la compression est peu affectée par le dosage des fibres. Des corrélations entre le béton autoplaçant fibré réduit (BAPFR) et le béton autoplaçant fibré (BAPF) à l'échelle réelle ont été relevées aussi bien pour les caractéristiques rhéologiques que mécaniques. Les résultats ont montré aussi que le seuil de cisaillement, la viscosité et les résistances mécaniques des BAPFR sont étroitement liés aux propriétés rhéologiques et mécaniques des BAPF à l'échelle réelleItem Elaboration et caractérisation des matériaux composites à matrice thermodurcissable et charges minérales(2015) Irekti, AmarLa présent travail a un caractère prospectif et son but est double. Il consiste, d'une part, à identifier et caractériser les nanocharges minérales, d'autre part, à déterminer les propriétés physico- chimiques des nanocomposites hybrides élaborés à l'aide d'une matrice de type Diglycidyl Ether de Bisphénol A mélangées à des nanocharges très riches en silice telles que : la fumée de silice, la pouzzolane et le laitier de haut fourneau. Plusieurs concentrations massiques wt% (5 à 60%) ont été étudiées en présence d'un diluant qui sert à réduire la viscosité du mélange. Dans la première partie de cette étude, on s'intéresse aux caractéristiques micro-structurelles, chimiques et rhéologiques des composites produits. La deuxième partie, s'intéresse aux constantes diélectriques et l'analyse thermique différentielle de ces nanocomposites pour tirer au clair les nouvelles températures de transition vitreuse Tg et les plages de dégradation qui seront plus élevées vu le rôle de la barrière thermique que jouent ces charges. En comparant nos résultats aux travaux déjà réalisés avec l'ajout de la silice pure, nous remarquons que nos composites présentent des propriétés meilleures avec un faible coût, ils présentent une gamme d'utilisation très large dans le domaine diélectriqueItem Formulation et caractérisation rhéologique et physico-mécanique des pâtes cimentaires et mortiers autoplaçants(2012) Safi, BrahimCe travail présente les résultats d'une recherche expérimentale sur l’utilisation de la vase, récupérée des barrages, comme matériau cimentaire supplémentaire dans les bétons autoplaçants (BAP). Le traitement thermique (calcination) rend la vase plus active par la transformation du kaolin contenu dans cette vase en métakaolin. Dans cette investigation, un ciment portland, la vase calcinée (CS ; calcined silt), et le laitier granulé (GGBS) ont été utilisés dans des mélanges binaires et ternaires des pâtes cimentaires et des mortiers pour les BAP. Dans le premier volet, nous tenons d’étudier la caractérisation rhéologique et électrocinétique à l’échelle du fluide porteur (c-à-d la pâte de ciment) dans le béton autoplaçant. Tandis que dans le deuxième volet de cette thèse, les propriétés physicomécaniques des mortiers de BAP (MBAP mortiers destiné au BAP) ont été évaluées en mesurant l'absorption d'eau, les résistances mécaniques (compression et flexion) et le module d’élasticité. Les résultats des essais montrent que l'introduction de la vase calcinée en tant que matériau cimentaire dans le MBAP est très avantageuse du point de vue rhéologique jusqu’à un taux de substitution de 20%. Cependant, du point de vue physico-mécanique, jusqu'à un taux de remplacement de 30% les performances restent comparables au mortier autoplaçant de référenceItem Etude de l’influence d’additifs sur le comportement rhéologique des suspensions de bentonite de maghnia : application aux fluides de forage(2010) Benyounes, KhaledLe but de cette thèse est d’étudier le comportement rhéologique des suspensions d’argile en présence ou en absence d’additifs. L’argile utilisée est une bentonite de forage de Maghnia (Algérie), c’est le constituant principal de la boue de forage à base d’eau. Les additifs utilisés dans notre travail de recherche sont : le xanthane, le carboxyméthylcellulose (CMC) à différentes masses molaires et le chlorure de potassium. L’essai rhéologique en régime permanent a montré que les suspensions de bentonite présentent une contrainte seuil. L’augmentation de la concentration en bentonite a conduit à l’augmentation de la viscosité et de la contrainte seuil. Une caractérisation rhéologique en mode dynamique a révélé que les suspensions de bentonite sont des fluides viscoélastiques à dominance élastique. Les rhéogrammes des solutions de xanthane ont décelé la présence de contrainte seuil tandis que les solutions de CMC à différentes masses molaires n’ont pas présenté de contrainte seuil. Par le biais des essais rhéologiques en régime permanent et transitoire du système bentonite-polymère, nous avons mis l’accent sur le type d’interaction mis en jeu entre les particules argileuses et les chaines polymériques. Ces essais ont montré que le comportement rhéologique des mélanges a été dominé principalement par la nature du polymère. Des mesures à la diffraction des rayons X et zétamétriques ont été effectuées et nous ont permis la bonne compréhension du comportement rhéologique de la bentonite hydratée dans une solution de chlorure de potassiumItem Etude de l’effet du couple poudre réactives-adjuvant chimique sur les propriétés rhéologiques et mécaniques du béton(2012) Hamza, Malika née Mansour SabriaL’intérêt majeur qui est à l’origine de ce travail est la possibilité de remplacer une partie du ciment par des ajouts minéraux tels que le métakaolin, la chamotte et la pouzzolane et d’étudier l'effet de ces derniers sur les propriétés rhéologiques et mécaniques du béton. Sur la base de la meilleure aptitude à l'écoulement obtenue au taux de remplacement de 10% et déterminé préalablement sur des pâtes cimentaires, une étude expérimentale de l'effet des ajouts sur les propriétés physico-chimiques, rhéologiques et mécaniques des bétons a été réalisée. Les résultats montrent que les ajouts diminuent le pH et la conductivité de la suspension du ciment. Ils augmentent le temps de prise de la pâte cimentaire; ce qui favorise l’écoulement et la maniabilité du mortier et du béton. Par ailleurs, les ajouts engendrent un retrait plus grand que celui du mortier de référence. Les résistances mécaniques des mortiers sont plus faibles aux courtes échéances mais après un mois, elles atteignent des niveaux similaires à ceux des mortiers sans ajouts. Les résultats des tests rhéologiques montrent que 10% d’ajout offre une bonne fluidité à l’écoulement des pâtes cimentaires. De plus, il a été observé qu'à teneur en eau constante, les bétons à caractère thixotrope sont nettement moins aptes à s'écouler. Par ailleurs, les ajouts n'altèrent pas les résistances mécaniques du béton avant 28 jours mais le métakaolin et la chamotte peuvent augmenter les résistances au-delà de 28 jours et même dépasser les résistances du béton de référence à long terme. Les essais rhéologiques et mécaniques donnent des résultats prometteurs qui encouragent l'utilisation du ciment avec les ajouts cités comme composantes d'un béton de hautes performances désigné pour l'industrie en Algérie