Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
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Item Contribution à l'étude de bioadsorbants issus de la biomasse à des fins de dépollution(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Sadoun, Louiza; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Cette étude met l'accent sur le développement de biomatériaux à partir de biomasses de déchets d'arbres sous forme de sciure de bois de chêne zeen comme matrice principale. Tous d'abord la sciure a été utilisée sous sa forme brute (SCZ), pour être traités chimiquement par l'acide phosphorique et thermiquement afin de préparer deux biochars à deux températures différentes (SCZ4 et SCZ6). Ensuite la sciure a été encapsulée en utilisant l'alginate de sodium pour obtenir un matériau sous forme de sphères (Al/SCZ). En fin, au mélange précédent (sciure/alginate), un autre polymère (l'acide humique) a été rajouté, pour élaborer d'autres sphères (AH/Al/SCZ). Tous les matériaux obtenus ont été rigoureusement caractérisés par diverses méthodes à savoir : FTIR, MEB, DRX, ATG et BET. Leur chimie de surfaces a été également déterminée par la méthode de Boehm et la mesures du point de charge nulle (pHpzc), leur structure poreuse a été réalisée par la détermination de l'indice d'iode et l'indice de bleu de méthylène. Les propriétés adsorbantes des matériaux ont été évaluées en mode discontinu par l'adsorption de bleu de méthylène, de vert de malachite, de CrVI) et de Cu(II). L'influence des différents paramètres tels que le temps de contact, le pH, la température, la concentration initiale en polluant et la masse du matériau a été étudiée. Les cinétiques et les isothermes d'adsorption ont également été examinées et analysées à l'aide de différents modèles mathématiques classiques. Les résultats ont montré que les processus sont régis par des cinétiques du deuxième ordre. L'étude thermodynamique a révélé que tous les processus d'adsorption étaient spontanés, et favorables. Les sphères hybrides ont montré une bonne efficacité de régénération même après quatre cycles d'adsorption-désorption. Les différents bioadsorbants préparées ont montré des capacités d'adsorption intéressantes qui peuvent constituer une alternative peu coûteuse pour le traitement des eaux contaminées par les polluants organiques et inorganiquesItem Influence des procédés de mise en forme des matériaux composites sur les propriétés physiques et thermomécaniques : étude comparative expérimentale et simulation(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Kari, Djamal Eddine; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Les fibres naturelles ont suscité l'intérêt des industrielles et chercheurs à remplacer les composites en polymères avec des renforcements en fibres naturels. Pour étudier les caractéristiques des tubes en matériaux composite, nous avons conçu et réalisé une machine à enroulement filamentaire à deux axes. Elle permet la fabrication des pipes en composite de diamètre 30 mm jusqu'à 450 mm et de longueur maximale de 1900 mm. Elle a été complètement automatisée. Nous avons orienté notre étude vers les fibres de jute. Des analyses en spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), en thermogravimétrique TGA et en thermogramme à balayage différentiel DTG sont effectuée. Les tubes composites élaborés sont structurés en groupe jute/époxy, verre/époxy et hybride verre/jute/epoxy ayant respectivement les désignations (90J/±?J2/90J) et (90V/±?V2/90V), possèdent quatre couches d'empilement. La première et la quatrième couche sont toujours enroulées à 90 degrés, alors que la deuxième et la troisième sont enroulées sous différents angles ? de 50°, 55°, 60°, 65°, 70°,75°, 80°, 85° et 90 degrés. Ils sont découpés en éprouvettes pour les tester en compression circonférentielle et en traction circonférentielle (split disc) selon les normes ASTM D 2412 et ASTM D 2290. Une comparaison entre les conduites Jute/Verre et Hybride est présentée. L'étude expérimentale montre l'influence de l'angle d'enroulement ? sur la rigidité spécifique et sur la contrainte de traction circonférentielle apparente. Elle montre que la fibre de jute donne des résultats très intéressants en rigidité et que les caractéristiques mécaniques évoluent pratiquement proportionnellement avec l'angle d'enroulementItem Amélioration des propriétés anticorrosion d’un alliage d’aluminium par anodisation et conversion chimique(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Benmohamed, Manel; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Le travail entrepris lors de cette thèse est basé sur l’étude de différents bains de traitement contre la corrosion de l'alliage d'aluminium 2030 afin de remplacer le chrome hexavalent. Dans un premier lieu, une anodisation dure avec l’acide sulfurique a était appliqué, suivi d’une anodisation dans de l’acide chromique, sulfo-chromique et le molybdate de sodium comme inhibiteur de corrosion avec la présence et l’ absence de l'acide sulfurique , oxalique et phosphorique. Dans un second lieu, nous avons étudié l'influence de revêtement de conversion avec la combinaison de molybdate de sodium et de fluorure sur la couche anodique formée au dessus de l'alliage d'aluminium 2030. L’étude structurelle en utilisant le MEB, AFM, et la nano-indentation nous a permet de mettre en évidence l'état de surface ainsi que la distribution morphologique de la couche formée, et les techniques électrochimiques telles que la polarisation potentiodynamique, la spectroscopie d'impédance électrochimique montrent que le traitement d'anodisation de l'alliage d'aluminium avec l'acide phosphorique et le molybdate de sodium offre une meilleure résistance à la corrosion de l’ordre de 1.4 10 5 ohms. Cette dernière est augmentée avec l'utilisation de la pré-oxydation 5 ohms) 6 ohms pour une efficacité de 99.8% à l'ajout du revêtement de conversion de molybdate qui provoque une augmentation de la double couche et a donné une possibilité alternative de chrome VIItem Etude des réponses spectrales et temporelles de montée et de descente de la phosphorescence des aluminates de strontiumdopés d'Eu 2+ et codopés de Dy 3+(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Fouzar, Samia; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Dans notre travail, nous avons présenté une étude approfondie des réponses temporelles de montée et de descente de la luminescence en fonction de la durée d'excitation T ON , des longueurs d'onde d'excitation ?' et d'émission ? des aluminates de strontium SrAl 2 O 4 et Sr 4 Al 14 O 25 dopés et co-dopés à l'Eu 2+ et au Dy 3+ , synthétisés par différentes méthodes: état solide conventionnel, solution-combustion, et micro-onde conventionnelle, après les avoir balayés avec une lumière à largeur spectrale étroite (15 nm FWHM) provenant d'un monochromateur. L'analyse est effectuée sur la base d'une loi de puissance normalisée pour les réponses temporelles d'activation et de désactivation. La DRX a été utilisé pour étudier la structure des phosphores, et les spectres de luminescence pour l'analyse optique. Il a été observé que le SrAl 2 O 4 monoclinique est la phase principale dans les diagrammes DRX de tous les échantillons sauf pour l’échantillon #A, la phase principale est le Sr 4 Al 14 O 25 . De plus, les spectres d'émission montrent des bandes larges de 420 nm à 650 nm et culminent à 494 nm, 510 nm, 520 nm, 505 nm, et 525 nm pour #A, #B, #C, #D et #E respectivement dont l'émission est verte dans SrAl2O4 et bleu-vert dans Sr4Al14O25. En outre, ces spectres d'émission ont la même forme en raison du centre d'émission (transition électronique 4f6?5d1 de Eu 2+ ) qui est le même dans toutes les structures. Nous suggérons qu'en étudiant les réponses temporelles d'activation et de désactivation, nous pouvons déterminer la part relative de la rémanence de phosphorescence lente par rapport à la décroissance rapide et lente de la phosphorescence. Ensuite nous avons étudié l'effet de la température sur les réponses temporelles de montée et de descente. L'analyse est effectuée sur la base d'une loi de puissance normalisée pour les réponses temporelles d'activation et de désactivation. Il a été démontré que les échantillons #C et #B dopés à l'Eu 2+ et au Dy 3+ fabriqués par la méthode de réaction à l'état solide, sans ou avec des nano fils d'Argent « Ag + », présentent la plus grande part de phosphorescence pour les réponses ON et OFF. Il a été démontré également que les réponses des temps de montée et de décroissance à l'activation et à la désactivation présentent des taux différents. Ce comportement est à la base d'un capteur de température avec une sensibilité accrue à la température sur la plage d'environ 5 ?C à 95 ?C. Les signaux différentiels normalisés se caractérisent par une large gamme de réponses linéaires aux changements de température, une sensibilité allant jusqu'à ?-1,89 %/?C et une erreur relative inférieure à 0,5 % ont été observésItem Influence de la nature des fines sur la durabilité des mortiers de hautes performances(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Chalah, Kaci; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)La durée de vie du béton ou du mortier est très souvent liée à la capacité de ce matériau à empêcher les agents agressifs de pénétrer dans sa porosité. En effet, certains environnements sont agressifs pour le béton, ils peuvent occasionner des attaques importantes comme le gonflement et/ou la lixiviation, c'est notamment le cas des environnements marins. Les constructions côtières ou marines en matériaux cimentaires constituent une thématique nécessitant souvent des formulations adaptées, devant prendre en compte la faible adaptabilité du béton ou mortier à ce milieu particulièrement agressif. L'incorporation d'ajouts minéraux actifs dans un mortier et l'utilisation d'un faible rapport E/C peuvent constituer une solution adéquate pour l'obtention d'un mortier à hautes performances (MHP). L'utilisation des MHP dans les ouvrages maritimes peut résoudre la difficulté d'utilisation d'un béton ordinaire (BO) ou d'un béton à hautes performances (BHP), c'est le cas d'un coffrage serré ou d'un ferraillage dense. Ce travail de thèse porte sur une analyse de l'effet des ajouts minéraux actifs, plus précisément, le laitier de haut fourneau (LHF), la fumée de silice (FS) et la nano-silice (nS), sur les propriétés des MHPs dans un environnement agressif en considérant l'aspect rhéologique, le comportement mécanique et une étude particulière sur la durabilité. Trois paramètres ont été variés, le type de l'addition minérale et sa teneur par rapport à la masse totale du ciment, ainsi que le paramètre de conservation des éprouvettes (eau du robinet, eau de mer et une solution d'acide nitrique). La lixiviation constitue donc une des principales agressions extérieures pour les ouvrages en matériaux cimentaires dans l'environnement marin. Néanmoins, l'agression maritime peut prendre plusieurs années. Par conséquent, pour déterminer le comportement des MHPs au lessivage des produits d'hydratation du ciment à court terme, une solution agressive est préparée pour accélérer la dégradation. Sur ce fait, la durabilité des MHPs, conservés dans une solution d'acide nitrique, est appréhendée en considérant un ensemble de propriétés et de performances dont la résistance mécanique, la porosité, l'absorption, la perte de masse et la microstructure qui seront mises en évidence. Cette étude apporte un éclairage sur le rôle des différents types d'additions minérales utilisés pour l'amélioration des propriétés des matériaux cimentaires. Les résultats ont permis de sélectionner les ajouts minéraux les plus performants à améliorer les paramètres de durabilité des MHPs et réduire les taux d'utilisation des additions ayant un effet négatif sur la qualité de ces matériauxItem 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 Contribution à la modélisation et caractérisation mécanique des tubes PRV mis en forme par enroulement filamentaire(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2021) Baali, Brahim; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Les tubes composites mis en forme par enroulement filamentaire sont devenus incontournables dans de nombreuses applications. L'utilisation élargie de ces produits et la forte demande ont évoqué un véritable défi aux ingénieurs d'études. La conception de ces structures et leur comportement en service reste toujours une tâche très délicate. Ce travail est élaboré dans le but d’étudier le comportement mécanique et l’endommagement des tubes PRV mis en forme par enroulement filamentaire. L’étude expérimentale a été réalisée sur douze configurations de tubes dont l’angle d’enroulement (±45°, ±55°, ±65° et ±70°) et le nombre de plis sont les variables considérées. Les échantillons testés selon les normes ASTM D638, ASTM D790, ASTM D2290, et ASTM D5528 ont fourni des données relatives à la résistance à la traction axiale, la traction circonférentielle, la flexion et la résistance à la propagation des fissures en mode I. Les données expérimentales ont été comparées aux résultats obtenus à partir de méthodes analytiquesItem Elaboration et caractérisation rhéologique et physico-chimique d’un fluide de forage à base de bentonite et d’hydroxydes métalliques mixtes (MMH)(Université M'Hamed Bougara Boumerdès, 2021) Akkouche, Ali; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)L'utilisation des hydroxydes métalliques mixtes tri-cationique (Li +, Mg 2+, Al 3+) dans les fluides de forage à base d'eau, a donné naissance à une nouvelle ère et ouvre une perspective pour améliorer l'utilisation de la suspension bentonitique comme viscosifiant dans les fluides de forage. Notre travail sera donc, principalement consacré à l’étude du l’effet de ces hydroxydes métalliques mixtes sur le comportement rhéologique, physico-chimique et zêta métrique des suspensions des bentonites Algériennes (sodique et calcique) provenant de la région de Mostaganem, ainsi que la mise en point des formulations des différents fluides légers à base de MMH/Bentonite (sodique et calcique) et leur caractérisation physicochimique et rhéologique. L'utilisation des hydroxydes métalliques mixtes avec la bentonite algérienne a mis en évidence de nombreux avantages en termes de stabilité et d'amélioration des caractéristiques de la suspension. L'ajout de MMH permet l’augmentation de la limite d'élasticité de la suspension de Na-bentonite significativement avec une amélioration de la stabilité de la suspension (Potentiel Zêta), qui à 10% de MMH en poids de bentonite donne les meilleures propriétés en termes de stabilité et limite d'élasticité pour la Na-bentonite malgré sa teneur en impuretés. Malgré la limite de gonflement de la Ca-bentonite, l’association des MMH avec ce type d’argile, le cation monovalent (Li+) provenant des MMH a une tendance de substituer le cation interfoliaire Ca2+, et obtenir la dispersion maximum pour Ca-bentonite en présentant une excellente propriété d’hydratation. La Ca-Bentonite présente aussi une excellente propriété rhéologique avec l’ajout de 15% du MMH (du poids de Ca-bentonite) est apparaît significativement dans l’augmentation de la limite d'élasticité de la suspension de Ca-bentonite et dans l’amélioration de la stabilité de la suspension (Potentiel Zêta). Toutes les courbes rhéologiques obtenues montrent un caractère pseudo plastique (rhéofluidifiant) où la viscosité augmente avec l’augmentation dans la concentration du MMH et diminue avec l’augmentation du taux de cisaillement suivant le modèle Herschel Bulkley. L’amidon réticulé, par son action d’emprisonner les molécules d’eau entre ces chaînes ramifiées neutres, en occurrence la diminution de la phase continue libre (eau) dans le système. Comme ce réducteur de filtrat est neutre, sa structure ramifiée ne réagit pas avec la bentonite et ne capte pas les cations hautement positifs de notre MMH. Les fluides de forage formulés ont montré un comportement rhéologique pseudo plastique correspondant à celui de Herschel Bulkley avec une très grande valeur en terme de contrainte seuil (yield value) et des gels importants qui peuvent aider à suspendre les déblais au cours du forageItem Elaboration, structuration et propriétés rhéologiques des nanocomposites à base de polypropylène/argile(Université M'Hamed Bougara Boumerdès, 2021) Triaki, Mounia; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Ce travail de recherche consiste à évaluer l'influence de la nanoargile modifiée sur les propriétés des nanocomposites à base de polypropylène. La nanoargile modifiée a été ajouté avec des teneurs variant de 0% à 11% en poids. Le polypropylène greffé anhydride maléique (PP-g-MA) a été utilisé comme compatibilisant pour améliorer la dispersibilité de la nanoargile dans la matrice. Les nanocomposites PP / PP-g-MA / nanoargile modifiée ont été préparés en utilisant une extrudeuse à double vis co-rotative par mélange à l’état fondu. La nanoargile objet de cette étude a été modifié par échange cationique en utilisant une tension active CTAB. Les propriétés de la nanoargile avant et après modification ont été étudiées par granulométrie laser, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, diffractomètre à rayons X, analyse thermogravimétrique et zétametrie. Les propriétés thermiques, morphologiques, rhéologiques et mécaniques des nanocomposites PP / PP-g-MA / nanoargile modifiée ont été déterminées. Les résultats ont montré que la dispersion et la distribution des charges sont les caractéristiques essentielles susceptibles d'influencer les propriétés mécaniques, rhéologiques, thermiques et morphologiques des nanocomposites