Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister

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Subject: search.filters.subject.Rhéologie

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    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 boues
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    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 boues
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    Rhéologie des pâtes et durabilité des mortiers à base des ciments métallurgiques
    (Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Bouali, Khaled; Safi, Brahim(Directeur de thèse)
    Le laitier de haut fourneau (LHF) est considéré comme un déchet solide généré par l’industrie métallurgique. Il est classé selon le règlement international en tant que déchet non-dangereux, c’est la raison pour laquelle il peut être une source pertinente pour être réutilisé dans la fabrication des bétons. Jusqu’à présent, les travaux de recherche réalisés ont montré que ce type de déchets peut être utilisé en tant que sable (granulat fin) ou poudre (finement broyée) sans perturber les performances physicomécaniques du mortier ou du béton. Néanmoins, dans la littérature, il y a peu de travaux réalisés sur l’impact de ce type de déchets sur la durabilité des mortiers ou des bétons. Nous traiterons dans la première partie de cette thèse le comportement rhéologique et mécanique des mortiers à base de Nano-Silice (NS) combinée avec du Laitier de Haut Fourneau (LHF). Une étude expérimentale a été menée avec un rapport Eau/Liant constant (E/L = 0,5) utilisé pour tous les mortiers étudiés. Afin de majorer l’utilisat ion du LHF et diminuer la consommation en clinker, les différentes teneurs (36% et 66%) de LHF et 3% de NS ont été choisies et ajoutées au Ciment Portland Artificiel (CEMI). Des tests rhéologiques ont été réalisés sur des pâtes à base de ciment et des tests mécaniques ont été réalisés sur des mortiers élaborés avec du ciment métallurgique étudié. Les résultats obtenus montrent que les pâtes à base de ciment avec 3% de NS sans LHF étaient les moins visqueuses et avaient une contrainte de cisaillement plus faible avec une maniabilité acceptable par rapport aux autres pâtes de ciment. Cependant, en présence de LHF, ces dernières deviennent plus visqueuses, ce qui rend l'écoulement plus difficile avec une contrainte de cisaillement plus élevée à l'écoulement. De plus, les résultats ont montré par rapport aux mortiers témoins à base de LHF que l'incorporation d'une faible quantité de NS dans le ciment en présence de LHF augmente remarquablement la résistance à la compression à 28 et à 90 jours. L'incorporation de 3% de NS dans les pâtes de ciment avec une teneur en LHF de 36% et 66% a donné respectivement des valeurs de résistance à la compression à 90 jours très élevées (71,70 et 56,30 MPa). NS et LHF peuvent réduire remarquablement la porosité de la matrice de ciment, et augmenter la densité de cette dernière, ce qui explique également la résistance élevée à la compression. La deuxième partie de la thèse sera consacrée à l’étude de la durabilité des mortiers à base de ciments métallurgique contenant du LHF en tant qu’ajout fin (par subst itution partielle du ciment à 66%). Des échantillons M (mortier témoin sans LHF) et L66 (mortier contenant 66% de LHF) ont été immergés dans de différents milieux agressifs en l’occurrence solution d’acide chlorhydrique et solution d’acide nitrique. Un processus de suivi de la perte de masse a été élaboré pour caractériser le comportement des échantillons M et L66 dans les deux milieux agressifs sélectionnés. En finalité, une étude complémentaire sur l’analyse de la microstructure de ces mortiers sera réalisée par les moyens d’invest igat ion (DRX et MEB)
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    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.
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    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 forage
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    Effet des ajouts cimentaires sur les propriétés rhéologiques et mécaniques des bétons autoplaçants fibrés
    (2020) Naadia née Gueciouer, Djamila
    Le 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 réelle
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    Valorisation et caractérisations physicochimique et phytochimique du pistachier lentisque (Pistacia lentiscus L.) d’Algérie et l’incorporation de la poudre des fruits dans une préparation laitière
    (2020) Boudieb, Kaissa
    Ce travail porte sur la valorisation du fruit de Pistacia lentiscus L. (Anacardiaceae) très répandu en Algérie et l’élaboration d’un yaourt de type fonctionnel par substitution de l’eau de préparation par l’extrait aqueux de la poudre de fruits séchés. Une étude ethnobotanique de la plante de trois régions différentes (Boumerdes, Tizi-ouzou et Bouira), un criblage phytochimique ainsi qu’une caractérisation morphologique des fruits ont été effectués. L’impact de la maturité du fruit sur certains paramètres physico-chimiques, la composition de l’huile fixe, la teneur en polyphénols totaux, en anthocyanes, l’activité antioxydante, la distribution granulométrique et microstructure des poudres a été évaluée pour les fruits de P. lentiscus de la région de Boumerdes. Trois formulations avec différentes concentrations de l’extrait aqueux des poudres de fruit de P. lentiscusY1 (5%), Y2(7,5%) et Y3(10) ont été élaborées en plus du yaourt nature témoin. L’enquête a révélé que les différentes parties de P. lentiscus (feuilles, fruit, huiles) sont largement utilisées en médecine traditionnelle, notamment l’huile fixe extraite des fruits. Cette plante est essentiellement employée pour le traitement des affections digestives, des problèmes respiratoires et des allergies. La plante étudiée recèle une variété de composés phytochimiques bioactifs. L’analyse de leurs extraits huileux par CG-MS a révélé la richesse de l'huile fixe des fruits matures en composés volatils comme le squalène, ?- Tocophérol. Aussi, les sucres totaux ont montré une diminution, tandis que tous les métabolites secondaires testés (les polyphénols totaux, anthocyanines, flavonoïdes et tanins condensés) ont atteint leurs valeurs les plus élevées à maturité exhibant également un pouvoir antioxydant important. Par ailleurs, l'analyse des macros et micro-minéraux a révélé des teneurs élevées pour la plupart des minéraux (Ca, Mg, Zn et Cu) dans les fruits à maturité avec cependant, une forte concentration en fer dans les fruits immatures. L’enrichissement du yaourt avec l’extrait du lentisque influe sur les variations du pH, AT, la teneur en matière sèche et les cendres, minéraux, polyphénols et activité antioxydante pendant la période de conservation de 28 jours. Le nombre des bactéries lactiques est supérieur à 107 UFC/g en accord avec les recommandations du codex alimentarius. Les données de l’analyse de la texture des différents yaourts élaborés ont montrées que le comportement mécanique des yaourts enrichis (Y1, Y2 et Y3) est plus important que celui du yaourt témoin (YN). Du point de vue rhéologique, tous les yaourts formulés ont montré un comportement non newtonien, possédant à la fois les propriétés visqueuses d’un liquide et les propriétés élastiques d’un solide. Selon l’ensemble des résultats du test de l’analyse sensorielle, les yaourts préparés avec l’extrait aqueux à différentes concentrations de la poudre de P. lentiscus sont appréciés tout comme le yaourt témoin
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    Contribution experimentale a l'étude rheophysique des systemes bentonite de maghnia-polymere : application aux fluides de forage a base d'eau
    (2018) Gueciouer, Abderazak
    Le développement lié à la demande de plus en plus accrue en pétrole et gaz, a contraint les prospecteurs et les foreurs à adapter leur matériel au forage, des différentes formations géologiques (sables, argiles, grés….etc). En effet l'instabilité des schistes étant un problème coûteux pour l'industrie pétrolière, plus de 70% des problèmes de forage sont liés à l'instabilité du schiste, qui dépend essentiellement de types et de caractéristiques physico-chimiques de fluides de forage. Par ailleurs, dans le domaine des fluides de forage à base d’eau, l’importance des polymères est particulièrement due, du point de vue structural ,aux liaisons et aux interactions interparticulaires qu’ils peuvent former avec les argiles telles que la bentonite qui fait partie de la formulation ou celle provenant de la formation .Ces interactions ,en créant des systèmes complexes entre les polymères et les argiles ,ouvrent une nouvelle perspective dans la structure et les interactions interparticulaires entre l'argile et le polymère. Le but de ce travail est de contribuer à une étude rhéophysique (comportement rhéologique et physico-chimique) du système argile-polymère dans le domaine des fluides de forage à base d'eau. Pour ce faire, de nombreux tests rhéologiques ont été effectués sur différents types de suspensions polymère-bentonite et une étude de caractérisation a été effectuée sur des échantillons prélevés à différentes profondeurs d'un champ pétrolier. Les résultats obtenus montrent que tous les échantillons ont des pourcentages différents, d'argiles gonflantes ; qui représentent une source potentielle de l'argile à haute réactivité. De plus, une série d'analyses physico-chimiques et rhéologiques ont été effectuées sur ces échantillons de déblais, afin de valoriser un système de fluide de forage à base d'eau en présence d’inhibiteurs de gonflement
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    Etude du pouvoir antioxydant de deux variétés de dattes du nord et du sud algérien : possibilité d'incorporation dans une margarine allégée
    (2017) Djouab, Amrane
    L'objectif de cette thèse concerne la valorisation de la datte rouge de l'espèce Phoenix canariensis L. (CRD), présentement ainsi dénommée en référence à la couleur attrayante de sa pellicule externe. Cette espèce n'a fait par ailleurs objet que de très rares études scientifiques, axées sur la caractérisation physico-chimique du noyau et de son huile. Dans un premier temps, une étude comparative des propriétés physiques de CRD et de Phoenix dactylifera L. (cv. Mech-Degla) a été réalisée (Partie 1). Dans un second temps, le potentiel antioxydant de la pellicule sèche de CRD (CRDP) a été investigué (Partie 2). Puis, la stabilité oxydative des margarines enrichies avec l'extrait de la CRDP a été étudiée (Partie 3). Enfin, une dernière partie (Partie 4) a été consacrée à une synthèse bibliographique sur le fruit de datte, la problématique étant posée ici sous forme de question : Fruit de dattes (Phoenix dactyliferaL.) : Fruit ordinaire ou aliment santé ? Les résultats obtenus montrent que la CRDP présente un pouvoir réducteur (PR) exceptionnel estimé à ~ 44 mg équivalent en acide ascorbique par g de matière sèche (mg EAA/g m.s). De plus, la margarine enrichie avec un extrait de CRDP se caractérise par : 1) une couleur intense (dans le système CIE Lab) comparé aux produits commerciaux, et 2) une stabilité oxydative variable selon la forme d'utilisation de la CRDP (milieu de dissolution : phase aqueuse de la margarine, phase grasse de la margarine et leur mélange)
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    Formulation et etude de La stabilité d’une emulsion de pickering à usage pharmaceutique
    (2017) Touzouirt, Saida
    La stabilité d’une émulsion de Pickering contenant des particules d’argile en présence de petites quantités de tensioactif cationique (CTAB) et d’électrolyte (NaCl) a été étudiée. L’utilisation de diverses méthodes de caractérisation nous a permis de quantifier et d’expliquer les interactions entre ces ingrédients et de cerner les domaines de concentration où la stabilité physique est optimale et compatible avec l’application pharmaceutique envisagée