Génie des Matériaux
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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 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 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