Génie des Matériaux
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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 Influence de l'ajout des polymeres (pac, hec) et de la température sur le comportement rhéologique et les propriétés électrocinétiques des fluides de forage à base d'eau(2012) Chalah, KaciCe projet consiste à étudier les propriétés rhéologiques (viscosité et contrainte seuil) et le comportement rhéologique du fluide à base d'eau, et l'influence des additifs. En outre, nous étudierons la stabilité des matières premières, et l'influence des sels, de la température et du NaOH sur les propriétés rhéologiques. Pour réaliser ce projet, nous avons utilisés la bentonite de Maghnia, les viscosifiants (xanthane et HEC) et les réducteurs de filtrats (CMC LV et PAC) pour l'élaboration d'une boue bentonitique aux polymères. Ces polymères et autres additifs sont ajoutés dans le fluide à base d'eau pour corriger ou améliorer quelques propriétés qui sont, dans la plupart du temps, la viscosité, le filtrat et la densité. Toutes les courbes rhéologiques sont réalisées sur un viscosimètre à vitesse imposée (VT 550). Elles montrent un comportement rhéofluidifiant à contrainte seuil et sont conforment au modèle rhéologique d'Herschel-BulkleyItem Etude de l’influence de l’ajout de polymères et des sels sur le comportement rhéologique des boues de forage a base d’eau(2010) Gueciouer, AbderazakLe développement dicté par la demande accrue en pétrole et gaz, contraint les prospecteurs et les foreurs à adapter leur matériel pour le forage des différentes formations géologiques (sables, argiles, grés….etc). Les résultats d’un forage dépendent essentiellement des propriétés et des caractéristiques physicochimiques de la boue ( boue à huile, à l’eau et émulsionnée…etc). Les contraintes environnementales sur les bourbiers, obligent les foreurs à s’orienter vers l’utilisation des boues écologiquement plus saines. Cependant les recommandations gouvernementales sont orientées sur les formulations des boues à l’eau plus écologiques, cette exigence tend à se généraliser sur les différents sites pétroliers. Les boues locales ont été préparées à différentes concentrations et natures de polymères (CMC, PAC R et Xanthane), de sels ( KCl, NaCl et CaCl2) et de NaOH. Le comportement rhéologique des différents systèmes obtenus a été étudié. Les systèmes de boues ainsi préparés sont caractérisés par la méthode zêtamétrique. Les résultats ont montré, que les écoulements correspondants à ces systèmes sont rhéofluidifiant et présentent une bonne stabilité. Les courbes d’écoulements des systèmes de boues obtenues suivent parfaitement les corrélations du modèle d'herschel-bulkley et de crossItem Elaboration des matériaux composites a matrices thermodurcissables et charges minérales(2011) Irekti, AmarLe thème de recherche s'inscrit dans l'ensemble des travaux expérimentaux dans le laboratoire "Composites et Mécanique des Matériaux" de l'Unité de Recherche : Matériaux Procédés et Environnement 'URMPE', sur la mise en forme des matériaux composites. Dans l'élaboration des matériaux composites, la matrice joue un rôle de liant des différents renforts, permet de répartir les contraintes, d'apporter une bonne tenue chimique pour la structure et de donner la forme désirée au produit final. Mais, il reste toujours des inconvénients qui se présentent dans les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des matrices thermodurcissables. Notre travail consiste à faire une synthèse des matériaux composites avec des nouvelles formulations des matrices thermodurcissables (produits Granitex), par l'incorporation de forte proportions des charges minérales locales. Ces dernières confèrent à la matrice des propriétés qu'elle ne possède pas seule, d'une part, à réduire le prix de revient des matériaux composites, et d'autre part, à améliorer la mise en œuvre par l'augmentation de la viscosité et la diminution du retrait à sa valeur minimale. Elles ont aussi la faculté d'augmenter les propriétés électriques des matériaux, mais aussi d'améliorer la rigidité mécanique et touchent les propriétés physico-chimiques en permettant au matériau d'avoir une meilleure tenue aux agents chimique, ce qui permet à la nouvelle matrice de très large domaines d'utilisation tel que l'industrie automobile, l'industrie de fabrication des composants électriques, des équipements de sport et de loisirs et dans le revêtement des solsItem Contribution à l'étude de l'influence de la nature et des dimensions des fibres sur le comportement physico- mécanique des bétons autoplaçants fibres (bapf)(2012) Tabet, NesrineDans la plupart des cas, les bétons autoplaçants (BAP) renforcés de fibres, contiennent seulement un type de fibre. L‘utilisation de deux types de fibres ou plus avec des dimensions différentes et des dosages appropriés peut potentiellement améliorer les propriétés intrinsèques du béton autoplaçant. La combinaison des fibres qui est souvent appelée hybridation ou mixage est étudiée dans ce mémoire pour des bétons autoplaçants. Des mélanges mixtes ou hybrides ont été formulés avec des fibres d‘acier et de verre de différentes longueurs et dosage. Des essais de ténacité en flexion ont été réalisés et les résultats ont été intensivement analysés. Se basant sur divers arrangements (combinaisons), l‘étude met en évidence l‘aspect qualitatif des fibres pour améliorer les performances du composite fibré. En premier lieu les travaux s‘attardent a évaluer l‘effet des fibres sur la maniabilité et a rechercher des relations entre les divers essais rhéologiques. Pour y parvenir, un questionnement est fait sur la signification des divers tests existants et sur l‘effet probable des fibres sur la rhéologie. Une matrice complète d‘expérimentation a ensuite été effectuée pour évaluer la maniabilité réelle des BAPF. Comme deuxième étape une emphase a été portée sur l‘évaluation des résistances mécaniques des BAPF. Les résultats ainsi recueillis sont analysées en détail pour chaque test et ensuite de manière globale pour faire ressortir les meilleurs mélanges de bétonItem 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 référence