L’influence de l’incorporation d’un produit bio sourcé comme adjuvant dans les matériaux cimentaires tant à l’état frais qu’à l’état durci a été étudiée. La présence du bioproduit ne provoque pas de modifications sur les résistances mécaniques et sur la microstructure des pâtes de ciment (ATG/ATD et DRX). Des essais de caractérisation du réseau poreux de mortiers et pâtes cimentaires ont montré un effet du bioproduit sur la qualité de la peau des échantillons. Un protocole de réalisation et de conservation d’échantillons de pâte cimentaire a été mis au point afin de permettre différents essais sur des surfaces identiques dans le cas du projet « substances extracellulaires pour les bétons » impliquant des partenaires microbiologistes. L’étude de l’évolution de l’angle de contact dynamique d’une goutte d’eau posée sur des pâtes de ciment a montré que la présence du bioproduit favorise l’étalement au détriment de la pénétration de celle-ci au sein du matériau, en modifiant la tortuosité des capillaires de la matrice cimentaire. Une méthode d’analyse d’évolution de l’angle de contact en fonction du diamètre de la goutte a été développée et validée avec des données de la littérature. Cette technique originale a permis une détermination précise des angles d’avancée et de recul sur des substrats poreux. / The influence of the incorporation of a product organically sourced in cementitious materials (at fresh and hardened state) was studied. The presence of the bioproduct does not cause changes on mechanical strength and on cement past microstructure (TGA / DTA and XRD). Porous network characterization tests on mortar and cement paste showed an effect of bioproduct on the quality of skin samples. A protocol of realization and conservation of cement paste samples was developed in order to allow various tests on same surfaces for the microbiologists partners of the « extra cellular substances for concrete » project. The study of the evolution of the dynamic contact angle of a drop of water placed on cement pastes showed that the presence of the bioproduct favored at the expense of spreading the penetration of water within the material, modifying the tortuosity of the capillaries of the cementitious matrix. An analytical method of drop behaviour (contact angle versus diameter) was developed and validated with literature data. This original technique allowed an accurate determination of the angles of advance and retreat on porous substrates.

The objective of the present study was to evaluate the bond bond strength of intraradicular glass fiber post submitted to different surface treatments and cemented on the root dentin with resin cement adhesive. 40 straight roots of upper incisors extracted for clinical purposes were used in this research (without treatment, silane, 35% hydrogen peroxide, sodium bicarbonate). The post were cemented with resin cement adhesive relyx U200. Twenty four hours after cementing the post, the root were cut crosswise so then producing 1,0 mm inch specimens. The specimens in the format of hourglass were submitted to microtensile tests in order to obtain the amounts of adhesive strength and also to verify the fracture pattern. Two samples of the control group were prepared for analysis using scanning electron microscopy in order to map the adhesive interface. After data collecting, the samples were submitted to ANOVA and test of Tukey statistical analysis. Therefore, these tests were verify differences in the bond strength and allow descriptive analysis of adhesive interface. There was a statistically significant different between the different glass fiber post surface treatments C, Sil, Per and Bic (p = 0.0018 <0.05). There was a statistically significant different between the regions of root dentin (p = 0.0034 <0.05), respectively, coronal region - (19.1 (± 3.71), 25.6 (± 4.3), 24.4 (± 3.16); 30.2 (± 13.0) - showed the highest bond strength values that the root middle third (14.6 (± 4.6), 12.5 (± 5.0), 10.6 (± 3.3), 10.87 (± 2:48). Within the limits of experimental procedures, it can be concluded that treating the surface of the fiber post with chemical and physical agents increases the bond strength of glass fiber post for independent of root dentin canal. / Este estudo avaliou a resistência de união de pinos intraradiculares submetidos a diferentes tratamentos de superfície e cimentados com cimento resinoso autoadesivo à dentina radicular. Foram utilizados na pesquisa 40 raízes retas de caninos superiores, extraídos por motivos clínicos. Os dentes foram divididos aleatoriamente em 4 grupos, de acordo com o tratamento de superfície do pino (Sem tratamento (C), Silano (Sil), Peróxido de Hidrogênio 35% (Per), Bicarbonato de Sódio (Bic). Os pinos foram cimentados com o cimento resinoso autoadesivo RelyX U200. Vinte e quatro horas após a cimentação dos pinos, as raízes foram cortadas transversalmente de forma a produzir espécimes de espessura de 1,0 mm. Os espécimes em forma de ampulheta foram submetidos ao teste de micro-tração para obtenção de valores de resistência adesiva e verificação do padrão de fratura. Duas amostras do grupo controle foram preparadas para análise em microscopia eletrônica de varredura para mapeamento da interface adesiva. Após a coleta dos dados, os mesmos foram submetidos a análise estatística ANOVA e teste de Tukey para verificação de diferenças de resistência adesiva e análise descritiva para interface adesiva. A análise de variância acusou diferença estatisticamente significante entre os diferentes tratamentos de superfície do pino de fibra de vidro - C, Sil, Per e Bic (p= 0.002 ). Houve diferença estatisticamente significativa entre as regiões da dentina radicular, (p=0.003), sendo que a região cervical (19.1 (±3.71); 25,6 (±4.03); 24.4 (±3.16); 30.2 (±13.0)) mostrou os maiores valores que no terço médio radicular (14.6 (±4.6); 12.5 (±5.0); 10.6 (±3.3); 10.87(±2.48)). Dentro das limitações dos procedimentos experimentais, pode ser concluído que o tratamento da superfície dos pinos de fibra com agentes químicos e físicos, aumenta a resistência de união de pinos de fibra de vidro à dentina radicular no terço cervical.

Il a été récemment montré que la vasorine (Vasn), d’abord décrite comme une protéine membranaire de type I qui neutralise TGFb, était exprimée par les ostéocytes et les ostéoblastes et impliquée dans le métabolisme du phosphate et du calcium. L’analyse MicroCT a montré que des souris Vasn -/- présentaient des signes de rachitisme avec des volumes osseux trabéculaires et corticaux fortement réduits. Ici, nous explorons pour la première fois l’expression et les fonctions de Vasn dans le territoire craniofacial. Nous démontrons que 1) Vasn est exprimée au sein de la dent en formation par les odontoblastes et les cémentoblastes et dans l’os alvéolaire par les ostéoblastes et les ostéocytes, 2) des souris Vasn -/- présentent un phénotype dentaire mixte associant des signes de rachitisme tels qu’une croissance réduite du squelette, une dentine minéralisée moins épaisse, des chambres pulpaires élargies et des signes supplémentaires évoquant une hypophosphatasie , principalement une formation perturbée de la racine avec des canaux dentaires élargis. Toutes ces données suggèrent un rôle important de Vasn dans la minéralisation de l’os et de la dent, probablement en régulant le dépôt de matrice et son organisation, plutôt que le processus de minéralisation lui-même. / Vasorin (Vasn), first described as a type I membrane protein which neutralizes TGFβ, has been recently shown to be expressed by osteocytes and osteoblasts and involved in the phosphate and calcium metabolism. MicroCT analysis have indicated that Vasn -/- mice displayed signs of rickets with dramatically reduced trabecular and cortical bone volumes. Here, we explored for the first time Vasn expression and function in the craniofacial area. We demonstrated that 1) Vasn is expressed in the forming tooth by odontoblasts and cementoblasts and in the alveolar bone by osteoblasts and osteocytes, 2) Vasn-/- mice present a mix cranial and dental phenotype associating signs of rickets such as, reduced skull growth, reduced thickness of mineralized dentin, and enlarged pulp chambers, and additional signs evokating hypophosphatasia, namely disturbed root formation with enlarged root canals. All these data suggest an important role of Vasn in bone and tooth mineralization, probably by regulating matrix deposition and organization rather than the mineralisation process itself.

Aujourd'hui le béton est l'option la plus attrayante pour le secteur de la construction. Ceci est du au fait que le béton est un matériau peu couteux et que sa fabrication nécessite peu d'énergie et a un faible impact environnemental En outre, les structures en béton sont durables et performantes mais le béton nécessite d’être associé à des armatures d’acier, car le il présente une faible résistance à la traction.Du point de vue de la chimie, le point faible provient de l’origine de la cohésion du ciment utilisé pour la fabrication du béton. Des expériences à l’échelle nanométrique et des simulations numériques ont montré que la cohésion de la pâte de ciment résulte de forces de courte portée qui s'exercent entre les surfaces de silicates de calcium hydratés (C-S-H) dans la solution interstitielle.Cette thèse explore l'ingénierie de la liaison entre les grains de ciment en vue d'améliorer les propriétés mécaniques des matériaux cimentaires. Nous visons à introduire en plus de celles déjà existantes, des forces de cohésion à longue portée entre les grains à l’aide de liaisons chimiques pour conduire à une augmentation de la résistance à la traction et de la ténacité. La stratégie choisie a été de greffer différents silanes organo-fonctionels sur le ciment anhydre. Deux méthodes possibles de silanisation ont été étudiées et les produits modifiés ont été caractérisés.La première méthode a consisté à mélanger directement la poudre de ciment avec les silanes. Il a été montré que, ce faisant, pâtes de ciment et de mortiers présentent une maniabilité améliorée. En outre, il a été observé que les silanes influent fortement l'hydratation, principalement en retardant l'hydratation des silicates et en réduisant leur degré d'hydratation. En conséquence, une perte sévère de résistance a été constatée dans tous les tests mécaniques standards effectués. Ceci est lié à la dose excessive de silane incorporée au ciment pour atteindre l'homogénéité du mélange au cours de l’hybridation.Une deuxième méthode de silanisation a été développée afin de permettre la diminution du dosage des silanes en gagnant en homogénéité. Elle consiste à mélanger le ciment dans une solution de silane dans un solvant non aqueux. Cette méthode à permis en outre d’obtenir des données quantitatives relatives à l’adsorption des silanes utiles à une meilleure compréhension des interactions silane-ciment. Elles constituent en effet des moyens indirects aidant à caractériser les substrats modifiés. Il a été constaté que les interactions silane-ciment dépendent fortement du type de solvant utilisé. La couverture de la surface a également été calculée et est loin d'être une monocouche. Elle est constituée d’espèces chimiquement et physiquement adsorbées qui influencent les propriétés des ciments modifiés.En termes de vitesse d'hydratation, les plus forts effets de ralentissement sur l’hydratation des silicates sont toujours associés aux silanes affichant une plus faible affinité avec la surface, mais fortes de liaisons avec cette dernière. En termes de rhéologie, tous les silanes améliorent grandement la capacité des pâtes à résister à une charge au-dessus de la limite élastique. Il en résulte une augmentation de résistance à la flexion jusqu'à 35% par rapport au ciment pur. / Nowadays concrete is the most attractive option for the construction sector. This is because concrete itself is a low cost, low energy and low environmental impact material. Moreover, concrete structures are very durable and high load bearing. This is achieved by incorporating steel, because concrete itself is a very low tensile strength material. Chemically, the weakness originates in the cohesive nature of cement used for concrete making. Nanoscale experimental investigations and numerical simulations showed that cohesion of cement paste is caused by short range surface forces acting between calcium silicate hydrates (C-S-H) in the interstitial solution. This thesis addresses the possibility of engineering the bonding between hydrates in order to tune the mechanical properties of cementitious materials. We aim at introducing long range cohesion forces between hydrates in addition to the existing ones. This should potentially lead to an increase in strength and toughness. The strategy chosen was to hybridize the cement prior to hydration with organofunctional silanes. Two possible methods of silanization were investigated and the modified products have been characterized. The first method consisted in dry blending cement powder to silanes. It is shown that by doing so, cement pastes and mortars exhibit improved workability. In addition, we have observed that silane agents strongly affect the hydration kinetics, mainly by retarding the hydration of silicates and reducing their degree of hydration. As a consequence, severe strength loss was evidenced in all standard mechanical tests. This was related to excessive dosage of silane to cement imposed to reach good mix homogeneity during hybridization.A second silanization methodology was developed in order to allow diminishing the dosage of silane without facing inhomogeneity mix issues. It is shown that by adsorbing silane from organic solvents we gain a better understanding of silane-cement interactions. In addition, the adsorption data provide indirect means to help characterize the modified substrates. It was found that silane-cement interactions strongly depend on the type of the solvent used as vehicle media. The surface coverage has also been calculated and is far from being monolayer because both chemically bonded and physically adsorbed species are assumed to be present. This further influences the properties of the modified cements. In terms of hydration kinetics, stronger retarding effects of silicates hydration are always associated to silanes displaying lower surface affinity, but stronger surface bonding. In terms of rheology, all silanes greatly improved the ability of pastes to withstand load above the critical deformation. This results in increased bending strength by up to 35% compared to neat cement.

Le manque de connaissance sur les interactions existantes entre les adjuvants organiques et les phases minérales ainsi que leur influence sur les mécanismes d’hydratation du Ciment Portland Ordinaire (CPO) limite le développement de nouvelles molécules organiques avec des propriétés améliorées et contrôlées. Ici, le but de ces travaux était de comprendre pourquoi et comment des adjuvants organiques modifient le temps de prise du CPO en faisant varier progressivement les caractéristiques de molécules organiques simples comme leur charge, leurs groupes fonctionnels (hydroxyle, hydroxy-carboxylate, carboxylate, sulfonate et phosphonate) et la stéréochimie de leurs groupes hydroxyles.Les différents retards induits par les molécules organiques étudiées sur l’hydratation du composé minéral responsable des propriétés finales du CPO, le silicate tricalcique, ont été reliés aux caractéristiques des composés organiques. Les interactions de ces derniers dont leur adsorption sur du silicate de calcium hydraté (C-S-H) ainsi que leur complexation avec les ions calcium, hydroxyde et/ou silicates en solution ont été identifiées dans des systèmes à l’équilibre et corrélées au retard généré par les molécules organiques sur l’hydratation du silicate tricalcique.L’impact des hexitols qui varient uniquement en fonction de la stéréochimie de leurs groupes hydroxyles sur le processus de dissolution-précipitation de l’hydratation du silicate tricalcique a été étudié. L’influence de ces polyols sur l’hydratation d’un mélange luminatesulfate de calcium a été expliquée par leur adsorption sur l’ettringite, les AFm et par leur complexation ionique en solution. Pour finir, cette étude s’est focalisée sur les conséquences des interactions des hexitols avec l’ettringite et les ions aluminate en solution sur l’hydratation des phases silicates présentes dans le CPO. / The current limited knowledge on the interactions between organic admixtures and mineral phases as well as their influence on the hydration mechanisms of the Ordinary Portland Cement (OPC) represents a real limitation in the development of new organic products with improved and controlled properties. Here, this study intended to understand why and how organic admixtures modify the setting time of OPC by progressively varying the characteristics of simple organic molecules such as their charge, functional groups (hydroxyl, hydroxy-carboxylate, carboxylate, sulfonate and phosphonate) and the stereochemistry of their hydroxyl groups.The different retardations induced by the organic molecules studied on the hydration of the mineral compound responsible of the final properties of OPC, tricalcium silicate, were related to the characteristics of the organic admixtures. The interactions of these organic compounds such as their adsorption on calcium silicate hydrate (C-S-H) and their complexation with calcium, hydroxide and/or silicate ions in solution were identified in systems at equilibrium and correlated to the retarding effect generated by the organic molecules on the hydration of tricalcium silicate.The impact of hexitols which differ from one another in the stereochemistry of their hydroxyl groups on the dissolution-precipitation process of the hydration of tricalcium silicate was studied. The influence of these polyols on the hydration of a calcium aluminate and calcium sulfate mixture was explained by their adsorption on ettringite and AFm as well as by their ionic complexation in solution. Finally, this study focused on the consequences of the interactions of hexitols with ettringite and aluminate ions in solution on the hydration of the silicate phases present in OPC.

Cementitious materials will serve as a construction and filler material for the construction of a deep repository of radioactive waste. Therefore, three different materials represented by four samples were studied in the present work. This is CEM II AS 42,5R cement commercially available in Čížkovice, cement CEM III B / 32,5 SV with ash and aggregate used as filler concrete for storage chambers from radioactive waste repository Richard and cement CEM I 42, 5 with fine and coarseraggregate used for fixed radioactive waste (RAW) in Velké Zbytky in the area of ÚJV Řež,as Chemical (silicate analysis) and phase composition (XRD powder diffraction analysis) were determined in the studied materials. Further, the orientation strength of the monolithic samples and their mutual comparison (compression strength measurement) were determined. Percolation leaching experiments were carried out, three columns with CEMII, RICHARD and ÚJV samples were run. The conditions of the experiments were chosen to approach the conditions in the rock environment of a possible deep radioactive waste repository. Synthetic granite water (SGW) was used as the leaching solution. In all column experiments, attempts to observe changesin the concentrations of selectedindicators (Na+ , K+ , OH- ,Ca2+ ,pH, Conductivity, SiO2, Mg2+ and...

M.Com. (Business Management) / A key performance indicator of a cement manufacturer is that of its operating equipment efficiencies or OEE. The world-best standard for OEE of cement manufacturers is 85%, and this figure can only be achieved through very good maintenance practices and programmes combined with exceptional maintenance inventory levels and good maintenance inventory strategies. Maintenance inventory can be described as spares that support the manufacturing process, but that is not included in the final product. Like all types of inventory, maintenance inventory has a cost associated with carrying the inventory that can be calculated through applying the various carrying cost components associated with inventory. In a cement manufacturer this carrying cost figure can be excessively high as a result of the slow movement of major spare components that have to be held in inventory due to its critical importance to the manufacturing process. It is also evident that inventory levels in AfriSam are high. This may be due to the fact that management believe the best possible method to minimise the risk of production loss during a breakdown, is to increase maintenance inventory levels with no comparison to the costs associated with carrying the inventory. The chosen research problem is: “AfriSam (Pty) Ltd carries maintenance inventory worth millions of rands with slow movement of high value maintenance inventory sometimes in excess of 3 years. The cost of managing the inventory together with the carrying cost of the inventory has become a key focus point in the business and there is a need to find methods to optimise the inventory.”

L'intérêt pour le développement de ciments osseux à base de phosphates de calcium (CaP) en tant que systèmes de délivrance de médicament a augmenté en raison de sa capacité à être injecté et à permettre un traitement local et contrôlé des maladies ou défauts osseux. A cette fin, nous nous sommes intéressés à la formulation d’un ciment mixte à base de carbonate et phosphate de calcium (CaCO3-CaP) chargé avec différentes teneurs (3, 6 et 9% calculé par rapport à la masse de la phase solide du ciment) en acide fusidique (AF), composé pratiquement insoluble dans l’eau, ou en son sel hydrosoluble, le fusidate de sodium (SF). L’influence de l’incorporation de l’antibiotique sous ces deux formes sur les propriétés physicochimiques (temps et cinétique de prise, résistance à la compression, injectabilité) et la microstructure (porosité) du ciment ainsi que sur la libération in vitro de ce médicament a été étudiée. L’effet de la quantité d’eau (rapport liquide/solide (L/S)) utilisée pour l’élaboration du ciment sur ces propriétés a été également examiné. Les résultats obtenus ont révélé que l'ajout de l’antibiotique n’avait aucun effet sur la composition minérale du ciment durcit : la réaction de prise donne lieu à la formation d’une apatite carbonatée analogue au minéral osseux. Nous avons observé que le temps de prise du ciment a été prolongé par l’addition d’AF, tandis que la présence de SF le réduit et cet effet est dose dépendant. L’utilisation d’un accélérateur de prise (Na2HPO4) réduit le temps de prise d’une manière significative, et a permis d’atteindre un temps de prise de l’ordre de 25 à 30 minutes ; celui-ci se situe dans une gamme compatible avec une application en chirurgie orthopédique ou dentaire. Ce travail a également permis de mettre en évidence que l’incorporation de l’antibiotique dans le ciment s’accompagne d’ une diminution de la porosité et de la résistance à la compression. En outre, l’augmentation du rapport liquide-solide (L/S) se traduit par une augmentation du temps de prise, de la porosité des ciments et par une diminution de la résistance à la compression. Les mesures d’injectabilité des ciments étudiés ont montré que la charge nécessaire pour l’extrusion de la pâte est diminuée par l'ajout d’AF (injectabilité améliorée) et que cet effet est amplifié en présence de SF. Le phénomène de séparation de phases qui limitait l’injectabilité de la pâte du ciment de référence a été supprimé par l’ajout de 9 % de SF et par l’augmentation de la quantité d’eau utilisée (L/S plus élevé) pour l’élaboration du ciment. Les essais de libération in vitro du principe actif dans une solution de NaCl 0.9 % à 37°C pendant un mois montrent que la libération est prolongée et ce quels que soient la forme de l’antibiotique et le rapport L/S. Le taux libéré est lié à la porosité totale et à la taille des pores du ciment ainsi qu’à la solubilité de l'antibiotique. Les quantités libérées par jour sont de l’ordre de 0.5 à 2 mg/L. La libération du médicament a été modélisée en utilisant les équations de Korsmeyer-Peppas, de Higuchi ou de Kopcha. Les résultats ont montré que la libération du médicament est contrôlée principalement par un mécanisme de diffusion. Enfin, l’efficacité in vitro du système de délivrance préparé a été évaluée à travers des essais microbiologiques réalisés avec les ciments chargés en antibiotique ; les résultats préliminaires obtenus ont montré une activité anti-biofilm faible sur la souche bactérienne de type Staphylococcus aureus. / The interest in developing calcium phosphate cements as a drug delivery system has risen because of its capability to be injectable and to enable local and controlled treatment of bone disease or defects. In the present work, we are interested in the development of a mixed cement based on calcium phosphate and carbonate (CaCO3-CaP) loaded with different concentrations (3, 6 and 9% calculated on the weight of the cement solid phase) of fusidic acid (FA) compound substantially insoluble in water, or its water soluble salt, sodium fusidate (SF). The influence of the incorporation of both forms of antibiotic on the physicochemical properties (setting time and setting reaction kinetics, compressive strength, injectability) and the microstructure (porosity) of the cement as well as on the in vitro release of this drug was studied. The effect of the amount of water (liquid / solid ratio (L / S)) used for the preparation of cement on these properties was also examined. The results obtained showed that the addition of the antibiotic had no effect on the final composition of the hardened cement: the setting reaction leads to the formation of a carbonated apatite analogous to bone mineral. The setting time of the cement was prolonged by the addition of AF, while it is reduced in the presence of SF and we showed that this effect is dose-dependent. The introduction of an accelerator (Na2HPO4) in the cement formulation reduces the setting time significantly in a range (25 to 30 minutes) which is adapted to orthopedic and dental applications. This work has also demonstrated that the incorporation of the antibiotic in the cement is accompanied by a decrease in the cement porosity and resistance to compression. In addition, increasing the liquid to solid ratio induced an increase in the setting time and in the porosity of the cement whereas the cement compressive strength is decreased. Measurements conducted on cement injectability have shown that the load required to extrude the paste is reduced by the addition of AF (improved injectability) and this effect is enhanced in the presence of SF. The phase separation phenomenon that limits the injectability of the reference cement paste was suppressed by the addition of 9% of SF and by increasing the amount of water (higher L / S) used for the preparation of cement. In vitro release test of the antibiotic in NaCl 0.9% solution at 37 °C over one month showed that the release is sustained regardless of the form of the antibiotic and of the L / S ratio. The released rate is related to the total porosity and pore size of the cement as well as the solubility of the antibiotic. The amounts released per day are in the range of 0.5 to 2 mg /L. Drug release was modeled using the Korsmeyer-Peppas, Higuchi or Kopcha equations. These modelisations showed that the drug release is mainly controlled by a diffusion mechanism. Finally, the in vitro efficiency of the prepared drug delivery systems was evaluated through microbiological tests on antibiotic-loaded cements; the preliminary results obtained showed a weak anti-biofilm activity against Staphylococcus aureus bacterial strain.

Le Soil-Mixing consiste à traiter le sol avec un liant hydraulique en le mélangeant mécaniquement en place pour améliorer ses propriétés mécaniques. Son coté économique ainsi que son faible impact environnemental ont fait de cette méthode jusque là cantonnée à l'amélioration de sols compressibles ou à forte teneur en matière organique une alternative attrayante aux méthodes traditionnelles de renforcements des sols, de soutènements (temporaires voire définitifs), de fondations et de travaux d'étanchéités. Mais avec cette augmentation de la demande, les exigences nouvelles concernant la méthode et le matériau sont apparues.De nombreuses études permettent d'apporter des éléments de réponses. Cependant, il n'existe pas d'étude paramétrique globale étudiant à la fois l'impact du type de sol et de la quantité d'eau sur la caractérisation du matériau Soil-Mixing et qui permettrait d'améliorer les méthodes de dosage ainsi que les méthodes de dimensionnement des ouvrages en Soil-Mixing.Un mélange sol-ciment est composé majoritairement de sol. Le ciment ne représentera au maximum que 30% du mélange. L'approche adoptée est donc plutôt celle du domaine de la géotechnique que des bétons hydrauliques. Nous avons pris le parti de baser notre travail sur une étude de laboratoire, en réalisant des mélanges dits “de référence”. Trois sables et cinq sols fins ont été traités en faisant varier à chaque fois les quantités de ciment et d'eau, afin d'observer l'influence de la granulométrie, de l'argilosité et de la quantité d'eau présente dans le mélange sur la résistance, la rigidité et la déformation à la rupture du matériau. Par ailleurs, des sols reconstitués à base de sable et de sol fin ont été traités afin d'étudier l'impact des fines et de leur nature sur la résistance du matériau. En parallèle, le suivi de différents chantiers nous a permis d'étudier la mise en œuvre de la méthode, l'homogénéité du matériau réalisé in situ, et de comparer les résultats obtenus avec ceux de l'étude paramétrique. Les retombées de ce travail sont la création d'abaques reliant la résistance au dosage en ciment et au rapport C/E, ainsi qu'un tableau de synthèse de données expérimentales des différentes propriétés mécaniques du matériau Soil-Mixing (en fonction de la nature du sol rencontré), et des formules permettant pour les sols grenus de prédire la résistance à 7 et 28 jours en fonction du pourcentage de fines dans le sol et du dosage en ciment / The Soil-Mixing consists in mixing a hydraulic binder into the soil mechanically in order to improve its mechanical properties. Because of its economical as well as its sustainable advantages, this method so far confined to the improvement of compressible or high organic content soils has become an attractive alternative to traditional methods for soil reinforcement, retaining walls (temporary or final), foundations and cutoff walls. But these new applications imply new requirements on the method as well as on the material. Many studies on the subject provide some answers. However, there is no comprehensive parametric study examining both the impact of soil type and the amount of water on the characterization of the Soil-Mixing material and would improve the testing methods and methods for design of structures in Soil-Mixing.Soil-cement mixtures are predominantly composed of soil. The cement will represent at most 30% of the mixture. That is why we have chosen to follow a geotechnical approach rather than the concrete approach for this project.We followed an experimental program based on a laboratory study, realizing mixes called "reference" mixes. Three sand soil and five fine soils were treated by varying each time the quantities of cement and water to observe the influence of particle size, clay content and the amount of water present in the mixes on the resistance of the material, stiffness and failure strain. In addition, soils made from sand and fine soils were reconstituted and treated to study the impact of fines and their nature on the strength of the material.In parallel, monitoring of various projects has enabled us to study the implementation of the method, the homogeneity of the material produced in situ, and to compare the results with those of the parametric study. The results of this work are the creation of abaci connecting the resistance to the cement content and C/E ratio, and a summary table of experimental data of different mechanical properties of the Soil-Mixing material (depending on the nature of the soil), and formulas for granular soils predicting the strength after 7 and 28 days of curing depending on the percentage of fines in the soil and on cement content

The main water transport properties of clay brick are critically examined in respect of suction and water content. An experimental investigation is carried out to compare the sorptivity and vacuum saturation porosity with suction and “porosity” tests in the standards. The water retaining ability (desorptivity) of freshly mixed hydraulic lime and cement mortars is examined and the effect of hydraulicity, pozzolanic and non-pozzolanic additive materials, binder particle size and the chemistry of mix water on the water retentivity of these mortars are investigated. The inter-relationship of substrate (brick) suction and desorptivity of freshly mixed wet lime and cement mortar are investigated. It is shown that the initial setting time of dewatered freshly-mixed mortars is reduced by a factor of up to 80% and the final setting time is reduced by a factor of 60%. The extent of this reduction depends on hydraulicity. For the cured mortars, following dewatering in the wet state, the compressive and flexural strengths are increased by about 40% for cement mortar and by more than 3 times for lime mortar. The sorptivity of hardened cement and lime mortars is reduced by 80%. These results have implications for the British and European standards where mortars are cast in impermeable steel moulds in which dewatering cannot occur prior to setting. The accuracy of the methodology of the American Petroleum Institute (API) pressure cell technique for testing the water retaining ability of fresh mortars was critically examined. An experimental investigation was carried out in two parts, first by changing the controlled variables of the experimental set up. Second the consequences for the results obtained were evaluated. Experimental verification is undertaken of the fundamental Sharp Front equation S=(2KΨf)^(1/2) which describes the inter-relationship of capillary pressure, sorptivity, porosity and hydraulic conductivity.