L’objectif de cette thèse est de caractériser les mécanismes de déstructuration en surface des sols compactés, soumis à des sollicitations cycliques de roulement. Ces chargements cycliques, générés par le trafic, sont principalement responsables de l’envol de particules fines et poussières sur les chantiers de terrassement. La présente étude est réalisée en collaboration avec la Fédération Nationale des Travaux Publics et le Syndicat Professionnel des Terrassiers de France, dans le cadre de leur engagement volontaire, qui vise à mieux contrôler les consommations en eau sur les chantiers de terrassement, utilisée pour réduire les particules fines en vol. La première partie du rapport consiste à aborder l’évolution des propriétés des sols compactés au moyen de différentes méthodes de compactage, au laboratoire comme in-situ. La méthode de compactage par roulement a été adoptée, à l’échelle du laboratoire, afin de reproduire une rotation des tenseurs de contraintes similaire à celle appliquée in-situ. L’étude a confirmé que la méthode de compactage par roulement proposée permet, à la fois de reproduire une rotation continue du tenseur de contraintes, et de conserver un état de densité moyen proche de celui de la référence de compactage du laboratoire. L’étude microstructurale a souligné que la taille des pores inter-agrégats est gouvernée par le compactage, tandis que la taille des pores intra-agrégats est influencée par l’humidification du sol. L’étude des mécanismes de déstructuration de surface de sol sous sollicitations de roulement, responsables de l’envol, a été effectuée dans la seconde partie de l’étude. Cette partie met en évidence l’influence des cycles de roulement sur l’état de surface du sol compacté et son évolution. Les premiers cycles de roulement génèrent un détachement d’agrégats de grande taille, puis, sous l’effet des passages répétitifs, ces agrégats se décomposent en plus petits agrégats, voire en particules fines sujettes à l’envol. La déstructuration de surface est liée aux conditions de mise en œuvre, à l’état de compacité, au processus du séchage, ainsi qu’au type de sol. La troisième partie de la thèse porte sur l’étude du potentiel d’adsorption et d’infiltration de l’eau dans les sols non consolidés lors de leur arrosage par brumisation. Des corrélations entre la surface spécifique et le potentiel d’adsorption avec la conductivité hydraulique du sol ont été établies. L’analyse de la structure de la surface via le traitement d’images a démontré le phénomène d’agrégation sous humidification, qui est fonction de la composition granulométrique et minéralogique du sol. Sur la base de l'étude d'adsorption et d'infiltration, un paramètre d’arrosage est proposé pour lier les propriétés hydrauliques du sol avec le matériel d’arrosage in-situ / The aim of this thesis is to characterize the soil surface degradation mechanisms of compacted soils subjected to cyclic rolling solicitations. These cyclic loadings generated by traffic are the main responsible of dust emission during earthworks. The present study was carried out in collaboration with “Fédération Nationale des Travaux Publics” and “Syndicat Professionnel des Terrassiers de France“, as part of their voluntary commitment to better control the water consumption during earthworks implementation, and particularly for dust abatement. The first part of the report deals with the evolution of soil compaction properties obtained by using different compaction methods, at laboratory and in-situ scales. The rolling compaction method has been considered, at laboratory scale in order to reproduce a stress tensor rotation similar to that applied in-situ. The study confirmed that the proposed rolling compaction method allows both to reproduce a continuous rotation of the stress tensor, and to maintain an average density state close to that of the laboratory compaction reference. The microstructural study highlighted that inter-aggregate pore size is governed by compaction, while intra-aggregate pore size is influenced by soil humidification. The study of mechanisms of soil surface degradation under rolling loads, responsible for the dust emission, was carried out in the second part of the study. This part demonstrates the influence of rolling cycles on the soil surface state of compacted soil and its evolution. The first rolling cycles generates a pullout aggregates, and then, under the effect of repetitive passages, these aggregates break down into smaller aggregates, or even fine particles with high dust emission potential. Soil surface degradation occurs to be linked to the implementation conditions, the compaction degree, the drying process as well as the type of soil. The third part of the study deals with the water adsorption and infiltration potential of unconsolidated soils during spraying phase by water mist. Correlations between soil specific surface area and adsorption potential with the hydraulic conductivity of the soil have been established. The analysis of the surface structure via image processing demonstrated the aggregation phenomenon under humidification, which is a function of the granulometric and mineralogical composition of the soil. Based on the adsorption and infiltration study, a spraying parameter is proposed to link the hydraulic properties of soil with the spraying system used in-situ

L'exploration et la production pétrolière en mer s'étendent vers des profondeurs d'eau sans cesse croissantes. Dans le Golfe de Guinée ou le Golfe du Mexique, les compagnies pétrolières exploitent actuellement des champs situés par des profondeurs d'eau de 1500 m à 2000 m. Les sols marins rencontrés sur ces zones d'offshore très profond présentent des caractéristiques particulières, différentes de celles des sédiments rencontrés sur le plateau continental. Ces sont essentiellement des sédiments argileux très fins normalement consolidés ou sous-consolidés dotés d'un comportement mécanique spécifique et complexe. La résistance au cisaillement non drainé est en général très faible, mais curieusement, sur certaines zones, on trouve en surface une couche avec des cohésions dix fois plus élevées qu'au dessous. Les approches conventionnelles ne permettent pas d'expliquer cette couche indurée. L'objectif de cette thèse a été d'améliorer la compréhension du comportement mécanique de ces sols de grandes profondeurs et d'étudier en particulier l'effet de la minéralogie, de la physico chimie et de la microstructure. Plusieurs hypothèses ont été envisagées pour expliquer l'origine de la couche indurée en surface : effet physico-chimique, bioturbation, vitesse de sédimentation. Les mesures physico chimiques et mécaniques effectuées sur des carottes disponibles ne permettent pas de trancher de façon définitive. Il est probable qu'il n'existe pas une cause unique. Plusieurs améliorations des procédures des essais d'identification des sols ont été proposées (teneur en matière organique, minéralogie, granulométrie). Les propriétés thixotropes de ces sols grands fonds ont été caractérisées par des mesures rhéologiques. Le comportement mécanique des sols a été étudié par des essais oedométriques et des essais triaxiaux. Les sédiments des grands fonds du Golfe de Guinée sont caractérisés par une forte compressibilité, éventuellement liée à la présence importante de smectite. La déstructuration du sol naturel en cours de compression a été bien observée. Les conditions expérimentales et les procédures opérationnelles d'essais triaxiaux drainés et non drainés sous très faibles contraintes ont été améliorées. La sensibilité des sédiments s'est démontrée être un paramètre bien adapté pour décrire le comportement d'un sédiment naturel structuré tel que celui du Golfe de Guinée. La microstructure du sol a été étudiée à l'aide d'analyse de Porosimétrie au Mercure et d'observations au Microscope Électronique à Balayage. Les observations ont apporté des éléments nécessaires pour clarifier le mécanisme de déstructuration du sol au niveau inter-aggrégats.

L’objectif de cette thèse est d’étudier l’influence de la température sur la thixotropie des bétons autoplaçants (BAP). L’intérêt de ce travail s’inscrit dans la perspective d’optimiser les formulations des BAP dans une large gamme de température. Un plan factoriel composite centré a été adopté dans le but de minimiser le nombre d’essais tout en étudiant les effets des facteurs (température et dosage en agent de viscosité (AV)) et leurs interactions sur les propriétés rhéologiques des BAP.La première phase de l’étude consistait à quantifier la thixotropie du béton juste après le malaxage et durant la période dormante en fonction du dosage en AV à des températures comprises entre 11.3 et 30.7°C selon le protocole proposé par Wallevik sur le rhéomètre BML4. Les résultats ont montré que l’indice de thixotropie présente un minimum respectivement pour un dosage en AV de 0.28 % (par rapport à la masse d’eau) et une température de 24°C. Cependant, ce protocole ne permet pas d’étudier la déstructuration des BAP, facteur recherché par exemple dans les coulages multicouches. Nous avons donc été amenés à retenir un protocole utilisé dans les gels et appelé protocole Dolz. L’application de ce dernier aux pâtes de ciment et aux BAP a permis de mettre en évidence une nouvelle grandeur, le potentiel de déstructuration K. Les valeurs du potentiel K montrent qu’au delà d’un certain dosage en AV et d’une certaine température, apparaissent des phénomènes d’encombrement qui réduisent le potentiel K. Ainsi, le potentiel K apporte des informations complémentaires pour l’aide à la sélection de dosages adéquats du couple superplastifiant – agent de viscosité en fonction de la température de coulage. / The aim of this thesis was to study the influence of the temperature on the thixotropy of self-consolidating concrete (SCC). The research significance comes within the perspective to optimize the design of SCC in a wide range temperature. A factorial composite experimental plan was carried out in order to minimize the total number of tests while studying the effects of factors (temperature and dosage of viscosity modifying admixture (VMA)) and their interactions on the rheological properties of SCC. The first phase of the study was to quantify the thixotropy of concrete proportioned with various dosage of VMA at different temperatures ranging from 11.3 to 30.7°C just after mixing and at different time during the dormant period using the protocol proposed by Wallevik in BML4 rheometer. The results indicated that the values of thixotropy index present a minimum respectively with a VMA dosage of 0.28 % (by mass of water) and a temperature of 24°C.On the other hand, this protocol does not allow studying the destructuration of SCC, useful factor needed for example in the multi-layer casting. We therefore had to retain a protocol used in gels and called Dolz protocol. The application of this last to cement pastes and SCC has revealed a new grandeur, the potential of destructuration K. The values of K show that beyond a certain dosage in VMA and a certain temperature, the congestion phenomena appear that reduce the potential K. In this case, the potential of destructuration provides complementary information to assist in the selection of appropriate dosages of couple superlasticizer-VMA whatever the casting temperature may be.

À La Réunion, de nombreux demandeurs d'emploi en situation de handicap, âgés de plus de 50 ans, sont victimes de chômage prolongé et sombrent dans la précarité. Ce statut peu enviable que leur impose un environnement économique délabré par la crise et rendu très sélectif, les prédisposent à la marginalisation. L'existence d'entraves physiques, socioéconomiques, discriminatoires, auxquelles s'additionnent de représentations péjoratives, sont particulièrement préjudiciables à l'insertion professionnelle de ce public senior. Privé de travail qui est un élément fondamental de la structuration identitaire mais aussi un moyen unanimement reconnu d'intégration à la vie sociale, cette population se retrouve en posture d'échec, subit des perturbations psychologiques importantes. La dépression et la crise identitaire qui résultent de la survenue du handicap amplifiées par les effets du chômage prolongé, provoquent l'émergence d'un phénomène de déstructuration. Profondément affecté, l'individu se fragilise et ne se reconnaît plus dans une société qui le stigmatise et le pousse vers l'exclusion. Sortir de cette spirale infernale occasionne dans la plupart des cas des dommages collatéraux marquants si l'on se réfère aux témoignages de ceux qui ont pu le surmonter. / At Reunion Island, many job-seekers disabled of more than 50 years old, are victims of prolonged unemployment and sink into the precariousness. This little enviable status which imposes them an economic environment ruined by the crisis and the very selective depiction, predispose them to the marginalization. The existence of physical obstacles, socioeconomic, discriminatory and pejorative representations are particularly harmful, discriminate the occupational integration of this senior public. Deprived of work which is a fundamental element of the identical structuring but also a means unanimously recognized of integration in the social life, he meets in posture of failure, undergoes important psychological disturbances. The depression and the identity crisis which result from the arisen of the handicap amplified by the effects of the prolonged unemployment, cause the emergence of the phenomenon of disintegration. Deeply affected, the individual weakens and does not recognize any more in a society which stigmatizes him and pushes him to the exclusion. Go out of this infernal spiral often causes collateral damage according to accounts given by those who were able to overcome it.

La bioconversion des biomasses lignocellulosiques est actuellement un grand défi pour le développement de technologies de bio-raffinage. Le manque de connaissances des mécanismes de liquéfaction et de saccharification est l’un des principaux facteurs qui pénalisent le développement des procédés de bio-raffinage. Ce travail est centré sur le développement d’analyses physiques et biochimiques in-situ (viscosimétrie, focus beam reflectance measurement) et ex-situ (rhéometrie, granulométrie laser, morphogranulométrie, sédimentation…) pour améliorer la compréhension des mécanismes de déstructuration desfibres lignocellulosiques et caractériser les cinétiques de libération de carbone fermentescible. Des substrats modèles (cellulose microcristalline, papier Whatman) et industriels (pâte à papier, bagasse de canne à sucre) ont été utilisés avec différentes conditions d'hydrolyse (1% à 30%w/v, 0.1 à 0.5mL enzyme/ g cellulose). Les résultats obtenus ont permis:- de proposer et de valider les mesures in-situ de la viscosité de la suspension et de la distribution des longueurs de corde des particules, ainsi que sa conversion en distribution de diamètre.- de montrer l'impact de la nature et de la concentration de substrat et des ratios enzyme/substrat sur les évolutions des paramètres physico-biochimiques lors de l'hydrolyse. Ces effets ont été quantifiés sur les limitations de transfert.- d'établir un modèle phénoménologique de comportement rhéologique des suspensions initiales- de montrer que les cinétiques physico et bio-chimiques sont des cinétiques du second ordre- de montrer que, pour des hydrolyses à haute teneur en matière sèche, on peut réduire considérablement la limitation des transferts liée aux hautes concentrations et contrôler la cinétique de production de glucose par une stratégie d’ajouts cumulés desubstrat. / In the context of biofuels and chemicals production of petroleum substitutes from renewable carbon, bioconversion of lignocellulose biomasses is currently a major challenge. The limited knowledge of liquefaction and saccharification mechanisms stands as the main factor which penalizes bio-refinery progress. The present work is centred on the development of in-situ(viscosimetry, focus beam reflectance measurement) and ex-situ (rheometry, diffraction light scattered, morphometry, decantation…) physical and biochemical analysis to expand our understanding of the destructuration mechanisms of lignocellulose fibres and to characterise the release kinetics of fermentable cellulosic carbon. Model (microcrystalline cellulose,Whatman paper) and industrial (paper-pulp, sugarcane bagasse) lignocellulose matrices under a large range of hydrolysis conditions (1% up to 30%w/v and 0.1 up to 0.5mL enzyme/g cellulose) were studied during 24h hydrolysis experiments (pertinent period to appreciate transfer limitations). Our scientific results allow:- to propose and validate the in-situ measurements of the suspension viscosity and chord length distribution together with its conversion into particle size distribution.- to demonstrate the impact of the substrate nature and concentration and of the enzymatic ratios on the evolution of physical- and biochemical parameters during hydrolysis. Their impacts on transfer phenomena were quantified.- to establish phenomenological models for rheological behaviour of initial suspensions.- to describe all physical (viscosity, particle size) and biochemical (substrate and product) kinetics by second order reaction models.- to demonstrate that, for high dry matter concentration hydrolysis, a cumulative feeding substrate strategy allows considerably reducing the transfer limitations linked to high concentrations and to control the glucose production kinetics.

Les inventions biotechnologiques ont un double visage, une face bienveillante et une face terrifiante, chacune source potentielle de risques majeurs. Comment les contrôler et les réguler ? La recrudescence des catastrophes majeures (crises sanitaires) liées à l'usage de produits biotechnologiques, d'une part, puis l'échec à l'adoption d'un protocole de vérification à la Convention d'interdiction des armes biologiques suivi de l'émergence de nombreuses publications à risques dans le domaine des biotechnologies, d'autre part, démontrent l'omniprésence et la transversalité de cette problématique. Par leur essence duale, les biotechnologies appellent des solutions globales. La voie d'une gestion cohérente semble s'ouvrir au travers d'un corps de règle prenant tous ces paramètres en considération, les risques majeurs. L'avantage de cette législation, si elle admet une modification préalable de la nomenclature des risques majeurs en y intégrant les risques liés aux conflits, reposera sur sa globalité et sur la responsabilisation de tous. Face à une menace biotechnologique qui est perçue comme dominante dans les années à venir, l'émerge d'un ordre public mondial favorable à un accroissement de la responsabilité des Etats à l'égard de la sécurité humaine serait souhaitable. Le but de toute institution étatique étant de garantir à ses ressortissants leur sécurité et leur sûreté quelles que soient les circonstances, cet ordre public pourrait trouver ses bases au sein des réglementations relatives aux droits de l'homme et au droit de l'environnement ; réglementations déjà émancipées de la distinction entre situations de paix, de crises ou de conflits

Les inventions biotechnologiques ont un double visage, une face bienveillante et une face terrifiante, chacune source potentielle de risques majeurs. Comment les contrôler et les réguler ? La recrudescence des catastrophes majeures (crises sanitaires) liées à l’usage de produits biotechnologiques, d’une part, puis l’échec à l’adoption d’un protocole de vérification à la Convention d’interdiction des armes biologiques suivi de l’émergence de nombreuses publications à risques dans le domaine des biotechnologies, d’autre part, démontrent l’omniprésence et la transversalité de cette problématique. Par leur essence duale, les biotechnologies appellent des solutions globales. La voie d’une gestion cohérente semble s’ouvrir au travers d’un corps de règle prenant tous ces paramètres en considération, les risques majeurs. L’avantage de cette législation, si elle admet une modification préalable de la nomenclature des risques majeurs en y intégrant les risques liés aux conflits, reposera sur sa globalité et sur la responsabilisation de tous. Face à une menace biotechnologique qui est perçue comme dominante dans les années à venir, l’émerge d’un ordre public mondial favorable à un accroissement de la responsabilité des Etats à l’égard de la sécurité humaine serait souhaitable. Le but de toute institution étatique étant de garantir à ses ressortissants leur sécurité et leur sûreté quelles que soient les circonstances, cet ordre public pourrait trouver ses bases au sein des réglementations relatives aux droits de l’homme et au droit de l’environnement ; réglementations déjà émancipées de la distinction entre situations de paix, de crises ou de conflits / The biotechnological inventions have a double face, a kindly face and a terrifying face, each potential source of major risks. How to control them and to regulate them? The outbreak of the major disasters (sanitary crisis) bound to biotechnological products, on one hand, the failure to the adoption of a Protocol to the Biological Weapon Convention, followed by the emergence of numerous publications at risks in the field of biotechnology, on the other hand, demonstrate the omnipresence and the transverse character of this problem. By their duality, biotechnologies need global solutions. The way of a coherent management seems to open through a body of rule considering all these parameters, the major risks. The advantage of this legislation, if it admits a preliminary modification of the list of the major risks by integrating the risks connected to the conflicts, will be based on its global aspect and everyone’s responsibility. In front of biotechnological threat, which is perceived as dominant in the years to come, an emergent world law and order favourable to an increase of the responsibility of States towards the human safety would be desirable. The purpose of any state institution is the guarantee of Nationals safety, whatever circumstances are, this law and order could find its bases within the regulations relative to human rights and to environmental law; these regulations are already indifferent to the distinction between situations of peace, crisis or conflicts