Le soja est l'un des produits alimentaires les plus importants et en croissance rapide sur le marché mondial. Grace à l'introduction de variétés de soja GM, l'Argentine est devenue le troisième producteur mondial, ce qui a entraîné des impacts relevant au niveau environnemental, social et économique. Objectif de l'étude est d'évaluer la résilience sociale des communautés rurales cultivant du soja en Argentine et d'évaluer la durabilité actuelle du système du soja. Au même temps, l'analyse de l'expansion de la production de soja de l’Amérique latine vers les pays africains représente un élément de continuité dans l'évaluation du phénomène au niveau mondial. Le cas d’étude du système de soja en Argentine - fortement influencé par l'introduction des OGM et par les changements qui en découlent dans l'utilisation des terres, la modernisation et l'organisation du travail - avec son accent particulier sur les communautés rurales, souligne que la résilience sociale et la résilience écologique sont étroitement interconnectées pour garantir la durabilité sociale, qui, à son tour, est en corrélation étroite avec la durabilité environnementale et économique. Le secteur agricole argentin a montré une bonne capacité d'adaptation et de réorganisation démontrant être économiquement performant, mais les coûts sociaux et environnementaux qui en découlent sont lourds, consistant en une perturbation profonde de la structure originaire des communautés rurales et de l'écosystème naturel. Le système du soja est extrêmement rigide - en raison de la hyper spécialisation et de la dépendance marquée de l'exportation - ce qui le rend très vulnérable aux changements de la demande internationale de soja. Le système actuel est fortement critiqué par la société civile, le blâmant d'être la cause de problèmes environnementaux et de risques pour la santé humaine. Pour contraster efficacement les conséquences négatives du modèle du soja, un rôle important doit être joué par les politiques, qui devraient définir des mesures de développement durable pour améliorer la résilience des communautés rurales et favoriser une transition vers des systèmes de production alimentaire plus durables / Soy is one of the most important and fast growing food commodities in the global market. Thanks to the introduction of GM soy varieties, Argentina has become the third producer in the world, what entailed significant impacts at environmental, social and economic level. Objective of the study is to assess the social resilience of the rural communities cultivating soy in Argentina and to evaluate the current sustainability of the soy system. At the same time, the analysis of the expansion of the soy production from Latin America to African countries represents an element of continuity in the evaluation of the phenomenon at global level. The case study of the soy system in Argentina – strongly influenced by the introduction of GMOs and the consequent changes in land use, modernization and work organization – with its specific focus on rural communities, highlights how strongly social and ecological resilience are intertwined in the identification of mechanisms to guarantee social sustainability, which, in turn, is strictly interrelated with environmental and economic sustainability. The agricultural sector showed a good capacity of adaptation and reorganization demonstrating being economically performing, but social and environmental costs were heavy, consisting in a deep disruption of the original rural communities structure and of the original natural ecosystem. The soy system appears extremely rigid – because of the hyper specialization and the marked dependence on export – what makes it very vulnerable to changes in the international demand for soy. The current system is strongly criticized by the civil society, blaming it to be the cause of environmental problems and of health risks. To effectively contrast the negative consequences of the soy model, a significant role must be played by policy makers, who should define sustainability policies to enhance the resilience of the rural communities and to move towards more sustainable food production systems.

Afin de s'inscrire dans un contexte de développement durable, l'industrie du béton prêt à l'emploi s'intéresse à la technologie propre qui permet de réincorporer de l'eau recyclée traitée dans de nouvelles gâchées de béton. Dans l'industrie du béton, les deux principales sources d'eau recyclée traitée sont les eaux de lavage des camions et les eaux utilisées pour recycler les bétons frais retournés à l'usine. Ces eaux recyclées traitées contiennent une grande quantité de matières solides en suspension et sont fortement alcalines (pH > 12). Une première phase de recherche a permis de comprendre les mécanismes d'interaction entre l'eau recyclée traitée et certaines propriétés des bétons frais et durcis. La seconde phase de la recherche vise à optimiser l'adjuvantation des bétons afin de contrer les effets néfastes de l'eau recyclée traitée notamment sur l'affaissement, le temps de prise et l'entraînement d'air. Enfin, lors de la détermination des combinaisons d'adjuvants présentant les meilleurs résultats, des essais en usine permettent de valider les résultats obtenus en laboratoire. Les résultats de cette recherche montrent que le remplacement d'une partie de l'eau de gâchage par de l'eau recyclée traitée diminue considérablement l'affaissement, la teneur en air et le temps de prise du béton. Plus la proportion d'eau recyclée traitée est importante, plus les effets néfastes sont importants. Il a été démontré que les interactions les plus fortes découlent de la présence des matières solides en suspension dans l'eau recyclée traitée (effet physique plutôt que chimique). L'influence de l'eau recyclée sur le béton produit est fonction de la finesse des particules en suspension contenue dans l'eau de gâchage. Lorsque la teneur en solide en suspension est inférieure à 50 000 ppm, il est possible de compenser totalement les effets néfastes de l'eau recyclée en utilisant un retardateur de prise, et en augmentant les dosages en plastifiant (réducteur d'eau, superplastifiant) et en agent entraîneur d'air. Le remplacement d'une partie de l'eau de gâchage par de l'eau recyclée s'inscrit dans le contexte de développement durable en revalorisant un de l'eau usée pour économiser de l'eau potable.

This project was undertaken to determine the effect of various type of lightweight coarse aggregates (LWCA) on engineering properties, durability, autogenous, drying and restrained shrinkage of SCC made with and with or without lightweight sand (LWS) used for internal curing. Given the mix design of SCC (high volume of paste), high degree of autogenous shrinkage can increase risk of early-age cracking of SCC subjected to restrained shrinkage. Shrinkcage of repair materials can be restrained by existing concrete and reinforcement. The risk of cracking of SCC can be high given the high elastic modulus of the concrete and its lower degree of stress relaxation at early age. With the process of hydration, SCC with low W/B ratio can have high degree of autogenous shrinkage. Lightweight coarse aggregate (LWCA) are water-saturated materials that provide a dispersed source of water within the mass of the concrete located very close to the cement particles. Better cement hydration can be obtained with lower development of self-desiccation. Given the morphology of the aggregate surface, the presence of water in the porous structure of the aggregate, and the compatibility of elastic modulus of LWCA and that of the cement paste, lightweight aggregate can reduce the risk of microcracking at the interfacial transition zone that can be present initially in conventional concrete as well as microcracking that can develop during service life due to repetitive structural loading, cycles of wetting and drying and freezing and thawing. The project was divided into three parts : evaluation of frost durability of SCC made with various types of LWCA ; evaluation of effect of type and dosage of LWCA on SCC performance ; and evaluation of effect of a shrinkage reducing admixture (SRA) and an expansive agent (EA) on lightweight SCC. All lightweight SCC exhibited excellent frost durability and mixtures made with 20% LWS replacement had greater resistance to de-icing salt scaling than those without LWS. Incorporation of LWCA between 25% and 50% led to decrease in modulus of elasticity and compressive strength. The use of LWCA led to an increase in total creep function. The use of LWS and LWCA resulted in significant decrease in total and autogenous shrinkage. The use of LWCA led to a decrease in total shrinkage between 25% and 75%, depending of the use of LWS, the type and rate of replacement of LWCA. Thus, SCC made with LWS and LWCA exhibited longer elapsed time before cracking compared to similar concrete prepared without any LWS and LWCA. The estimated time to cracking ranged from 4 days for the reference concrete without LWA to 42 days for the mixture prepared with 50% LWCA and 20% LWS.

La réutilisation et la valorisation de débris de démolition sont un enjeu très important pour l’industrie de la construction, particulièrement au Canada où un grand nombre d’infrastructures arrivent à la fin de leur cycle de vie. Bien que les débris de démolition soient déjà utilisés dans la construction de sous fondations de routes, ceux-ci sont très peu utilisés dans la confection de nouveaux bétons. Ce projet de recherche vise à évaluer le potentiel d’utilisation d’un matériau recyclé à base de débris de démolition dans la confection de nouveaux bétons de résistance moyenne destinés à la construction résidentielle. Le matériau recyclé utilisé dans le cadre de cette étude est un matériau de classe MR-2, composé en majorité de résidus de béton concassé. Cette étude consiste en l’analyse des propriétés des granulats de béton recyclés ainsi que leur impact sur les propriétés des bétons dans lesquels ils sont utilisés en remplacement des granulats naturels. En plus des essais classiques tels que l’analyse granulométrique, la mesure de la masse volumique, de l’absorption et l’essai Los Angeles, la caractérisation des granulats recyclés à permis de mesurer la teneur en mortier résiduel ainsi que la vitesse d’absorption. Les résultats de cette phase ont permis d’adapter la méthode de préparation des bétons confectionnés lors de l’étude paramétrique sur béton. En effet, lors de la confection des bétons, une période de pré-saturation des granulats a été ajoutée au protocole de malaxage afin de minimiser l’impact de la grande porosité des granulats recyclés sur les propriétés à l’état frais du béton. Dans le cadre de l’étude paramétrique, des formulations de béton ayant des rapports eau/liant (E/L) de 0,55 et 0,65 ont été préparées à des taux de remplacement des granulats naturel par des granulats recyclés variables. La résistance à la compression, la résistance à la traction, la résistance à la flexion et le module d’élasticité ainsi que les propriétés de durabilité, notamment, la perméabilité aux ions chlores, le retrait de séchage, la résistance au gel-dégel et la perméabilité à l’eau ont été évaluées pour les mélanges de bétons confectionnés. Les travaux de cette phase ont permis de quantifier l’impact des différents taux de remplacement sur les propriétés des bétons. Bien que le remplacement du granulat naturel par un granulat recyclé ait généralement un impact négatif sur certaines propriétés du béton, il est possible de minimiser ou même d’éliminer celui-ci en optimisant le taux de remplacement. En effet, cette étude a démontré qu’un taux de remplacement de 20% ou même de 35% dans certains cas ne cause pas ou très peu d’impacts négatifs sur les propriétés du béton.

Résumé : La technologie des armatures en matériaux composites de polymères renforcés de fibre (PRF) reste relativement récente (moins de 20 ans) et souffre d’une moins bonne réputation en termes de durabilité, ce qui tend à freiner son acceptation par les professionnels du secteur. Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour but d’étudier les effets de l’humidité et de l’alcalinité sur les performances mécaniques et thermomécaniques de barres d’armature en PRF. Si de nos jours l’évolution des propriétés des armatures de PRF a été largement étudiée par différents chercheurs, nous n’avons que peu d’informations sur les modes de dégradation qui entrainent ces pertes de performances. Le but des travaux entrepris dans ce mémoire est de trouver des pistes d’investigation pour la compréhension de ces mécanismes de dégradation qui pourraient éventuellement par la suite être reprises dans le cadre de travaux de thèse. Les travaux qui ont été entrepris s’articulent autour de deux projets. Le premier s’intéresse à l’étude du vieillissement accéléré de barres de polymère renforcé de fibres de verre (PRFV) de différents diamètres et soumis à un environnement humide. Le second s’intéresse à l’étude de barres de PRFV et de polymère renforcé de fibres de basalte (PRFB) de même diamètre soumis à un environnement alcalin qui simule le milieu interstitiel du béton. / Abstract : The FRP rebars technology remains relatively recent and suffers from a bad reputation in terms of durability which slows its acceptation among the professionals of the construction field. The aim of the work presented in this essay is to study the effects of moisture and alkalinity on the mechanical and thermo mechanical performances of FRP rebars. Nowadays, the progressions of FRP performances have been widely studied by different researchers but we still have few knowledge about the modes of degradation which lead to performance losses. The final goal of this work is to find investigation trails for the understanding of those degradation mechanisms which could possibly be taken over as part of a thesis work. The work is divided into two projects. The first one is the study of accelerated aging of glass fibers reinforced polymer (GFRP) rebars, of different diameters, conditioned in a moist environment. The second one concerns the behavior of GFRP and basalt fibers reinforced polymer (BFRP) rebars, of same diameter, conditioned in an alkaline environment which simulates the interstitial solution of concrete.

Au Québec, des milliers de tonnes de résidus de béton sont issus de la démolition des infrastructures et des milliers de tonnes de verre sont récupérés annuellement. Seulement près de la moitié de ces résidus sont réutilisés. La pression pour trouver des applications potentielles permettant une réutilisation optimale de ces résidus de démolition est grandissante. Dans un contexte de développement durable, la ville de Montréal a comme défi de réutiliser tous les matériaux de démolition qu’elle génère et tout le verre qu’elle récupère. Ce projet de recherche, financé par la ville de Montréal, s’inscrit donc dans une perspective de valorisation des matériaux recyclés et de développement de matériaux innovants et durables. L’objectif de cette étude de recherche est d’étudier et d’évaluer les divers potentiels d’application des granulats de béton recyclé et des granulats de verre recyclé dans les bétons compactés au rouleau. Le programme d’essais réalisé dans le cadre de cette étude comporte quatre phases. Dans un premier temps, des essais réalisés sur les matériaux recyclés ont permis de mieux les caractériser afin de formuler des mélanges de BCR optimaux. Par la suite, les propriétés à l’état frais et les propriétés mécaniques des BCR ont été réalisées en laboratoire. L’analyse de ces propriétés a permis de déterminer un taux de remplacement optimal. Ce taux de remplacement a été utilisé afin d’évaluer l’impact sur la durabilité des mélanges. Finalement, des analyses sommaires ont été réalisées afin de démontrer l’impact économique et environnemental d’un remplacement granulaire par des MR-2 dans les BCR. Les travaux de recherches ont montré qu’un remplacement granulaire par des matériaux recyclés affecte les propriétés à l’état frais, les propriétés mécaniques et la durabilité des BCR. Il a été montré qu’un taux de remplacement de ± 40 % dans le cas des granulats de béton recyclé et de ± 25 % dans le cas des granulats de verre recyclés permet d’obtenir un BCR présentant des propriétés satisfaisantes. Finalement, des analyses sommaires démontrent que l’utilisation de matériaux recyclés dans les BCR est profitable tant en matière économique et qu’en matière environnementale.

La conservation des monuments implique fréquemment une étape de substitution des parties dégradées par des pierres de tailles neuves. Cependant, la pierre d'origine est souvent indisponible, ce qui soulève la question du choix d'une pierre de remplacement compatible. La question de la compatibilité de la pierre est abordée à travers une démarche transversale considérant à la fois des critères physicochimiques et des critères d'aspect visuels. Les objectifs principaux ont été d'une part l'identification les mécanismes d'altération les plus impactants en termes de changement de couleur et d'autre part, la prise en compte du contexte visuel sur la compatibilité esthétique des matériaux de remplacement. L'étude porte sur un calcaire oolitique échantillonnée en carrière et sur des monuments bâtis à différentes époques. Il résulte que les lichens endolithiques ont un effet déterminant sur la durabilité et l'aspect à long terme de la pierre via un mécanisme protecteur d'imperméabilisation de la surface. Concernant l'aspect visuel, une méthode est proposée pour mesurer la gamme de couleur acceptable dans un monument à l'aide d'un test psychovisuel. Pour cela, une chaine de traitement d'image depuis l'acquisition jusqu'à l'affichage a été mise au point pour simuler des remplacements virtuels à partir d'images colorimetriquement calibrées. A partir d'un panel d'observateurs, un protocole de test a été conçu pour identifier la gamme de couleur indiscernable au sein d'une façade de monument. La discussion s'appuie sur des résultats préliminaires concernant la muraille de la cité médiévale d'Aigues-Mortes.

Près de la moitié des réparations réalisées sur les ouvrages en béton se concluent par un échec prématuré. Cela se traduit principalement par le décollement de la couche réparatrice, dû à un manque d'adhérence de cette couche sur le support dégradé, et par la corrosion des armatures métalliques de la structure. C'est ainsi que l'Europe consacre la moitié du budget alloué à la construction à la réhabilitation des ouvrages. Deux types de produits de réparation sont principalement proposés sur le marché, les mortiers hydrauliques et les mortiers modifiés par des polymères. Les propriétés intrinsèques de ces produits sont connues mais peu d'études portent sur l'évolution de ces propriétés à long terme, notamment lorsque les matériaux sont appliqués sur un support en béton dégradé. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre l'influence de la présence de polymère dans les mortiers sur la durabilité des réparations des ouvrages d'art en béton. Pour mener à bien cette étude, des mortiers modifiés de formulation connue et contrôlée ont été préparés en laboratoire à partir de l'analyse de la composition de plusieurs produits de réparation commerciaux. Les propriétés intrinsèques à l'état frais et durci de ces deux types de matériaux ont été analysées, en s'intéressant notamment à l'influence de la nature et de la teneur en polymères et à l'influence de la cure appliquée sur ces matériaux. L'augmentation de la quantité de polymère entraîne l'accroissement des propriétés mécaniques des mortiers. Cet effet est surtout visible en flexion car les polymères viennent renforcer l'interface granulat-liant. La cure des mortiers à 40°C permet d'améliorer leurs performances mécaniques et de diminuer leur porosité car dans ces conditions, la formation de films de polymère entremêlés aux hydrates de ciment est favorisée. Un essai a également été développé pour mesurer l'adhérence des mortiers sur un support représentant le béton à réparer. L'influence de la présence de polymère et de l'état de surface du support sur l'adhérence a été analysée, ainsi que l'évolution de l'adhérence pendant la conservation des éprouvettes dans des environnements différents. Ces essais ont permis de montrer que l'addition de polymère permettait d'augmenter l'adhérence des mortiers contenant des polymères par rapport aux mortiers non-modifiés. Après trois mois de durcissement, l'adhérence maximale est obtenue à partir de 10% de polymère. L'augmentation de la rugosité et la saturation en eau du support n'ont pas entraîné d'augmentation de l'adhérence par rapport aux surfaces sèches et planes. Comme pour les propriétés intrinsèques des mortiers modifiés, une cure à 40°C permet d'améliorer l'adhérence alors qu'une immersion dans l'eau est défavorable. Enfin, le risque de corrosion des armatures enrobées de mortiers modifiés a été étudié en caractérisant les propriétés électrochimiques des aciers ainsi que les propriétés de transfert d'espèces agressives dans les mortiers. L'addition de polymères dans les mortiers renforce la protection des armatures métalliques grâce à leurs propriétés d'isolant électrique. Dans la plupart des cas, ils limitent également la diffusion du CO2 et des ions chlorure dans le matériau

La mixité bois-béton est une solution intéressante dans le domaine des ouvrages d'art pour la réalisation de ponts, et dans le domaine du bâtiment dans la confection de planchers mixtes bois-béton. Le laboratoire Navier travaille depuis plusieurs années au développement du procédé par collage appliqué aux structures mixtes bois-béton. En effet, cette technique d'assemblage permet d'assurer une connexion quasi-parfaite entre le bois et le béton, contrairement aux techniques d'assemblage usuelles (connecteurs métalliques). Des travaux antérieurs ont montré la bonne performance de structures mixtes collées bois-béton du point de vue de leur tenue mécanique en fatigue. Cependant la connexion par collage nécessite une étude complémentaire concernant la durabilité de l'assemblage collé bois-béton, en particulier lorsque la structure mixte est soumise à des conditions hygrométriques variables. Les travaux menés pendant la thèse ont pour objectifs de déterminer les facteurs qui influent sur la tenue de ces assemblages collés sous chargement hydrique ; ils se divisent en 3 parties :-Deux parties expérimentales :(1)Des tests de cisaillement " Push-Out ", en collaboration avec le Laboratoire Départemental d'Autun, ont permis d'évaluer l'effet des propriétés élastiques de l'adhésif sur la tenue en cisaillement de l'assemblage. L'objet de cette étude expérimentale est de valider un choix de colle pour ce type d'assemblage, prenant en compte un vieillissement hydrique, en se basant sur la capacité maximale atteinte en cisaillement, et le mode de rupture de l'assemblage. (2)Parallèlement aux tests de cisaillement, l'effet de chargements hydriques sur la tenue d'assemblages collés bois-béton a été étudié. L'analyse du comportement hydrique de la structure a été réalisée par la technique de corrélation d'image (DIC) sur des assemblages bois-béton collé de petite taille. Ces mesures de déformations locales ont permis de localiser des zones d'endommagement liées notamment aux déformations hydriques du bois empêchées par l'interface collée. Les effets des propriétés élastiques de l'adhésif, de la géométrie du bois (notamment sa structure et le sens des cernes par rapport au plan de collage) ainsi que du comportement mécanique du matériau cimentaire ont été étudiés.- Une partie numérique :(3) Un modèle numérique par éléments finis a été validé en comparant les résultats numériques aux cartes de déformation obtenues expérimentalement. L'analyse numérique a permis de quantifier les contraintes induites au niveau de l'interface en relation avec les déformations hydriques empêchées par l'interface collée et de prévoir le comportement à l'échelle 1 de structures mixtes. Ces différentes investigations ont permis de proposer des solutions optimisant ce type de connexion et de définir des conditions de mise en œuvre et d'utilisation de ces assemblages

La surveillance des structures de génie civil, afin d'en estimer l'état de santé, est un enjeu majeur pour les maîtres d'ouvrages. Les systèmes de mesures réparties par fibre optique, composés d'un interrogateur connecté à une fibre optique intégrée dans un câble, permettent de mesurer le profil de déformation avec un pas de mesure centimétrique et une portée kilométrique. Ils sont donc adaptés aux structures présentant de grands linéaires ou de grandes surfaces. Mais, avant tout déploiement industriel, il est nécessaire d'en évaluer leurs performances. Du fait de la déformation par cisaillement du revêtement du câble, le profil de déformation mesuré le long de la fibre optique n'est pas strictement identique à celui du matériau environnant. Une méthode, basée sur la mise en œuvre d'essais et de simulations numériques, a été développée afin de caractériser les mécanismes de transfert d'effort du milieu hôte à la fibre optique à travers le revêtement du câble. Cette méthode a été appliquée pour déterminer la réponse mécanique d'un câble particulier noyé dans le béton. Les performances métrologiques d'un système de mesure donné ont été évaluées sur la base d'une analyse d'essais " du laboratoire au terrain ". Cette étude a permis de quantifier les différentes composantes d'incertitude et d'estimer les performances du système de mesure complet. Enfin, le câble, noyé dans le béton, ne peut être remplacé. La connaissance de l'impact du vieillissement sur la réponse mécanique du câble est donc primordiale. Une étude spécifique est menée dont le but est d'estimer la durabilité du câble face aux sollicitations chimique, thermique et mécanique correspondant à une application donnée