La composition d'un matériau cimentaire influe sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transfert déterminant sa durabilité. Celle-ci peut être caractérisée à l'aide d'indicateurs de durabilité. Dans la littérature, il existe très peu de modèles permettant l'estimation de ces indicateurs à partir de la composition d'un matériau cimentaire. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons à un indicateur de durabilité particulier : la perméabilité au gaz. Notre objectif consiste à étudier le lien entre la composition d'un matériau cimentaire et sa perméabilité. Dans un premier temps, cette relation est étudiée et analysée à travers une campagne expérimentale sur des pâtes de ciment, mortiers et bétons. Le but est de déterminer l'influence des paramètres de formulation sur la microstructure et sur la perméabilité d'un matériau cimentaire. Ensuite, une étude de modèles donnant la perméabilité d'un matériau cimentaire à partir des caractéristiques de sa microstructure est faite. Pour finir, un modèle permettant de prédire la perméabilité d'une pâte de ciment à partir de ses paramètres de formulation (E/C, surface spécifique Blaine et densité du ciment) est proposé et comparé aux modèles précédents et aux perméabilités expérimentales.

L'Analyse de Cycle de Vie (ACV) offre un solide cadre scientifique pour réaliser une quantification multicritère des impacts environnementaux des systèmes agricoles. Dans sa forme actuelle, l'ACV ne permet pas de juger si la valeur calculée des impacts environnementaux est compatible avec le développement durable. L'objectif scientifique de ce travail est de participer à la définition du développement durable des exploitations agricoles par la détermination des limites de la durabilité environnementale en développant d'une méthode basée sur des Valeurs de Référence (VR). La détermination et la quantification de ces VR a été faite pour des systèmes de production laitiers en Bretagne (France). Ces valeurs ont été calculées à partir des valeurs d'impact maximale tolérable par les écosystèmes cible (par exemple dans des eaux côtières), elles correspondent aux niveaux d'émissions maximales acceptables des exploitations (par exemple émissions de gaz à effet de serre ou d'azote) pour respecter le Capital Naturel Critique. L'utilisation des VR a permis de dessiner le champ des possibles dans lequel doivent évoluer les exploitations laitières pour s'inscrire dans une logique de développement durable. Dans les méthodes d'analyse environnementale la terminologie employée pour dénommer les VR doit être harmonisée. Les termes proposés dans cette thèse sont VR normatives et VR relatives. L'application des VR à un échantillon d'exploitations laitières en Bretagne montre que la plupart d'entre elles dépassent les VR fixées mais qu'il existe une très grande variabilité en impacts, dont l'analyse et la valorisation sont potentiellement une source de progrès. L'analyse comparative des exploitations vis-à-vis des VR, a permis de déceler des caractéristiques d'exploitations conventionnelles et biologiques qui ont un faible impact sur l'environnement. Cependant, même ces exploitations n'atteignent pas les objectifs environnementaux imposés tout en gardant les objectifs actuels de production. Pour explorer la possibilité de respecter les VR les plus stricts, les variations des rapports impacts environnementaux/production laitière en fonction de la distribution des types de systèmes laitiers et de l'introduction de nouveaux usages des terres ont été simulées grâce à la programmation linéaire. Cette approche au niveau territoriale a conclu qu'une évolution profonde des systèmes de production actuels et du tissu agricole doit être envisagée afin de satisfaire globalement les objectifs environnementaux, et dans cette évolution il faut intégrer xii l'extension de zones non agricoles. L'intégration du contexte local et des attentes sociétales et les attentes des agriculteurs est nécessaire à la poursuite des études sur la durabilité agricole et à la production de propositions de changement applicables sur le terrain.

Le projet français de stockage des déchets nucléaires, géré par l'Andra, nécessite la récolte de données expérimentales sur la durabilité des bétons de référence. Dans cette étude, les sollicitations prises en compte sont les processus de désaturation/resaturation, la charge thermique et l'évolution mécanique. Ainsi l'analyse porte ainsi sur le couplage thermo-hydro-mécanique des bétons de référence de l'Andra, fabriqués à base de ciment CEM I et CEM V/A. L'état de saturation en eau et les retraits des matériaux, soumis à la dessiccation ou à la resaturation, sont conditionnés par les différentes conditions thermiques et hydriques imposées, ainsi que de leurs caractéristiques microstructurales. Par ailleurs, l'étude de l'évolution mécanique est approfondie à 20°C en fonction de l'état de saturation en eau. A court terme, différents essais ponctuels mettent en évidence un endommagement hydrique qui conditionne le comportement mécanique. A long terme, l'étude du fluage sous dessiccation révèle le couplage existant entre la durabilité, l'évolution mécanique des matériaux et la dessiccation

L'Analyse de Cycle de Vie (ACV) offre un solide cadre scientifique pour réaliser une quantification multicritère des impacts environnementaux des systèmes agricoles. Dans sa forme actuelle, l'ACV ne permet pas de juger si la valeur calculée des impacts environnementaux est compatible avec le développement durable. L'objectif scientifique de ce travail est de participer à la définition du développement durable des exploitations agricoles par la détermination des limites de la durabilité environnementale en développant d'une méthode basée sur des Valeurs de Référence (VR). La détermination et la quantification de ces VR a été faite pour des systèmes de production laitiers en Bretagne (France). Ces valeurs ont été calculées à partir des valeurs d'impact maximale tolérable par les écosystèmes cible (par exemple dans des eaux côtières), elles correspondent aux niveaux d'émissions maximales acceptables des exploitations (par exemple émissions de gaz à effet de serre ou d'azote) pour respecter le Capital Naturel Critique. L'utilisation des VR a permis de dessiner le champ des possibles dans lequel doivent évoluer les exploitations laitières pour s'inscrire dans une logique de développement durable. Dans les méthodes d'analyse environnementale la terminologie employée pour dénommer les VR doit être harmonisée. Les termes proposés dans cette thèse sont VR normatives et VR relatives. L'application des VR à un échantillon d'exploitations laitières en Bretagne montre que la plupart d'entre elles dépassent les VR fixées mais qu'il existe une très grande variabilité en impacts, dont l'analyse et la valorisation sont potentiellement une source de progrès. L'analyse comparative des exploitations vis-à-vis des VR, a permis de déceler des caractéristiques d'exploitations conventionnelles et biologiques qui ont un faible impact sur l'environnement. Cependant, même ces exploitations n'atteignent pas les objectifs environnementaux imposés tout en gardant les objectifs actuels de production. Pour explorer la possibilité de respecter les VR les plus stricts, les variations des rapports impacts environnementaux/production laitière en fonction de la distribution des types de systèmes laitiers et de l'introduction de nouveaux usages des terres ont été simulées grâce à la programmation linéaire. Cette approche au niveau territoriale a conclu qu'une évolution profonde des systèmes de production actuels et du tissu agricole doit être envisagée afin de satisfaire globalement les objectifs environnementaux, et dans cette évolution il faut intégrer l'extension de zones non agricoles. L'intégration du contexte local et des attentes sociétales et les attentes des agriculteurs est nécessaire à la poursuite des études sur la durabilité agricole et à la production de propositions de changement applicables sur le terrain.

Les paysages agricoles d'ouest de l'Europe sont caractérisés par la présence de haies qui entourent les parcelles. La multifonctionnalité de ces haies sur les plans économique, environnemental et social est depuis longtemps reconnue. Pendant les dernières décennies, les transformations de l'agriculture ont eu des impacts forts sur ce paysage, : agrandissement des parcelles cultivées, arasement des haies et modification de leur gestion. L'évolution du mode de vie des agriculteurs a également accéléré l'évolution des paysages agricoles. Dans ce contexte, se pose la question de la durabilité écologique de ce paysage. Nous avons abordé cette question par l'analyse de la durabilité de la production de bois, qui est une fonction économique et écologique importante des haies. Trois aspects ont été développés : 1-Quelle est la variabilité de biomasse ligneuse ? 2-Comment peut-on évaluer cette biomasse ? 3-Quelles est l'importance socio-économique de cette biomasse dans les paysages agricoles ? L'étude a été réalisée sur un bocage au nord de l'Ille-et-Vilaine, à la fois, par une approche pluri-échelles (brin, arbre, haie, paysage) pour estimer la biomasse ligneuse et une approche socio-économique pour comprendre comment les ménages agricoles utilisent la biomasse ligneuse . Au niveau du brin une équation allométrique a été construite pour estimer la biomasse des branches à partir de leur circonférence. Au niveau de l'arbre, la biomasse des branches a été estimée en utilisant l'équation du niveau précédant. La variabilité de la biomasse des branches a été étudiée via des paramètres des arbres et des facteurs environnementaux. Au niveau de la haie la variabilité de la production du bois a été évaluée en fonction de la structure de la haie et des facteurs environnementaux. Au niveau du paysage, la dynamique spatiale et temporelle d'émondage et ses relations avec la structure du paysage et les caractéristiques socio-économiques des exploitations agricoles ont été étudiées en interprétant des photographies aériennes de la zone atelier de Pleine-Fougères. Les résultats nous ont confirmé l'intérêt de la méthode pluri échelle pour aborder la question de biomasse. Au niveau du brin, la circonférence est un bon facteur pour estimer la biomasse d'une branche. La biomasse des branches des arbres est liée aux caractéristiques des arbres. La compétition et la présence de prairie sont des facteurs importants. La structure de la haie et le type du traitement de la haie sont des facteurs importants au niveau de la haie. Au niveau du paysage, la diminution du rythme d'émondage et l'arasement continu des haies apparaissent clairement de 1996 à 2006. A ce niveau on a constaté que la gestion des haies est liée à l'occupation des parcelles adjacentes aux haies. L'enquête socio-économique auprès des exploitations agricoles nous a indiqué l'importance du bois dans la prévision énergétique des exploitations agricoles. La plantation des haies et leur entretien sont liés à la structure économique de ces exploitations. Ces résultats nous ont permis de montrer le rôle de l'occupation du sol, et donc des systèmes de production agricole sur la ressource en bois. L'intégration de prairies dans les successions culturales est un atout pour la production de bois. Nous avons pu souligner aussi l'importance économique des haies dans l'économie rurale, surtout pour les exploitations de grande taille, à côté des autres fonctionnalités des haies.

L'objectif principal de cette thèse a été de montrer que le métakaolin, fabriqué par la société Argéco DEVELOPPEMENT selon un procédé de calcination flash, est un éco-matériau qui améliore les propriétés de structuration et de durabilité des bétons. L'approche retenue, basée sur l'équivalence de performances, a concerné la plupart des types de béton (bâtiments, ouvrages d'art, autoplaçants, hautes performances, ...). Le métakaolin a d'abord été caractérisé (propriétés physico-chimiques et réactivité), puis son effet sur la mise en œuvre des bétons a été étudié. Les performances des différents bétons testés ont ensuite été évaluées par la mesure de différents indicateurs de durabilité. Enfin, la durée de vie de bétons en environnement marin a été estimée grâce à un modèle probabiliste.

Cette recherche qui porte sur la micro finance a comme zone d'étude la Moyenne Guinée ou Fouta Djallon, une des quatre régions naturelles de la Guinée. L'objectif principal est d'analyser la façon dont la micro finance contribue à articuler la finance formelle (banques) et la finance informelle (tontines, banques villageoises, etc.) pour fournir des services financiers durables en milieu rural et d'étudier son incidence sur la lutte contre la pauvreté. Tant au plan régional (Afrique de l'Ouest) qu'au plan national guinéen, nous avons souligné que les différents secteurs financiers fonctionnent dans un contexte de cloisonnement relativement souple. Le secteur de la micro finance, le dernier né des secteurs financiers, constitue aujourd'hui une alternative forte dans la collecte de l'épargne et le financement des activités locales à travers des mécanismes novateurs établis essentiellement sur la base de la proximité avec les populations locales. Pourtant, nous montrons comment deux visions de la micro finance continuent à s'affronter : l'une sociale, fondée sur le bon vouloir des donateurs, donc fortement dépendante des bailleurs de fonds; l'autre, commerciale, institutionnelle, fondée sur la volonté de construire une véritable autonomie fonctionnelle de l'IMF, à la fois aux plans, technique, financier et humain. Par ailleurs, nous avons montré comment le débat sur le lien entre micro finance et pauvreté n'est pas encore tranché, tant les impacts sur le terrain interpellent les chercheurs et les bailleurs de fonds sur l'efficacité de la micro finance comme outil de réduction effective de la pauvreté. La question demeure de voir comment la micro finance peut être un élément de décloisonnement à travers une articulation entre finance formelle et finance informelle. Pour répondre à cette question, nous avons identifié deux arguments qui constituent les deux parties de la thèse. La première partie expose la diversité des modes de financement en Afrique de l'Ouest, fait le lien entre micro finance et pauvreté, en reprenant les débats théoriques qui continuent à s'affronter sur cette question et présente la problématique de l'articulation entre services financiers comme solution de décloisonnement et d'amélioration de la fourniture des dits services. La deuxième partie montre des exemples empiriques d'articulation entre banque, micro finance et finance informelle à travers les pratiques des usagers et formule quelques préoccupations sur le devenir de cette activité dans la région.

Les géomembranes (GMB) en polyéthylène haute densité (PEHD) sont utilisées comme barrière d'étanchéité dans les installations de stockage de déchets non dangereux (ISDND). Malgré les bonnes propriétés initiales du PEHD, face aux agressions chimiques et biologiques d'un lixiviat de déchets et aux contraintes thermiques et mécaniques générées par le massif de déchets, sa durabilité reste une question ouverte. L'objectif de cette thèse est de contribuer au développement d'un modèle cinétique non empirique de prédiction de la durée de vie des GMB en PEHD, qui prend simultanément en compte les effets du vieillissement chimique et biologique. Pour cela, nous cherchons à déterminer d'une part les paramètres d'extraction des antioxydants constitutifs des GMB, première étape du vieillissement des GMB, et d'autre part les paramètres cinétiques de vieillissement oxydatif des PE, deuxième étape de vieillissement. Ceci nécessite de connaître et de comprendre les mécanismes physico-chimiques impliqués dans le vieillissement des PE dans les conditions particulières des ISDND. A partir d'une approche multi-échelle (macro- micro) et à l'aide de différentes techniques (IRTF, GPC HT, AED, essais de traction,...), nous évaluons l'impact du vieillissement accéléré sur la composition chimique, les structures macromoléculaire et cristalline ainsi que les propriétés d'usage des GMB et des films en PEHD. Cette étude a permis de déterminer un critère de fin de vie pertinent pour évaluer la durée de vie de la GMB : la fragilisation qui correspond à une masse molaire critique M'C d'environ 100 kg.mol-1. Un couplage de la modélisation chimique de la dégradation oxydante du polymère et biologique de la cinétique de croissance du biofilm est proposé. Enfin, dans une dernière partie, la même approche multi-échelle a été utilisée pour caractériser la dégradation de GMB vieillies 18 ans en bassin de stockage d'eau pour ainsi déterminer les mécanismes impliqués dans le vieillissement sur site

La viabilité des systèmes herbagers repose sur leur capacité à produire de la viande à partir des fourrages récoltés sur l'exploitation; leur durabilité environnementale est liée à une utilisation des prairies favorable à la diversité floristique. L'objectif de la thèse était de comprendre les déterminants de la production animale et de l'utilisation durable des prairies à partir d'une analyse multi-échelle des interactions entre le troupeau et les ressources herbagères. Dans ce but, nous avons construit et utilisé un modèle de simulation à l'échelle de l'exploitation qui reproduit le fonctionnement en rythme de croisière d'exploitations bovines allaitantes herbagères. Le modèle est basé sur le couplage d'un sous-modèle de l'animal et d'un sous modèle du couvert végétal, adaptés d'après des modèles existants et validés sur données expérimentales. Un sous-modèle de conduite, construit d'après la bibliographie et trois enquêtes en exploitation et validé par des experts, gère les interactions entre le troupeau et les ressources fourragères. Avec le modèle, nous avons simulé les équilibres entre production animale et utilisation durable des prairies pour trois exploitations contrastées par leur structure et leurs objectifs de production. Nous avons appliqué des niveaux croissants de règles de conduites supposées favorables à la biodiversité (fauche après le stade floraison, pâturage peu sévère). Les prévisions du modèle ont mis en évidence le rôle prépondérant de l'équilibre entre chargement animal et productivité des prairies. La conduite a également joué un rôle, en agissant sur la dynamique des interactions entre le troupeau et les prairies. A des niveaux d'application intermédiaires, les règles de conduite testées ont permis de maintenir la production animale tout en améliorant l'utilisation durable des prairies. La sensibilité à ces règles de conduite a cependant varié entre exploitations simulées. D'autres scénarios structure-conduite pourront être explorés. Le modèle pourra être utilisé en synergie avec des modèles économiques ou des modèles biologiques à des échelles inférieures. Ses entrées et sorties pourront être discutés avec des acteurs du développement pour évaluer leur applicabilité sur le terrain.

RESUME Face à une pression environnementale grandissante, il est désormais nécessaire de trouver une alternative au bois et aux panneaux à base de bois traités chimiquement. C'est dans cette optique que nous avons évalué la durabilité naturelle de contreplaqués en mélange d'essences composés de plis durables (duramen de cyprès, cèdre et châtaignier) et non durables (peuplier, hêtre, aubier de cyprès et de cèdre) face à des champignons lignivores (Coriolus versicolor et Coniophora puteana) et des termites (Reticulitermes santonensis). L'épaisseur des plis (1.3 et 2.6 mm), le pourcentage de plis durables et non durables (40% et 60%), le nombre de plis (5 et 9) et les modalités d'intégration des plis durables et non durables (11 combinaisons symétriques) dans chaque panneau ont été étudiés en tant que variables. Une méthode ultrasonore (non destructive) et d'indentation (semi-destructive) ont été mise en œuvre pour évaluer la présence et l'étendue de la dégradation biologique dans des contreplaqués purs et en mélange d'essences en tant que méthodes rapides par comparaison avec la méthode d'évaluation biologique basée sur la perte de masse (selon la norme ENV12038). Un test de cisaillement a aussi été réalisé avant et après exposition fongique afin d'évaluer la relation entre la perte de masse et la baisse de la résistance au cisaillement après dégradation biologique. Les résultats obtenus ont montré que mélanger les plis durables et non durables augmentait la durabilité naturelle des contreplaqués vis à vis des champignons. Cependant, l'essai de cisaillement après dégradation fongique révèle que la décroissance de la résistance au cisaillement des panneaux en mélange d'essence est plus proche de celle des panneaux purs non durables que des panneaux purs durables. Ces résultats signifient qu'il existe une perte de masse localisée dans les plis non durables des contreplaqués en mélange. La perte de masse des plis non durables (perte de masse localisée) des contreplaqués en mélange est plus fortement corrélée à la décroissance de la résistance au cisaillement que la perte de masse totale du contreplaqué à cette propriété mécanique. Les contreplaqués les plus résistants vis à vis des champignons ont été trouvés parmi les différents contreplaqués en mélange faits d'aubier et de duramen de cyprès, et certains modèles ont été résistants vis à vis des termites aussi. Les panneaux résistants à l'attaque de champignons et de termites possédaient des plis extérieurs durables. Les plis épais d'aubier de cyprès laissés intacts dans ces contreplaqués en mélange montre un effet protecteur (vis à vis des termites) venant des plis durables. L'essai d'indentation (mesure de l'énergie d'indentation avant et après dégradation) présente une meilleure corrélation avec la perte de masse que l'essai ultrasonore (mesure de la vitesse des ultrasons avant et après dégradation). DE plus, l'essai d'indentation peut aussi être utilisé pour déterminer le gradient de perte de masse et le seuil de rupture quand la dégradation biologique a lieu dans les plis non durables situés sous les plis durables extérieurs.