Glass Fibre Reinforced Plastic (GFRP) composite structures are increasingly used in waterfront and marine environments due to their corrosion resistance. While the GFRP materials have demonstrated excellent tensile capacities, they also present quite low elastic moduli compared to steel. Consequently, local buckling and excessive deflection are always performance-limiting factors in design of thin-walled composite structures that use low-tech FRP. / The research reported herein is focused on the buckling and deformation analysis of a pultruded sheet pile wall subjected to uniformly distributed load and harsh environmental exposures. Prior to structural analysis, material properties of the composite sheet pile were determined by coupon tests. A finite element ABAQUS model was introduced and validated by comparison with full-scale experimental test data. The prebuckling, buckling and postbuckling behaviour were evaluated and the failure mode identified. In order to enhance the load bearing capacity and reduce the deflection of the sheet pile panel, new profiles were proposed: the purpose was to increase the local buckling load and enhance the stiffness. Adding stiffeners at the junctions between the different section plates appeared to be efficient. / In order to study the durability of the FRP sheet piles under different service conditions, the effects of five environmental exposures on the structural performances were studied: they were freezing, freezing/thawing, wet environment, wet and freezing and wet and freezing/thawing conditions. The elastic moduli were found to be unaffected whereas reductions in the strength were observed. As a result, there was no noticeable change in the buckling load and deflection but significant decrease in ultimate failure load. Maximum loss in load capacity due to moisture uptake and freeze/thaw cycles was found to be about 23%.

This thesis reports on research, performed at McGill University, on the experimental responses of four deep beams forming part of a larger research program involving eight deep beams. The other four beams are reported by BouSaleh (2006). / The beams reported in this thesis were tested in an attempt to obtain crushing at the support nodal zones through the provisions of inadequate bearing area for beams with different tension tie anchorage details. / In order to study the influence of different anchorages of the main tension tie, the beams were designed with the same strut-and-tie model in accordance with the CSA Standard (2004). The four full-scale simply supported deep beams had similar dimensions of 1000 mm in height, 350 mm in thickness, and a span of 2000 mm centre-to-centre between the supports. The four beams contained two layers of five 15M reinforcement. However, the length of each specimen varied according to the different anchorage details. / The tension tie reinforcement anchored by straight bar embedment resulted in the longest beam. Identical overall lengths were provided for the specimens anchored using 90° standard hooks and friction-welded headed bars of head size 1.5 in. (38 mm). Finally, the shortest beam was anchored using friction welded headed bars of 2 in. (50 mm) head size. / The beam containing hooked anchorages performed better than the beam with straight bar embedment, with higher capacity and ductility. The reduced head size friction-welded headed bars, further anchored with a lead-in length, resulted in a higher nodal zone bearing stresses, better confinement for the concrete and higher ductility compared to the straight bar embedment and the hooked anchorage. The friction-welded headed bars having heads with an area equal to ten times the bar area not only reduced the length of the beam significantly and were capable of developing the full yield strength of the bar at the inner side of the head. The beam with full size heads achieved a higher capacity than the beam with the straight bar embedment and reached about the same capacity as the beam with hooked end anchorage. / This research also demonstrates the beneficial effect of the confining transverse pressure provided at the support nodal zones by the support reactions, in improving the bond. This effect resulted in higher bar stresses than those predicted using the CSA and ACI code development length expressions.

One of the fastest growing concerns in the wastewater treatment industry is the presence of estrogenic compounds in wastewater effluents that may threaten the reproductive success and development of aquatic organisms. The fact that such contaminants have been detected in surface waters at potentially detrimental levels indicates that conventional treatment plants are unable to effectively remove them; hence, supplementary treatment technologies must be considered. As one of these, enzymatic treatment offers numerous advantages which make such a treatment methodology almost tailor-made for the selective removal of such contaminants. In order to evaluate the potential for enzymatic treatment to be used to target important estrogenic compounds, the enzyme-catalysed oxidation of selected potent estrogens including estradiol, estriol and ethinylestradiol was studied. Horseradish peroxidase (HRP) enzyme was selected as the candidate enzyme since it is amongst the most studied oxidative enzymes and has been investigated extensively in waste treatment applications. Experiments were conducted at concentrations higher than those found in typical effluents in order to characterize the reactivity of the enzymes toward these compounds without being hampered by analytical difficulties. In order to gauge the importance/relevance of the data obtained for the enzymatic oxidation of estrogens parallel experiments were also conducted with phenol, which has been the subject of many past studies as a substrate of HRP and for which the technical feasibility of enzymatic treatment has been well established. / HRP was able to effectively catalyse the oxidation of estrogens over a wide range of pHs, with optimal performance in the pH range typically experienced in wastewaters. Measurements of the stoichiometry of the reaction between estrogens and peroxide and also the enzyme dose required to achieve certain target levels of substrate removal suggested that the enzymatic oxidation of estrogens consistently had lower peroxide and enzyme requirements than phenol. In fact, phenol required between 2.5 and 5 times more enzyme than the estrogens to achieve various target levels of removal. For all substrates studied, similar kinetics of removal were found, provided that sufficient enzyme was added to reactions to compensate for differences in substrate affinity. In contrast to earlier studies conducted with HRP, minimal inactivation of the enzyme was observed during the treatment of all substrates. The lesser inactivation observed in the present study was probably due to the very low concentration of target substrates used. Collectively, the results indicate that the removal of estrogens is likely to be more feasible than phenol itself. It is also suggested that since the estrogen concentrations utilized here were an order of magnitude higher than environmentally-relevant concentrations and since the enzyme dose required and the level of inactivation observed are directly related to the amount of substrate targeted for treatment, the feasibility of removing estrogens may be more favourable at environmentally relevant values, except where kinetic limitations may dominate.

The use of shear tabs continues to be one of the most popular methods of connecting steel beams to columns or girders. The current design procedure for shear tab connections in the 2010 CISC Handbook of Steel Construction is based on research conducted in the late 1980s. Some of the tabulated design values in the Handbook are based partly on outdated resistance factors and clauses. The CISC design method is also limited in its applicability; it applies only for shear tabs having a single row of seven bolts or less. Consequently, an up to date design procedure applicable to single and double row bolted shear tab connections featuring up to ten bolts per row is proposed by the author for use in Canada. In order to gain a better understanding of the behaviour of shear tab connections, sixteen full-scale tests were conducted using three different sized test beams. Connections varied in size from one row of three bolts to two rows of ten bolts. Six bolted connections and ten retrofit weld tests were conducted as there was a demand for information on retrofit welds from the consulting engineering community. Shear tab weld retrofits are often performed on construction sites when members are damaged or when detailing errors cause misalignments between bolts and holes. The tests on weld retrofits shear tab connections sought to determine whether they possessed sufficient ductility to accommodate the rotation demand and to establish the loads that these welded connections could withstand. The weld retrofit connections did reach the targeted rotations and did resist at least the same loads as their corresponding bolted connections were predicted to resist. The welded and bolted connections behaved differently in terms of the onsets of flexural and shear yielding. This behaviour was consistent for all test beam sizes for both single and double row tests. Weld retrofit connections tended to outperform their bolted counterparts in double row tests. The opposite was true in single row tests. / L'utilisation des plaques de cisaillement continue d'être l'une des méthodes les plus populaires pour connecter des poutres en acier aux colonnes ou aux poutres-maîtresses. La démarche de conception des assemblages avec plaques de cisaillement proposée par le CISC (2010) Handbook of Steel Construction est basée sur des recherches menées dans les années 1980. Le Handbook offer des tableaux de valeurs de capacité de connexion type basées en partie sur des facteurs de résistance et des clauses désuets. La méthode de conception du CISC (2010) est également limitée en application, car elle ne s'applique que sur les plaques de cisaillement ayant une seule rangée d'un maximum de sept boulons. En conséquence, une procédure de conception mise à jour, et applicable aux plaques de cisaillement avec une ou deux rangées boulonnés comportant jusqu'à dix boulons par rangée est proposé par l'auteur. Afin de mieux comprendre le comportement des assemblages avec des plaques de cisaillement, seize essais en grandeur réelles ont été réalisées en utilisant des poutres de trois grandeurs différentes. Les configurations des assemblages ont été variées d'une plus petite rangée de trois boulons à une plus grande ayant deux rangées de dix boulons. Six assemblages boulonnés ont été testés. En plus, dix autres assemblages munis de soudures de réparation ont été éprouvés, pour répondre aux besoins exprimés par des bureaux de génie-conseil. Des soudures réparatoires sur des plaques de cisaillement sont souvent effectuées sur chantier au cas où les membrures sont endommagées, ou quand les trous à boulons de la plaque et ceux de la poutre ne s'alignent pas suite à des erreurs de détaillage ou de fabrication. Les essais sur les soudures réparatoires visent à déterminer si ces soudures possèdent une ductilité pour permettre une rotation suffisante au niveau des assemblages. Ils ont aussi été utilisés pour déterminer les charges maximales que ces assemblages soudés peuvent supporter. Les assemblages avec soudures de réparation ont atteint les rotations ciblées et ont au moins résisté aux mêmes charges pour lesquelles les assemblages boulonnés sont conçus. Les assemblages soudés et boulonnés ont montrés des comportements différents vis-à-vis du commencement de plastification en flexion et en cisaillement. Ce même comportement est observé pour les poutres de toutes grandeurs, ainsi que dans les connexions avec rangées simples ou doubles. Parmi les assemblages avec rangées doubles, les assemblages ayant des soudures réparatoires avaient tendance à résister à plus de charge que les assemblages boulonnés. L'inverse est vrai quant aux assemblages ayant des rangées simples.

The seismic performance of schools deserves attention because of their unique occupancy characteristics and important post-earthquake role. Past experience has shown that school buildings are especially vulnerable to earthquakes; they are often irregular structures, and most of them were designed and built prior to the introduction of modern building codes that adequately address earthquake-resistant design and seismic hazard. This research addresses the concerns related to school earthquake safety for the province of Quebec by developing a seismic screening method for the evaluation of the public school buildings. Rapid visual screening methods are intended to be coarse screening procedures requiring little resources per building. The seismic screening method that was developed is a score assignment procedure, with the final score dependant on the seismicity, lateral load resisting system type, building height, construction year, potential structural deficiencies (horizontal and vertical irregularities, deterioration and short concrete columns), potential for pounding and local soil conditions. Scores are calculated based on the capacity spectrum method, a nonlinear static analysis procedure. The methodology is inspired by the Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazard (FEMA154) procedure, which has been adapted and enhanced to serve as a screening tool for schools in Quebec. It reflects these building's specific characteristics and takes into consideration the province's seismicity as stipulated in the 2010 edition of the National Building Code of Canada (NBC). The method is grounded on the extensive characterization of 101 individual school buildings, pertaining to 16 different school sites. These schools are designated as post-critical shelters and a secondary objective was to assess whether they can achieve this function in case of a design-level earthquake. Schools were characterized by site visits, study of building plans, and consultation of the city's microzonation map. Furthermore, an ambitious experimental program sought to determine the dynamic properties of all buildings and the characterization of the local soil conditions through ambient vibration measurements (AVM). Finally, a comprehensive inventory of unreinforced heavy masonry partition walls was made. From the collected information general characteristics of schools could be established, which were corroborated by an extensive literature review. AVM records on buildings permitted an assessment of some of the generic capacity curves used for the calculation of the scores by comparing their elastic range to the experimental fundamental frequencies. Local soil conditions determined from AVM where in good agreement with other sources of information. The experimental procedure was also found to be simple enough so its application is feasible in a rapid seismic screening context. The application of the screening method to the sample of schools classified 18 buildings as having a very high, 18 a high, 44 a moderate and 21 a low priority for future intervention. This information, together with average scores per school site, determines which sites are more likely to be adequate as post-earthquake shelters. A more detailed analysis of the results and comparison with two relevant existing rapid seismic screening methods (FEMA154 and the Manual for Screening of Buildings for Seismic Investigation, NRC92) clearly highlight some advantages of the developed method. Analysis of the scores' variances confirms that most of the evaluated parameters are significantly influential in the final scores. In particular, the classification of the structural weaknesses and the potential for pounding according to their severity proved effective to differentiate the buildings, something that was sought when developing the method because of the high incidence of these parameters in schools and because these are not properly considered in existing methods. / La performance sismique des écoles exige une attention particulière compte tenu de leur usage et de leur rôle-clé dans un contexte post-séisme. L'observation des dommages suite à des violents séismes a révélé que les bâtiments scolaires sont particulièrement vulnérables. Cette recherche vise à développer une méthode simplifiée et rapide, adaptée au contexte québécois, pour classifier la vulnérabilité sismique des bâtiments scolaires. La méthode procède par assignation de pointages dépendamment du type de système de résistance du bâtiment aux forces sismiques latérales, sa hauteur, son année de construction, la présence possible de faiblesses structurales (irrégularités verticales et horizontales, détérioration des matériaux, présence possible d'effets de poteaux courts dans les ossatures en béton armé), risque de cognement avec bâtiments adjacents, et effets d'amplification des accélérations dus aux conditions géotechniques locales. Les pointages ont été calculés à partir de la méthode de la capacité spectrale. Cette approche s'inspire de la méthodologie utilisée par FEMA 154 (Rapid Visual Screening of Buildings for Potential Seismic Hazard): toutefois elle est grandement améliorée et adaptée au contexte particulier des écoles du Québec. La méthode proposée reflète les caractéristiques particulières des bâtiments construits au Québec et tient compte des données d'aléa sismique stipulées dans l'édition 2010 du Code National du Bâtiment du Canada. Le développement de la méthode est basé sur l'étude de 101 bâtiments scolaires faisant partie de 16 écoles situées à Montréal et désignées par le Centre de sécurité civile pour servir de centre d'hébergement d'urgence. Un objectif secondaire de cette recherche consiste à évaluer lesquels parmi eux resteront fonctionnels suite à un tremblement de terre. Les données détaillées sur les 101 bâtiments ont été obtenues à partir d'inspections sommaires, par l'étude des dessins structuraux et architecturaux, et avec le microzonage sismique de Montréal. Les propriétés dynamiques de base des bâtiments et les conditions géotechniques ont été obtenues à partir de mesures de vibrations ambiantes. Enfin, on a fait un inventaire détaillé des partitions et murs de remplissage en maçonnerie non armée. La méthode d'évaluation a été appliquée aux 101 bâtiments de l'étude. Les pointages obtenus sont les suivants: 18 de priorité très élevée, 18 de priorité élevée, 44 de priorité modérée, et 21 de priorité faible. Une analyse détaillée des résultats obtenus avec la méthode proposée ainsi qu'une comparaison des résultats obtenus à l'aide des méthodes FEMA154 et NRC92 (Manual for Screening of Buildings for Seismic Investigation) ont permis de mettre en évidence plusieurs de ses avantages. L'analyse statistique des variances des pointages correctifs confirme que la plupart les paramètres d'évaluation sélectionnés ont une influence significative sur le pointage final.

In order to implement rational solutions to solids separation problems such as bulking and foaming and to rationally design new processes for the production of value-added products, it is necessary to understand the ecological functions and dynamics of heterotrophic bacterial populations inhabiting activated sludge wastewater treatment plants. Although phylogenetic (DNA- and RNA-based) characterization of these microbial communities demonstrated their wide diversity, the link between heterotrophic populations and specific functional niches is still tenuous. Because RNA levels are related to the growth rates and storage compounds are accumulated in response to specific growth dynamics, the abundance of these cellular constituents may serve as functional biomarkers. A flow cytometry method was developed to measure them on a cell-by-cell basis using fluorescent dyes: RNASelect for RNA, Nile Red for polyhydroxyalkanoates (PHA) and 7-AAD for DNA. The method was validated against five strains representing a wide range of bacterial diversity: Escherichia coli K-12, Rhodococcus jostii RHA1, Bacillus subtilis, Cupriavidus necator DSM428 and DSM 541 (a non-PHA producing mutant of DSM428). For these strains together, the RNA/DNA ratios determined by flow cytometry and by nucleic acid extraction were generally correlated.The method was then used to study samples obtained from three independent activated sludge reactors located at a wastewater treatment plant near Montréal: a full-scale reactor, a pilot-scale reactor using ozone to reduce sludge production, and a pilot-scale control reactor. In all cases, it was found that high RNA/DNA fluorescence signals ratios correlated with high fluorescence signals associated to PHA. Furthermore, when the PHA-associated signals of biomass sampled from the pilot-scale reactors were compared, it was found that the PHA signal was higher for the ozone-treated reactor samples. The increased PHA probably resulted from the production of extra readily degradable substrates by the ozone treatment of sludge. We suggest that this correlation between RNA/DNA ratios and PHA abundance represents a functional characterization of heterotrophs. Populations consuming readily degradable substrates would have a high RNA/DNA ratio and accumulate storage compounds, while it would be the opposite for populations consuming slowly degradable substrates. / Pour mettre en œuvre des solutions rationnelles aux problèmes de la séparation des solides tels que la prolifération de bactéries filamenteuses causant le foisonnement et le moussage et afin de concevoir rationnellement de nouveaux procédés pour la production de produits à valeur ajoutée, il est nécessaire de comprendre les fonctions écologiques et la dynamique des populations de bactéries hétérotrophes qui résident dans les installations de traitement des eaux usées par boues activées. Bien que la caractérisation phylogénétique (baseée sur l'ADN et l'ARN) de ces communautés microbiennes ait démontré leur grande diversité, les liens entre les populations hétérotrophes et des niches fonctionnelles spécifiques sont encore ténus. Parce que les niveaux d'ARN sont liés aux taux de croissance et que les composés de stockage sont accumulés en réponse à des dynamiques de croissance spécifiques, l'abondance de ces constituants cellulaires peut servir de marqueurs biologiques fonctionnels. Une méthode de cytométrie en flux a été développée pour les mesurer sur une base cellule par cellule en utilisant des colorants fluorescents : RNASelect pour l'ARN, le rouge du nil pour les polyhydroxyalcanoates (PHA) et le 7-AAD pour l'ADN. La méthode a été validée contre cinq souches représentant un large éventail de diversité bactérienne : Escherichia coli K-12, Rhodococcus jostii RHA1, Bacillus subtilis, Cupriavidus necator DSM428 and DSM 541 (une souche mutante de DSM428 incapable d'accumuler des PHA). La comparaison des ratios ARN/ADN déterminés par cytométrie en flux et par extraction d'acide nucléique entre ces souches a démontré une corrélation générale acceptable.La méthode a ensuite été utilisée pour étudier les échantillons obtenus à partir de trois réacteurs par boues activées indépendants situés dans une usine de traitement des eaux usées près de Montréal : un réacteur à pleine échelle, un réacteur à l'échelle pilote utilisant de l'ozone pour réduire la production de boues, et un réacteur de contrôle à l'échelle pilote. Dans tous les cas, on a constaté qu'un niveau élevé des ratios des signaux fluorescents d'ARN/ADN était corrélé avec des signaux élevés de fluorescence associée au PHA. Par ailleurs, lorsque les signaux associés au PHA de la biomasse échantillonnée à partir des réacteurs à l'échelle pilote ont été comparés, on a constaté que le signal PHA était plus élevé pour les échantillons du réacteur traité à l'ozone. L'augmentation du PHA résulte probablement de la production de substrats supplémentaires facilement dégradables par le traitement par ozone des boues. Nous suggérons que cette corrélation entre les ratios d'ARN/ADN et l'abondance de PHA représente une caractérisation fonctionnelle des hétérotrophes. Les populations consommant des substrats facilement dégradables auraient un ratio ARN/ADN élevé et elles accumulent des composés de stockage, tandis que ce serait l'inverse pour les populations consommant des substrats lentement dégradables.

The risk of progressive collapse of reinforced concrete parking structures due to punching shear failure of a slab-column connection can be increased by the corrosion of the top flexural reinforcement and delamination caused by exposure to de-icing salts. Although considerable research has been conducted regarding the punching shear failure of slab-column connections, there has been little research regarding the effects of corrosion of reinforcement and delamination on the punching and post-punching shear responses of the connections. Three slab-column connections were designed, constructed, and tested at McGill University to study: (1) the effects of significant delamination on the punching and post-punching responses of the specimens, and (2) the effects of structural integrity reinforcement on the post-punching behavior of delaminated specimens. A plastic sheet was cast below the top mat of reinforcement of each specimen to simulate extensive delamination of the reinforcement. The experimental results were compared to the experimental results of companion specimens tested by others, predictions using the CSA A23.3-04 design provisions, and predictions from an analytical model developed for the post-punching response. The presence of structural integrity reinforcement allowed for the development of a post-punching shear resisting mechanism, producing a significant increase in both the post-punching shear resistance and the ultimate deflection of the specimen. Extensive delamination caused decreases in the pre-punching stiffness, punching shear resistance, and post-punching shear resistance of the specimens. The analytical model provided relatively accurate predictions of the progressive breakout of each layer of reinforcement during the post-punching shear response for the specimens without delamination. However, the predictions for the delaminated specimens were less accurate, probably due to the combination of damage from both delamination and from the progressive damage during breakout of the reinforcement. The model under-estimated the ultimate deflection of the specimens. / Le risque d'effondrement progressif des structures de stationnement en béton armé causé par le poinçonnement en cisaillement d'un assemblage dalle-poteau peut être augmenté par la corrosion du lit d'armatures supérieures et la délamination, causée par l'exposition aux sels de déglaçage. Bien qu'il y ait beaucoup de recherches déjà réalisées examinant le poinçonnement en cisaillement d'assemblages dalle-poteau, il a eu peu de recherches concernant les effets de la corrosion et de la délamination du béton sur le comportement du poinçonnement et du post-poinçonnement des assemblages dalle-poteau. Trois assemblages dalle-poteau ont été conçus, construits, et testés à l'Université McGill pour étudier : (1) les effets de la délamination excessive sur le comportement du poinçonnement et du post-poinçonnement des spécimens, et (2) les effets de l'armature d'intégrité structurale sur le comportement post-poinçonnement des spécimens délaminés. Une feuille de plastique était placée sous le lit d'armature supérieure de chaque spécimen pour simuler la délamination excessive de l'armature. Les résultats expérimentaux ont été comparés avec ceux des spécimens témoins testés par d'autres, avec les prédictions de la norme CSA A23.3-04, et avec les prédictions d'un modèle analytique développé pour l'étude du comportement post-poinçonnement. L'armature d'intégrité structurale a permis le développement d'un mécanisme de résistance post-poinçonnement, créant ainsi une augmentation significative de la résistance post-poinçonnement et de la déformation ultime des spécimens testés. La délamination excessive a causé des réductions de la rigidité avant le poinçonnement, de la résistance au poinçonnement, et de la résistance post-poinçonnement des spécimens. Le modèle analytique, pour la prédiction de chaque rang d'armature d'intégrité structurale et chaque rang d'armature supérieure, est relativement précis pour les spécimens sans délamination. Toutefois, les prédictions du modèle pour les spécimens délaminés étaient moins précises, probablement en raison de la combinaison des dommages causés par la délamination et la détérioration progressive du béton au cours de l'arrachement de l'armature. Cependant, le modèle sous-estime la déformation ultime des spécimens.

Sustainable development, as it is understood and accepted presently, has been embraced by nearly the entire world; however, the complexities of economic, environmental, social, cultural and other related issues and the interactions between them have not yet been fully comprehended. While the economic and environmental aspects of sustainable development have received much attention since the introduction of the concept, the socio-cultural aspects remain conceptually less developed. The objective of this thesis is to explore the notion of social sustainability as well as the role of culture in sustainable development. Elimination of the conceptual and analytical barriers of socio-cultural aspects of sustainable development along with the integration of social sustainability and incorporation of culture into the sustainable development agenda are needed to address the main challenges of sustainable development, especially in developing countries. Furthermore, education has been identified as a key social strategy for promoting sustainable development. By fundamentally changing the educational system at all levels to incorporate the principles, values and lifestyles required for sustainable development, a more sustainable future in terms of environmental integrity, economic viability and a just society can be created. Engineering education, particularly at higher levels for decision-makers, researchers and teachers needs to be reoriented towards sustainable development aimed at cultivating environmentally-aware attitudes, skills and behaviour patterns, as well as a sense of ethical responsibility. Over the last two decades the world has witnessed an increase in frequency and impact of natural and man-made disasters. By increasing the capacity of nations to prepare for or cope with these disasters, the international community can limit the major loss of human lives and livelihoods, the destruction of economic and social infrastructure, as well as environmental damages, It can also progress more effectively towards the achievement of sustainable development. The significance of the socio-cultural aspects of sustainable development as well as the role of education for building a culture of safety and resilience have been presented as a case study of Haiti. / Le développement durable, comme il est compris et accepté présentement, a été adopté par presque tout le monde entier; mais les complexités économiques, environnementales, sociales, culturelles et autres sujets connexes et leurs interactions n'ont pas encore entièrement compris. Les aspects économique et environnemental du développement durable ont reçu assez d'attention depuis l'introduction de l'idée, mais l'aspect socioculturel reste pratiquement moins développé. L'objectif de cette thèse est de découvrir l'idée de durabilité sociale et le rôle de la culture dans le développement durable. On croit que l'élimination des obstacles conceptuels et analytiques de l'aspect socioculturel en développement durable, avec l'intégration de durabilité sociale et l'incorporation de la culture dans le programme du développement durable, sont les clés pour faire face aux défis principaux du développement durable surtout dans les pays en développement. En outre, l'éducation a été identifiée comme une clé stratégique sociale pour promouvoir le développement durable. En changeant foncièrement le système de l'éducation en tous les nivaux pour intégrer les propres principes, valeurs et modes de vie nécessaires pour le développement durable, aussi un avenir plus durable en matière de l'intégrité environnementale, viabilité économique et société juste peut être crée. L'éducation de l'ingénierie, surtout au niveau de prendre des décisions, les chercheurs et les enseignants ont besoin de se diriger vers le développement durable avec le but de renseigner une conscience, des compétences et des habitudes écologiques, ainsi un sens de responsabilité éthique. A travers les deux derniers décennies le monde a témoigne une croissance dans la fréquence et l'impact des catastrophes naturelles et les catastrophes causées par les être-humains. En augmentant la capacité des pays à se préparer contre et faire face aux catastrophes, la commaunite international ne peut pas se limiter aux pertes majeures des vies et alimentations, des dommages économiques et sociales, et les dégâts en l'environnent, mais aussi plus effectivement vers le chemin du développement durable. L'importance de l'aspect socioculturel du développement durable et le rôle de l'éducation pour établir une culture de sécurité et une résistance contre les risques, sont présentés dans l'étude de cas sur la catastrophe en Haïti.

Six full-scale reinforced concrete deep beams were constructed and tested to investigate the influence of concrete strength on their behaviour. Two levels of uniformly distributed reinforcement steel were tested for three pairs of deep beams with different concrete strengths to determine the influence of the reinforcement ratio on performance. Simple strut-and-tie models, refined strut-and-tie models, and sectional analysis are used to predict the behaviour of the specimens and to verify design approaches. It was found that increased concrete strength resulted in an increase in the ratio of the bearing stress at crushing to the compressive strength of the concrete. An increase in the reinforcement ratio from 0.2% to 0.3% resulted in smaller crack widths at service load level. / Six poutres profondes de grandeur réelle en béton armé ont été construits et testés pour étudier l'influence de la résistance du béton sur leur comportement. Deux niveaux d'armature distribuée uniformément ont été testés pour trois paires de poutres profondes avec des bétons de différentes résistances pour étudier l'influence du ratio d'armature sur la performance. Des modèles de bielle et tirant simples, des modèles de bielle et tirants plus complexes, et l'analyse par section sont utilisés pour prédire le comportement des spécimens et pour vérifier les approches de conception. Une augmentation de la résistance du béton a entraîné une augmentation du ratio de la contrainte d'écrasement à la résistance du béton en compression. Une augmentation du ratio d'armature de 0.2% à 0.3% a entraîné une diminution de la largeur des fissures à la charge de service.

Early carbonation curing technology was developed to replace steam curing for precast dry-mix concrete production. To facilitate carbon dioxide diffusion in concrete within 24-h after casting, presetting is necessary. It was accomplished by a short steam curing or by a controlled air curing. Carbonation was carried out after presetting at a gas pressure of 0.15 MPa and in a period of two hours. The performance of carbonated concretes was characterized by their carbon uptake, strength gain, pH values, calcium hydroxide content, permeability, sorptivity, freeze-thaw damage resistance and sulphate and acid resistance. It was found that the early carbonation curing could produce concrete with comparable strength by steam curing and lead to reduced calcium hydroxide on surface while maintaining pH higher than the corrosion threshold at the core. Carbonated concretes also exhibited improved resistance to sulphate attack, water absorption, and ion penetration. The early carbonation curing also demonstrated CO2 sequestration potential as an added value to the process. The microstructure of the cement paste subject to early carbonation was studied to understand the mechanism of early carbonation of concrete. Calcium carbonates produced by the process were integrated in calcium-silicate-hydrate while maintaining its initial silicate structure. The wetting procedure applied in subsequent hydration was essential to produce more hydration products in the carbonated zone and increase strength and durability. Both ordinary Portland cement (OPC) and Portland limestone cement (PLC) were investigated for their carbonation behaviour. PLC was found to be more CO2 reactive. / La technologie de cure par carbonatation précoce a été développée pour remplacer la cure par étuvage pour la production du béton mélange-à-sec préfabriqué. Afin de faciliter la diffusion du dioxyde de carbone dans le béton dans les 24 heures après le moulage, le préréglage est nécessaire. Ceci a été accompli par une cure par étuvage de courte durée ou par une cure par air contrôlé. Après le préréglage, la carbonatation a été effectuée à une pression de gaz de 0,15 MPa et dans une période de deux heures. La performance des bétons carbonatés a été caractérisée par leur absorption de carbone, le gain de résistance, les valeurs de pH, la teneur en hydroxyde de calcium, la perméabilité, la sorptivité, la résistance au gel-dégel ainsi qu'aux sulfates et à l'acide. Il a été constaté que la cure par carbonatation précoce pourrait produire du béton avec une résistance comparable à la cure par étuvage. Aussi, il a été noté que la carbonatation précoce pourrait résulter à une réduction de l'hydroxyde de calcium sur la surface tout en permettant le pH au coeur d'être supérieure à la valeur seuil de la corrosion. Des bétons carbonatés ont également présenté une résistance améliorée aux attaques des sulfates, à l'absorption de l'eau et à la pénétration des ions. En plus, la cure par carbonatation précoce a démontré le potentiel de séquestration du CO2 comme une valeur ajoutée au processus.La microstructure de la pâte de ciment soumise à la carbonatation précoce a été étudiée afin comprendre le mécanisme de carbonatation du béton. L'hydrate silicate de calcium (HSC) dans le ciment carbonaté était fortement intégré avec les carbonates de calcium tout en conservant sa structure silicatée initiale. La procédure de mouillage appliquée à l'hydratation ultérieure a été essentielle afin de produire plus de produits d'hydratation dans la zone carbonatée et d'augmenter la résistance et la durabilité. Le ciment Portland ordinaire (CPO) et le ciment Portland au calcaire (CPC) ont été étudiés pour comprendre leur comportement lors de la carbonatation. Le CPC est en mesure d'absorber plus de dioxyde de carbone et de produire une résistance plus élevée à un âge précoce.