Dans l'industrie du béton, le terme «eau grise» ( gray water ) englobe les eaux de lavage des toupies des camions malaxeurs et les eaux de lavage utilisées dans les stations de recyclage du béton frais. Seules les eaux grises peuvent, sous certaines conditions, être utilisées pour le gâchage des bétons. Les eaux grises sont produites à l'aide d'équipements spéciaux (recycleur à bétons, bassin de décantation) permettant d'entreposer, de diluer et de contrôler la température des eaux grises. L'eau grise, aussi appelée eau recyclée, doit également respecter certaines exigences normatives portant sur la teneur en chlorures, en sulfates et en matières solides en suspension. Cette recherche vise à mieux comprendre les effets de l'eau recyclée sur certaines propriétés des bétons frais et durcis. Le programme de recherche comporte des essais en laboratoire et des essais de production en usine. Les essais en laboratoire visent à comprendre et à quantifier l'influence de la teneur en eau recyclée sur les propriétés des bétons frais et durcis. Les essais en usine visent à évaluer la validité des conclusions dégagées de l'étude en laboratoire à partir de quatre types de bétons produits commercialement. Les résultats montrent que l'utilisation d'eau recyclée, en remplacement d'une partie de l'eau potable utilisée pour gâchage, engendre systématiquement une diminution du volume d'air entraîné et du temps de prise. Dans certaines conditions, l'eau recyclée peut aussi provoquer une forte chute de l'affaissement. Les résistances à la compression sont relativement peut affectées en raison du rapport eau/liant réel plus faible des bétons avec eau recyclée. Et finalement, la baisse du volume d'air entraîné peut compromettre la résistance à l'écaillage des bétons contenant de l'eau recyclée.

Shoddy fibres or"Shoddies" are a mixture of post-consumer and post-industrial fibres diverted from textile waste streams and recycled into their raw fibre form. They have found widespread use as a raw material for manufacturing sound absorbers that include, but are not limited to: automotive, architectural and home appliance applications. The purpose of this project is to develop a simple acoustic model to describe the acoustic behaviour of sound absorbers composed primarily of Shoddy fibres. The model requires knowledge of the material's bulk density only. To date, these materials have not been the focus of much published research and acoustical designers must rely on models that were developed for other materials or are overly complex. For modelling purposes, an equivalent fluid approach is chosen to balance complexity and accuracy. In deriving the proposed model, several popular equivalent fluid models are selected and the required input parameters for each model identified. The models are: the model of Delaney and Bazley, two models by Miki, the model of Johnson in conjunction with the model of Champoux and Allard and the model of Johnson in conjunction with the model of Lafarge. Characterization testing is carried out on sets of Shoddy absorbers produced using three different manufacturing methods. The measured properties are open porosity, tortuosity, airflow resistivity, the viscous and thermal characteristic lengths and the static thermal permeability. Empirical relationships between model parameters and bulk density are then derived and used to populate the selected models. This yields several"simplified" models with bulk density as the only parameter. The most accurate model is then selected by comparing each model's prediction to the results of normal incidence sound absorption tests. The model of Johnson-Lafarge populated with the empirical relations is the most accurate model over the range of frequencies considered (approx. 300 Hz - 4000 Hz) Characterization testing yields specific values for intrinsic material parameters that allow for comparison to other porous materials. Individual parameter relations allow users to substitute measured or theoretical values as needed. A new empirical acoustical model is proposed to describe the behaviour of Shoddy-based fibre absorbers. The model requires knowledge of the bulk density only. This parameter is easily measured making application of the model elementary.

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.

La valorisation, comme granulats, des matériaux issus du recyclage du béton de démolition contribueà diminuer les surfaces dédiées au stockage des déchets et à limiter le recours systématique auxressources naturelles. L’emploi de fines recyclées à partir de béton de déconstruction s’inscrit danscette démarche et permet par ailleurs, quand la fine est utilisée en substitution partielle du cimentlors de la fabrication de nouveaux matériaux cimentaires, de réduire l’impact sur l’environnement deces matériaux.Cet usage conduit à mettre en présence dans la pâte à l’état frais du ciment anhydre et du cimenthydraté, ce qui pose la question de l’impact de cette situation sur le matériau. Pour y répondre enpartie, les travaux de recherche présentés dans cette thèse ont pour objectifs principaux d’étudier leprocessus d’hydratation d’une phase anhydre en présence d’autres phases hydratées, et d’analyserl’influence des conditions thermo-hydriques de conservation (HR et T°) sur les cinétiquesd’hydratation des matériaux cimentaires.Pour ce faire, une campagne expérimentale a été menée sur des mortiers et leurs pâtes de cimentéquivalentes fabriqués en remplaçant une partie de leur ciment Portland par une fine issue durecyclage d’une pâte de ciment durcie et bien hydratée. Un suivi au cours du temps des teneurs enPortlandite, de la porosité totale, de la résistance à la compression ainsi que de la résistance à lacarbonatation accélérée des matériaux a été réalisé. Les résultats obtenus montrent qu’il est possiblede fabriquer des mortiers en substituant le ciment par une fine obtenue uniquement par concassageet broyage d’une pâte de ciment durcie. Cependant, l’augmentation du taux de substitution massiquedu ciment par la fine recyclée s’accompagne d’une altération des propriétés et performances desmortiers. Les résultats du suivi d’hydratation couplés aux résultats d’analyse de la microstructure ontmontré que l’effet des conditions thermo-hydriques de conservation sur les cinétiques d’hydratationdes différentes pâtes de ciment dépend de leurs propriétés intrinsèques (microstructure). Celapourrait expliquer l’absence de consensus dans la littérature sur la valeur de l’humidité relativeambiante conduisant à l’arrêt de l’hydratation.En parallèle à l’étude expérimentale, une étude numérique de l’influence des conditions thermohydriquesde conservation sur l’hydratation des pâtes de ciment a été menée. Pour les besoins del’étude, une réadaptation du code de calcul utilisé, CEMHYD3D, a été nécessaire. Les résultatsobtenus montrent que, lors de l’hydratation, la Portlandite initialement présente dans le matériau(apportée par la fine recyclée) se dissout au contact de l’eau alors que la phase encore anhydre enproduit. Cette étude a également permis de conforter les résultats expérimentaux quant à l’influencede l’humidité relative ambiante sur l’hydratation. / The use, as aggregates, of recycled materials from demolished concrete contributes to limit landfill and the systematic use of natural resources. Using recycled fines from the deconstruction concrete is an extension of this approach. When used as a partial substitution for cement in cementitious materials, it may also be a solution to reduce the environmental impact of these materials.This specific use induces the presence of anhydrous cement particles and hydrated cement phases in the fresh material. This raises the question whether and how it can impact the hydration process. With the aim to answer, at least partially, to this question, the thesis presents a study of the hydration process of an anhydrous phase in the presence of other hydrated phases, and analyzes the influence of the conservation conditions (RH and T°) on the hydration kinetics of cementitious materials.An experimental campaign was conducted on mortars and their equivalent cement pastes designed by replacing a part of their Portland cement by a recycled cement paste fine. The monitoring of the Portlandite content, the total porosity, the compressive strength and the accelerated carbonation of the materials was achieved. The obtained results show that it is possible to design mortars by substituting their cement by a fine obtained only from crushing and grinding of a hardened cement paste. However, increasing the substitution ratio of the cement by the recycled fine was find to be accompanied by a deterioration of the mortars properties and performances. The results of the hydration monitoring coupled to investigations of the microstructure showed that the effect of conservation conditions on the hydration kinetics of the different cement pastes depends on their intrinsic properties (microstructure). This could explain the lack of consensus in the literature on the drying conditions under which hydration kinetics are strongly affected.In parallel to the experimental study, a numerical study of the influence of the conservation conditions on the hydration of cement pastes was conducted. Readjustments of the parameters of the used code (CEMHYD3D) were necessary. The obtained results show that, during hydration, the Portlandite originally present in the material (provided by the recycled fine) dissolves in contact with water, while the anhydrous phase produces new Portlandite. This study consolidated moreover the experimental results on the influence of the ambient relative humidity on hydration.