This work developed an innovative approach of tire recycling through the application of waste tire rubber and textile fiber as reinforcements for the production of fully recycled thermoplastic elastomer (TPE), compounds turning wastes into added-value materials. An experimental optimization was performed to develop a specific phase morphology and achieve balanced physical, mechanical, and thermal properties of TPE based on recycled materials. In the first part, ground rubber tire (GTR) from regenerated rubber (RR) and non-regenerated rubber (NRR) based on off-the-road (OTR) tires were melt blended (twin-screw extrusion) with recycled high-density polyethylene (rHDPE) to investigate the effect of rubber regeneration and composition on the processability, phase morphology and properties of highly filled TPE containing up to 90 wt.% GTR. Inclusion of RR into rHDPE contributed to better flowability and processability because of higher chain mobility and particle deformability compared to NR particles. Despite decreasing tensile strength and tensile modulus with rubber content (stress concentration points), the elongation at break and impact strength increased which was attributed to the presence of a more elastic phase content and higher energy absorption through the deformation of rubbery particles retarding fracture. In the second part, TPE blends based on recycled thermoplastic were prepared via melt blending to study the effect of GRT particle size (0–250 μm, 250–500 μm and 500–850 μm) and content (0, 20, 35, 50 and 65 wt.%). The results revealed that for a fixed blend composition, smaller GTR particles (0–250 μm) gave higher tensile properties and toughness compared to larger particles because of higher specific surface area (higher value and better contact) between small GTR particles and the matrix promoting interfacial interaction. However, smaller particles had a negligible effect on mechanical strength at higher GTR content (above 50 wt.%) since incompatibility and poor interphase quality played a more significant role. In the next step, different types of regenerated recycled rubbers (RR₁ and RR₂) were used to produce highly filled TPE blends (over 70 wt.%). Strong entanglement between RR₂ (regeneration degree of 24%) free chains and the thermoplastic macromolecules contributed to strong interfacial interaction, leading to high mechanical properties. The introduction of a recycled ethylene-vinyl acetate (rEVA) copolymer improved the elongation at break and impact strength by 27% and 11% respectively, via encapsulation of the rubber phase by the elastomer copolymer (10 wt.%) forming a thick/soft interphase decreasing interfacial stress concentration slowing down fracture. In the last part, a masterbatch based on maleic anhydride grafted polyethylene (MAPE)/RR (70/30) was used for impact modification and compatibilization of recycled TPE composites reinforced with recycled tire fiber (RTF). The addition of surface coated RR with the coupling agent delayed crack initiation/propagation by forming a thick/soft interphase decreasing interfacial stress concentration slowing down fracture. Encapsulation of the rubber phase by MAPE provided an efficient method for waste tire recycling (rubber and fibers) by producing toughened TPE composites with acceptable mechanical properties. Overall, the results obtained in this project open the door for further development of waste tires recycling via the production of environmentally friendly, cost effective and added-value TPE compounds for several industrial applications like automotive, packaging and civil engineering. / Ce travail développe une approche innovante du recyclage des pneus grâce à l'application de déchets de caoutchouc de pneus et de fibres textiles comme renforts pour la production de composés élastomères thermoplastiques (TPE) entièrement recyclés transformant les déchets en matériaux à valeur ajoutée. Une optimisation expérimentale a été réalisée pour développer une morphologie de phase spécifique et obtenir des propriétés physiques, mécaniques et thermiques équilibrées du TPE à base de matériaux recyclés. Dans la première partie, de la poudrette de pneu usé (GTR) à partir de caoutchouc régénéré (RR) et de caoutchouc non régénéré (NRR) à base de pneus hors-route (OTR) ont été mélangés à l'état fondu (extrusion à double vis) avec des matériaux recyclés comme le polyéthylène haute densité recyclé (rHDPE) pour étudier l'effet de la régénération et de la composition du caoutchouc sur l'aptitude au moulage, la morphologie des phases et les propriétés du TPE hautement chargé contenant jusqu'à 90% en poids de GTR. L'inclusion de RR dans le rHDPE a contribué à une meilleure fluidité et une aptitude au moulage en raison de la mobilité des chaînes et de la déformabilité des particules plus élevées que les particules NR. Malgré la diminution de la résistance à la traction et du module de traction avec la teneur en caoutchouc (points de concentration de contrainte), l'allongement à la rupture et la résistance aux chocs ont augmenté, ce qui a été attribué à la présence d'une teneur en phase plus élastique et d'une absorption d'énergie plus élevée par la déformation des particules caoutchouteuses retardant la rupture. Dans la deuxième partie, des mélanges de TPE à base de thermoplastique recyclé ont été préparés par mélange à l'état fondu pour étudier l'effet de la taille des particules de GTR (0-250 μm, 250-500 μm et 500-850 μm) et leur contenu (0, 20, 35, 50 et 65% en poids). Les résultats ont révélé que pour une composition de mélange fixe, les particules de GTR plus petites (0-250 μm) ont donné des propriétés de traction et une ténacité plus élevées par rapport aux particules plus grosses en raison d'une surface spécifique plus élevée (valeur plus élevée et meilleur contact) entre les petites particules de GTR et la matrice favorisant l’interaction interfaciale. Cependant, les particules plus petites ont un effet négligeable sur la résistance mécanique à une teneur en GTR plus élevée (au-dessus de 50% en poids) puisque l'incompatibilité et la mauvaise qualité de l'interphase ont joué un rôle plus important. Dans l'étape suivante, différents types de caoutchoucs recyclés régénérés (RR₁ et RR₂) ont été utilisés pour produire des mélanges de TPE hautement chargés (plus de 70% en poids). Un fort enchevêtrement entre les chaînes libres RR₂ (degré de régénération de 24%) et les macromolécules thermoplastiques a contribué à une forte interaction interfaciale conduisant à des propriétés mécaniques élevées. L'introduction d'un copolymère éthylène-acétate de vinyle recyclé (rEVA) a montré une augmentation de l'allongement à la rupture et de la résistance aux chocs de 27% et 11% respectivement, via l'encapsulation de la phase de caoutchouc par le copolymère élastomère (10% en poids) formant un interphase épaisse/flexible diminuant la concentration de contraintes interfaciales ralentissant la fracture. Dans la dernière partie, un mélange maître à base de polyéthylène greffé à l'anhydride maléique (MAPE)/RR (70/30) a été utilisé pour la modification d'impact et la compatibilisation de composites TPE recyclés renforcés de fibres de pneu recyclées (RTF). L'ajout de RR recouvert en surface avec l'agent de couplage a retardé l'initiation et la propagation des fissures en formant une interphase épaisse/flexible diminuant la concentration de contraintes interfaciales ralentissant la fracture. L'encapsulation de la phase caoutchouc par MAPE a fourni une méthode efficace pour le recyclage des pneus usés (caoutchouc et fibres) en produisant des composites TPE renforcés avec des propriétés mécaniques acceptables. Dans l'ensemble, les résultats obtenus dans ce projet ouvrent la porte à un développement ultérieur du recyclage des pneus usagés via la production de composés TPE respectueux de l'environnement, rentables et à valeur ajoutée pour plusieurs applications industrielles telles que l'automobile, l'emballage et le génie civil.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1997. / Titre de l'écran-titre (visionné le 26 juin 2008). Publié aussi en version papier.

Dans un monde caractérisé par une consommation de plus en plus importante, la gestion des produits en fin de vie devient une problématique importante pour nos entreprises et pour la société en général. Par leur nature, les ordinateurs acheminés aux sites d'enfouissement sont très polluants et représentent une menace réelle pour notre santé et la qualité de nos nappes phréatiques. On se doit donc de dévier le flux d'appareil en fin d'utilisation vers d'autres options de valorisation. Au Québec, le réseau ainsi que la gestion des opérations de revalorisation d'ordinateurs en fin de vie n'a pas fait l'objet de recherche. Puisque la tendance mondiale est à la conscientisation environnementale et que de nombreuses actions sont posées dans ce sens, il devient important de bien comprendre l'organisation actuelle du réseau. Dix-huit entreprises québécoises ayant un rôle important à jouer dans le processus de revalorisation des ordinateurs en fin d'utilisation ont été impliquées dans cette étude. Cette dernière vise à établir le portrait de l'industrie actuelle au Québec. De plus, cette étude précise les processus opérationnels et les difficultés de gestion rencontrées par les joueurs. Cette recherche dévoile aussi les différentes stratégies ou moyens utilisés par les gestionnaires pour contrer l'incertitude présente dans cette industrie.

La masse des déchets, restée négligeable pendant les premiers millénaires de l’aventure humaine, a dangereusement augmenté avec la révolution industrielle et l’avènement de la société de consommation. Les déchets peuvent désormais détruire les lois de la nature. Ils engendrent des dégradations graves et irréversibles de l’environnement et des risques technologiques majeurs.Face à cette réalité, le droit communautaire des déchets et la jurisprudence de la Cour de Justice avaient mis en oeuvre trois systèmes immunitaires. Ils peuvent être désignés sous les termes d’immunité métaphysique, représentant un système de valeurs, d’immunité légale, correspondant à la coercition, à la solidarité, à l’information et à la participation, et d’immunité biologique, assurant le maintien de la corporalité.Cette avancée environnementale a été partiellement compromise par la marchandisation des déchets. En effet, le trait dominant de la marchandise est l’abstractivité, laquelle s’étend à tout ce qui entoure la forme–marchandise. Ainsi, la valeur marchande abstraite n’est capable que de différenciation quantitative contrairement à l’approche qualitative des défenseurs de l’environnement. Cette abstraction a permis de dépasser la pensée métaphysique et juridique qui dédaigne les résidus, mais a imposé un processus spatio-temporel qui détermine des formes de pensée nuisibles pour l’équilibre du milieu naturel / The mass of waste that remained negligible during the early millennia of human experience, dangerously increased with the industrial revolution and the advent of the consumer society. Wastes can henceforth destroy the laws of nature. They cause serious and irreversible degradation of the environment and major technological risks.Given this reality, the community law of the waste and the jurisprudence of the Court of Justice had implemented three immune systems. They can be designated by the terms of metaphysics immunity, representing a system of values, legal immunity, corresponding to coercion, solidarity, information and participation, and biological immunity ensuring the maintenance of corporeality.This environmental advance has been partially undermined by the merchandising of waste. Indeed, the dominant feature of the merchandise is the abstraction, which extends to everything surrounding the merchandise form. Thus, the abstract merchandise value is only capable of quantitative differentiation as opposed to the qualitative of the environmental advocates. This abstraction allowed exceeding legal and metaphysical thought that disdains the residues, but it imposed a spatiotemporal process that determines the forms of thought harmful to the balance of the natural environment.

Ce projet s’intéresse à la valorisation de deux résidus retrouvés dans les sites d’enfouissement: le polystyrène (PS) et le caoutchouc de pneus usés (SBR). En particulier, on propose de mélanger ces deux matières afin de produire un matériau de bonne qualité. Les procédés d’extrusion et d’injection ont été utilisés pour une large gamme de concentrations: entre 0 et 94% en poids de SBR. Afin d’améliorer la compatibilité entre les deux phases, un prétraitement par le PS en solution dans le toluène a été effectué sur les particules de caoutchouc. Pour évaluer l’efficacité du traitement, une caractérisation complète en termes de morphologie, densité, dureté et propriétés mécaniques (tension, flexion, torsion et impact) a été effectuée. De plus, deux types de matrice PS ont été comparées: un PS expansé (recyclé) et un PS cristal (vierge). Les résultats démontrent que le prétraitement permet d’améliorer les propriétés des mélanges. Par exemple, une augmentation de 20% du module de Young a été observée pour le PS expansé. Néanmoins, l’effet du traitement se fait surtout sentir pour des concentrations supérieures à 50% de SBR. / This project focuses on the revalorization of two residues found in landfills: polystyrene (PS) and waste tire rubber (SBR). In particular, it is proposed to mix both materials to produce a good quality compound. Extrusion and injection molding were used for a wide range of SBR concentration: between 0 and 94% by weight. To improve the compatibility between both phases, a pre-treatment with PS in solution (toluene) was carried out on the rubber particles. To assess the efficiency of the treatment, a complete characterization in terms of morphology, density, hardness, and mechanical properties (tension, bending, torsion, and impact) was performed. In addition, two types of PS (matrix) were compared: an expanded PS (recycled) and a crystal PS (virgin). The results show that pre-treatment improves the properties of the blends. For example, a 20% increase in Young's modulus was observed for expanded PS. However, the treatment was most effective for SBR concentrations above 50%.

Le problème de l'eau se pose avec acuité aussi bien au Nord qu'au Sud, chez les uns en terme de qualité, chez les autres en terme de quantité. L'accroissement démographique, les activités anthropiques et les changements climatiques exercent une grande pression sur la ressource «eau». Celle-ci diminue à cause de la surexploitation des nappes, de la pollution des lacs et des rivières, etc. Pour disposer de plus d'eau douce pour les usages industriels et d'eau potable, l'agriculture, qui consomme près de 70% de toute l'eau douce utilisée, doit réutiliser davantage les eaux usées en irrigation. Cette réutilisation permet, en plus de l'eau, d'apporter des fertilisants et de la matière organique. La réutilisation des eaux usées a toujours existé, mais elle a toujours été traitée d'une façon monodisciplinaire, le seul critère retenu étant la santé humaine. Toutes les normes de l'OMS ont été élaborées dans un souci sanitaire. Celles-ci ont été d'une part contraignantes, car difficile à respecter par les pays en voie de développement et, d'autre part, ont posé le problème d'acceptabilité sociale (image négative d'une eau considérée dangereuse). Le travail consiste à élaborer un outil de prise de décision qui, d'une part, intègre le nombre maximum de systèmes dans lesquels s'inscrit la réutilisation des eaux usées, et donc plusieurs critères et, d'autre part, permet de s'assurer que ce type de projet s'inscrit dans une perspective de développement durable et ce dès son élaboration. Une approche théorique a été adoptée, elle consiste à inventorier les systèmes mis en jeu dans le projet, à choisir les principes du développement durables qui cadrent avec le projet et d'élaborer une grille pour aider à la prise de décision. Cette approche doit pouvoir se généraliser à d'autres problématiques environnementales présentant des similitudes. Le présent travail ne présente aucune validation sur le terrain. Les difficultés rencontrées sont d'ordre théorique, notamment la définition des paramètres liés aux systèmes, le nombre de principes à choisir parmi les vingt sept du développement durable, la formulation de la question et l'évaluation au niveau de la grille. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Réutilisation des eaux usées, Irrigation, Développement durable, Grille décisionnel.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecole supérieure polytechnique de Dakar : 2006. / 112 réf.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecole supérieure polytechnique de Dakar : 2006. / 112 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences agronomiques : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 166 réf.

Le présent projet vise l’étude des techniques de mise en place et du comportement mécanique en déformation permanente des matériaux de type MR5 produits par le retraitement en place des chaussées. Une revue exhaustive des guides et méthodes de mise en place a été effectuée. L’usage d’un rouleau compacteur vibrant de type pieds-de-mouton est généralement recommandé pour ces travaux et n’est toutefois pas utilisé au Québec, lors de chantier de retraitement en place. Un volet in situ du projet a permis d’étudier l’effet de ce rouleau sur le compactage d’un matériau de type MR5 et MG20, de nature granitique, par le biais de planches de référence. Ce rouleau a été comparé avec un rouleau lisse standard et un gain a été observé au niveau de l’atteinte d’une densité élevée en fond de couche. Il a aussi été observé que l’usage du rouleau en mode vibratoire procure une performance de compactage très supérieure par rapport à un compactage sans vibration. Des essais au simulateur de chargement routier de l’Université Laval ont permis d’observer la sensibilité à la déformation permanente plus élevée du matériau MR5, par rapport à un matériau usuel de fondation de type MG20. Aussi, il a été observé lors de ces essais que la présence d’un gradient vertical de densité engendre une réduction de la durée de vie d’une chaussée, principalement lorsqu’une contrainte de surface élevée est appliquée. De plus, un programme d’essais triaxiaux a permis d’observer l’effet considérable d’un faible niveau de compacité ou de la présence d’une zone sous-densifiée en fond de couche sur l’accumulation et le taux de déformation permanente d’un matériau granulaire de fondation. Ces essais ont aussi permis d’étudier la sensibilité plus élevée d’un matériau recyclé MR5, de nature granitique, par rapport à un matériau recyclé comparable, de nature calcaire.