Le béton est le deuxième matériau le plus consommé au monde après l'eau. Les professionnels de la construction, de plus en plus confrontés aux questions liées à la préservation de l'environnement, font face depuis quelques années à des difficultés d'approvisionnement en matière première. D'autre part, le secteur du bâtiment produit une quantité très importante de déchets, qui sont encore trop souvent déposés en installation de stockage. La valorisation de ces déchets devient un enjeu environnemental majeur. Leur réutilisation sous forme de granulats destinés à la fabrication de nouveaux bétons permettrait la préservation des ressources naturelles, mais également une limitation de la pollution par enfouissement.Le travail de doctorat présenté dans ce manuscrit a pour objectif d'améliorer la compréhension du comportement des bétons de granulats recyclés soumis à des températures élevées. En effet, lorsque le béton est soumis à des températures élevées, lors d'un incendie par exemple, le matériau subit de nombreuses altérations - dilatation des granulats, retrait de la pâte de ciment, augmentation de la pression de vapeur au sein du matériau, ou encore différentes contraintes thermiques qui peuvent conduire à des phénomènes de fissuration et d'écaillage. De par leur composition, les granulats recyclés présentent des caractéristiques différentes des granulats naturels qui peuvent influencer les caractéristiques physiques, mécaniques et thermiques du béton. Nous comprenons qu'il est primordial d'être en mesure d'anticiper le comportement du béton recyclé à haute température afin de permettre son utilisation dans le bâtiment.Les recherches présentées ici consistent en une approche expérimentale. Deux sortes de granulats recyclés sont testées, un « granulat recyclé de laboratoire » issu d'un béton naturel formulé, coulé et concassé au laboratoire, et un « granulat recyclé industriel » issu d'un chantier de démolition. Les bétons incorporant ces granulats sont formulés avec deux types de matrices cimentaires : une matrice ordinaire, avec un rapport E/C de 0.6 et une matrice hautes performances, avec un rapport E/C de 0.3. Les bétons sont soumis à des cycles de chauffage – refroidissement jusqu'à 150°C, 300°C, 450°C et 750°C, à vitesse lente afin d'assurer l'homogénéité de la température au sein des échantillons. A l'issue de chaque traitement thermique, l'évolution des propriétés thermiques, mécaniques et microstructurales est analysée. L'enjeu de ces travaux est également de comprendre l'interaction entre les granulats et les matrices de compacité variable, à température élevée. / In the past decade, constructions sites have been growing more than ever, and the aggregate production and importation are not sufficient any more to cover the needs in construction materials. The goal set in France is to re-use 20 more Mt each year of waste as recycled material for building sites before 2020.The objective of this experimental study is to assess the high temperature behavior of ordinary and high performance concrete made with recycled coarse aggregates (RCA). Concrete behavior at high temperature -expansion of aggregates, withdrawal of cement paste, increase of vapor pressure, chemical transformations...- can lead to several phenomena such as spalling, and a dramatic loss of mechanical properties. As aggregates occupy a large volume of concrete, around 60-80%, they play a major role in the heat and mass transfer into concrete during fire. Recycled coarse aggregates (RCA) being different from natural coarse aggregates (NCA) in many ways – higher porosity, double interfacial transition zone – it is essential to study recycled aggregate concrete behavior when submitted to high temperature.Two types of recycled coarse aggregates are used. An industrial one, obtained from a building demolition site and a laboratory one was obtained from a parent concrete (PC) mixed, cast and crushed in the laboratory. From both recycled aggregates, normal concrete (w/c = 0.6) and high performance concrete (w/c = 0.3) are cast. The four recycled concretes are compared to reference concretes, with the same formulation, made with silico-calcereous coarse natural aggregates. Concretes cylinders are subjected to heating/cooling cycles, up to 150, 300, 450 or 750°C. The heating rate is 0.5°C/min, and is followed by a 2 hours stage once the target temperature is reached, to insure an homogeneous temperature inside the cylinder. Cracks of concrete specimen are observed by optical microscopy, then their residual mechanical performances are measured (compressive strength, splitting tensile strength and dynamic young modulus). Their thermal behavior (conductivity, diffusivity, specific heat, thermal gradient during heating), and the evolution of their microstructure (loss of weight, porosity) are also studied.The study is completed with a Life Cycle Analysis were the life cycle of 1m3 of concrete is studied according three options. A scenario without recycling, a scenario were demolition waste are recycled into aggregates in-situ, a scenario were demolition waste are recycled into aggregates and transported to another construction site.

Cette thèse est une enquête d'histoire et de philosophie des sciences sur l'hypothèse Gaïa (HG) proposée par Lovelock et Margulis dans les années 1970. L'examen historique de l'élaboration d'HG et de sa très riche réception dans diverses disciplines scientifiques (climatologie, biogéochimie, géochimie, biologie de l'évolution, écologie et sciences de la complexité) et au sein des mouvements environnementalistes nous conduit à montrer qu'une ambiguïté majeure sur le statut d'HG grève la littérature : qu'est-ce qu'HG ? Nous montrons qu'HG a été considérée tantôt comme une hypothèse, tantôt comme une théorie, tantôt comme un programme de recherche, tantôt comme une philosophie de la nature. Chacune de ces lectures est ensuite examinée. Nous proposons une caractérisation épistémologique et historique d'HG montrant qu'HG ne doit pas être interprétée comme une hypothèse devant être confrontée de manière directe aux faits, mais comme une théorie élaborée avec des modèles. Nous clarifions alors le rôle et le statut méthodologique des modèles et théories d'HG ainsi que les concepts et hypothèses fondamentales qui les sous-tendent. La reconnaissance de Gaïa comme un système constitué des vivants et de l'environnement avec lequel ils interagissent a été l'origine de la constitution d'un nouveau programme de recherche: les sciences du système Terre. Nous proposons une histoire et une caractérisation de ce programme, repérons les déplacements philosophiques qu'il a opérés à propos des concepts de vie, d'environnement et de nature puis analysons les liens entre les conceptions que Lovelock a de Gaïa et les prescriptions environnementales qu'il a prononcées au nom de Gaïa. / The Gaia hypothesis (GH) proposed in the 1970's by Lovelock and Margulis is here analyzed from a history and philosophy of science perspective. The historical analysis of GH's elaboration and rich reception across various disciplines (climatology, biogeochemistry, geochemistry, evolutionary biology, ecology and complexity sciences) and within environmentalist movements leads me to argue that a major ambiguity plagues the relevant literatures: what is GH? I show that GH has been considered as a hypothesis, as a theory, as a research program, or as a philosophy of nature. Each of these interpretations is then analyzed. An epistemological and historical characterisation of GH shows that GH should not be interpreted as a hypothesis which ought to be confronted directly to empirical facts, but as a theory elaborated with models. I elucidate the methodological role and status of GH's models and theories before clarifying the concepts and expliciting the fundamental hypotheses underlying these models and theories. The recognition of Gaia as a system constituted of living organisms and the environment with which they internet led to the constitution of a new research program: the Earth system sciences. I offer a history and a characterisation of this research program, specify the philosophical shifts it brought about concepts such as life, the environment and nature and I analyze the relationships between Lovelock's conceptions of Gaia and the environmental prescriptions he pronounced in the name of Gaia.