L'objet de l'étude concerne les transformations urbaines à l’échelle du «projet de ville». la discussion s'appuie sur les réflexions théoriques développées en europe, et se concentre sur l'étude de quelques cas spécifiques, essentiellement français; le travail de recherche est conduit en parallèle entre le politecnico de turin et les équipes du laboratoire mosaïques de l’université de paris ouest la défense. le thème central de la recherche est l’analyse de la complexité urbaine, caractérisée par des conditions d'incertitude et d'imprévisibilité.le tracé du parcours de recherche mène à la construction d'une grille d’interprétation des projets urbains par le biais de l'«incertitude», qui est utilisée comme un filtre d’analyse pour les cas d’étude. plus généralement, la thèse s'étend jusqu'à essayer de systématiser un discours liant l'incertitude, les dynamiques actuelles de transformation urbaine et les outils mis en jeu pour améliorer les conditions d’intervention dans des contextes de grande complexité. les résultats de l’étude des cas analysés présentent à la fois des points de forces et des points de faiblesse. dans un cadre qui se caractérise comme substantiellement original, novateur et aux nombreuses potentialités, qui pourrait conduire à des résultats concrets d’une très bonne conception, se trouve aussi des nœuds et des éléments critiques. / The dynamics of possible. uncertainty and sustainability in urban transformation practices.the purpose of the study concern urban transformations at the “city project” scale.the discussion draws on the theoretical reflections developed in europe, and focuses on the study of some specific cases, mainly french; the research is conducted in parallel between the politecnico of turin and the teams of the laboratoire mosaïques (université de paris ouest la défense).the central theme of the research is analyzing the urban complexity, characterized by conditions of uncertainty and unpredictability. the research led to the construction of an interpretation grid for urban projects through the concept of "uncertainty", which is used as a filter for the analysis of the case studies. more generally, the thesis aims to try a systematization between uncertainty, existing urban transformation dynamics and planning tools set up to improve the conditions of intervention in high complexity contexts.the results of the case studies analysis present points of strengths and points of weakness. in a frame which is characterized as substantially original, innovative and rich of potentialities, which could lead to tangible results of a very good efficacy, also many critical elements has been reported.

Ce travail traite de l'optimisation de la formulation et de la durabilité des micro-bétons de résine. Ces matériaux peuvent être utilisés en substitution aux bétons cimentaires pour la réalisation d'éléments structuraux exposés à des agressions chimiques et/ou climatiques. Ils résultent de l'association entre un polymère, le plus souvent thermodurcissable, et des granulats. Le béton qui en résulte est connu sous la dénomination anglo-saxonne “ Polymer Concrete (PC) ”. On le désignera béton à matrice organique “ BMO ” également connu sous l'appellation de “ Béton Résineux ”. Ces matériaux souffrent de leur coût élevé qui constitue un frein quant à leur développement. Aussi, la première partie de ce travail a consisté à étudier le comportement mécanique et physique de ces matériaux formulés avec des fractions massiques en polymère jouant le rôle de liant qui varient entre 5 et 13%. Le polymère est un époxyde de type DGEBA réticulée avec une diamine aliphatique. L'objectif est de trouver une formulation de micro béton résineux (MBR) économique alliant résistance mécanique, durabilité et coût. On montre qu'une fraction massique de 9% de polymère «est un optimum. Au-delà de ce pourcentage les caractéristiques mécaniques et physiques des MBR ne varient plus et en dessous elles diminuent. Afin de diminuer encore le pourcentage d'époxyde, des fillers calcaires ont été incorporés dans la formulation des MBR. On montre qu'une formulation avec une fraction massique en époxyde de 7% et un dosage en fillers de 10% et de 83% en granulats conduit à un MBR ayant des propriétés physiques et des résistances mécaniques plus importantes que celles du MBR formulé avec 9% d'époxyde. La résistance des MBR à base d'époxyde optimaux avec incorporation de fillers calcaires et sans aux attaques chimiques et au gel/dégel modéré a été étudiée et comparée à celle d'un micro béton hydraulique (MBH). Les résultats ont montré que les deux formulations de MBR ont une durabilité meilleure que celle de MBH. / X

Les joints de chaussées sont mis en oeuvre pour contrôler la fissuration due aux conditions thermiques et environnementales. Par ailleurs, les goujons d?acier sont couramment utilisés au Québec dans la réalisation de dalles de chaussées en béton jointées, appelées communément dalles courtes goujonnées. Ils permettent le transfert des charges dues au trafic entre les dalles au niveau des joints. Il s?avère aujourd?hui que les conditions environnementales rencontrées en Amérique du Nord (et plus particulièrement au Québec) et l?emploi de sels de déglaçage en hiver, favorisent les phénomènes de corrosion et de dégradation au niveau des joints qui sont un élément structural prépondérant vis-à-vis de la durabilité de ces structures de chaussées. Des goujons de polymères renforcés de fibres de verre (PRFV) peuvent être une alternative sans corrosion à ceux d?acier et/ou revêtus d?époxy actuellement mis en oeuvre. Ils permettent une conception de durabilité accrue et à coûts moindres (durée de service allongée, entretiens réduits). Ce projet propose une série d?essais en laboratoire, pour d?une part caractériser les propriétés et le comportement à court et long terme de goujons de PRFV, et d?autre part réaliser des expérimentations structurales sur des spécimens de dalles de chaussées jointées. Un des objectifs est de proposer une méthodologie de design en vue de leur utilisation dans de futurs projets.Les goujons de PRFV qui font l?objet de ces essais sont fabriqués par la compagnie Pultrall Inc. de Thedford Mines (Québec, Canada). Deux types de goujons de PRFV sont étudiés dans le cadre de ce projet de recherche (résine polyester et vinylester) ; couvrant une gamme de sept diamètres allant de 25,4 mm à 44,5 mm.

Les matériaux polymères renforcés de fibres (PRF) sont de plus en plus utilisés dans les ouvrages du génie civil à cause de leurs nombreux avantages par rapport à l'acier d'armature. Toutefois, certaines conditions d'application peuvent potentiellement affecter leur durabilité, rendant cruciales les études exhaustives de leur durabilité à long terme pour permettre leur plein développement. Plusieurs agresseurs de l'environnement d'application des barres de PRF peuvent potentiellement altérer les propriétés de ces dernières à court ou à long terme. Plusieurs études portant sur l'effet de l'alcalinité du béton et de l'humidité ont déjà été menées dans le passé en utilisant des vieillissements accélérés en laboratoire par immersion en solution alcaline simulant le pH du béton. Ces études doivent obligatoirement faire intervenir un facteur accélérant comme la température permettant de les effectuer dans des délais raisonnables. L'usage de paramètres de conditionnement trop sévères peut amplifier de manière non représentative la réduction des propriétés et la diffusion de l'humidité et mener à une sous-estimation de la durabilité des composites de PRF impliquant même une conception trop conservatrice des ouvrages contenant ces nouveaux matériaux. La présente thèse présente l'étude de la durabilité à long terme de barres PRF soumis à des vieillissements accélérés en laboratoire simulant mieux la réalité comparativement aux vieillissements traditionnellement utilisés. En particulier, il sera question d'évaluer la durabilité des barres de PRF et de l'interface entre le béton et les barres en termes de perte de propriétés physiques et mécaniques et d'effets microstructuraux suite à des vieillissements en laboratoire. Il sera aussi question d'identifier les principaux phénomènes de dégradation pouvant affecter les composites de PRF lors de leur utilisation comme renforcement interne du béton et de confirmer la pertinence des paramètres de vieillissements accélérés en laboratoire utilisés pour prédire le comportement à long-terme des composites de PRF. Finalement, les effets des températures extrêmes d'application et de la fissuration due à un impact sur la durabilité des barres seront d'intérêt.Les résultats de cette thèse démontrent clairement que les barres de PRFV testées ne sont que très peu affectées par l'environnement du béton et que les résultats obtenus par des vieillissements traditionnels en solution alcaline mènent à des résultats conservateurs et à une sous-estimation des propriétés à long terme des barres de PRF.

Depuis des années, les polymères renforcés de fibres (PRF) sont de plus en plus utilisés, notamment dans le domaine du génie civil. Ces matériaux composites sont rigides, tenaces, légers et ils sont inertes face à la corrosion électrochimique, ce qui en fait d’excellents candidats pour de nombreuses applications, par exemple comme barres d’armature dans le béton ou en réhabilitation externe des structures. Récemment, la communauté scientifique s’est tournée vers l’utilisation des nanocomposites polymère (PNC), matériaux biphasés constitués d’une matrice polymère mélangée à des nanoparticules. La très grande surface spécifique de ces dernières augmente significativement les propriétés mécaniques, thermiques ou barrières des polymères. Ces PNC sont de bons candidats pour la réhabilitation et le renforcement des structures en béton. Cependant, les matériaux à matrice polymère soulèvent diverses questions, comme leur dégradation face à l’environnement d’application, humide et parfois alcalin, ou leur mauvaise interface fibre/matrice causée par les natures différentes des fibres hydrophiles et des matrices polymères hydrophobes. Pour répondre à ces problématiques, cette étude porte sur le nanorenforcement des PRF à matrice polymère thermodurcissable utilisés en génie civil. Des nanoparticules, dispersées dans les matrices polymères sous forme de feuillets, induisent un phénomène de tortuosité limitant la diffusion au sein du matériau, augmentant ainsi la durabilité. Ces feuillets peuvent être des argiles, comme les silicates, ou des graphites exfoliés, comme le graphène. Pour améliorer l’interface fibre/résine des PRF, des traitements de surface sur des fibres minérales et naturelles sont effectués pour améliorer leur affinité avec des matrices thermodurcissables. Les objectifs principaux du nanorenforcement sont de : (1) augmenter les propriétés barrières des vinylesters pour augmenter leur durabilité et (2) améliorer l’interface dans les PRF à matrice thermodurcissable. Les résultats montrent que l’intercalation de nanoargiles dans les vinylesters augmente sensiblement la durabilité du polymère, en limitant la diffusion d’humidité au sein du matériau, tout en stoppant l’hydrolyse de la matrice. L’addition de faibles fractions (0.5 % en poids) de graphène oxydé augmente ainsi de plus de 15% les propriétés en flexion du polymère, tout en diminuant l’absorption à saturation (- 8%). À l’interface fibre/matrice, le nanorenforcement réalisé avec de la fumée de silice ou des nanocristaux d’amidon augmente non seulement les propriétés en traction des fibres de basalte et de bambou (jusqu’à 20%), mais aussi leurs interfaces avec les matrices thermodurcissables (vinylester et bio-époxy), avec une augmentation de plus de 25% des propriétés mécaniques des PRF réalisés avec ces fibres modifiées.

Dans la nouvelle phase d'opérationnalisation du développement durable au sein des organisations de tout ordre, une étape apparaît particulièrement cruciale: celle de l'évaluation. Sur la scène universitaire canadienne, un outil a été spécifiquement créé en 2003 afin de mesurer la durabilité des campus universitaires canadiens: le Cadre de Travail pour l'Évaluation de la Durabilité des Campus (CTEDC). Cette recherche propose des pistes d'améliorations de l'utilisation de cet outil à partir de l'analyse des rapports de durabilité publiés ayant utilisé le CTEDC dans les quatre dernières années, de l'exploration de nouvelles normes internationales dans le domaine du reporting de développement durable ainsi que de l'étude de cas de l'Université Concordia. L'étude avance également quelques réflexions concernant l'application du concept d' « intelligence collective » au CTEDC et le potentiel de collaboration que celui-ci recèle dans les années à venir. Il apparaît en effet que les caractéristiques techniques et la philosophie de nouveaux outils informatiques tels que les wikis s'accordent parfaitement avec les objectifs du programme Campus durables de la Coalition Jeunesse Sierra. Celles-ci permettent en effet la création de grandes bases de données centralisant et partageant l'information qui seront particulièrement utiles pour les groupes utilisant le CTEDC sur les campus universitaires canadiens. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Évaluation de durabilité, Campus, Développement durable, Wiki, Intelligence collective.

Les programmes de démolition sont en très forte croissance, notamment dans le cadre des grands projets de ville. La déconstruction engendre des millions de tonnes de déchets souvent de nature minérale (béton). Actuellement seule une partie du béton issu de la déconstruction est recyclée, principalement pour des travaux routiers. La valorisation de l’intégralité de ces matériaux en tant que constituants pour la fabrication de bétons recyclés ouvre aujourd’hui de nouvelles perspectives environnementales, économiques et technologiques. Ces perspectives nécessitent de lever certains verrous scientifiques et technologiques. La réutilisation des granulats recyclés de démolition/déconstruction permet de limiter l’extraction des matières premières et donc de participer à la préservation des gisements naturels des granulats.L’incorporation des granulats recyclés affecte les propriétés du béton à l’état frais et à l’état durci. La principale raison est l’absorption d’eau qui est très élevée surtout pour la fraction sable. Il est donc difficile de contrôler le rapport E/C effectif puisqu’il existe la cinétique d’hydratation du ciment et la cinétique d’absorption du sable recyclé (SR). En addition, l’incorporation du SR génère une baisse de résistance mécanique et les propriétés de durabilité du mortier. Cette baisse est liée à la porosité du sable recyclé, aux propriétés de la nouvelle pâte de ciment et aux propriétés mécaniques de la zone d’interface (ITZ). La thèse proposée par le laboratoire FM2D / MaST (IFSTTAR) est intitulée ‘Effet du traitement du sable recyclé sur les propriétés d’un mortier’. Cette thèse porte sur l’étude du comportement du mortier à base de sable recyclé traité et non-traité. Dans le but de résoudre cette problématique, nous proposons 2 approches :-Identifier un degré de saturation optimal du SR pour obtenir un rapport E/C effectif constant.-Améliorer la microstructure du SR par des produits chimiques avant son incorporation dans le mortier. Un procédé de traitement du SR est développé au laboratoire. Les traitements chimiques proposés consistent à diminuer le coefficient d’absorption d’eau du SR en premier lieu. Les propriétés à l’état frais et à l’état durci (résistance en compression, propriétés de durabilité vis-à-vis la corrosion d’armature et retrait) des mortiers à base de SR traité ont été étudiées.Les résultats obtenus durant ce travail de recherche indique un succès du traitement chimique du sable recyclé. Le WAC du SR diminue après traitement et les propriétés du mortier à l’état frais et à l’état durci sont améliorées. Ainsi, les propriétés de durabilité du mortier à base de SR traité sont meilleurs que celles du mortier à base de SR non-traité et dans quelques cas meilleurs que le mortier ordinaire (à base de SN). / The sustainability of primary resources is subjected to continuous threat via the construction industry. In fact, the amount of construction and demolition waste (CDW) produced and dumped into landfills is increasing each year. This situation forced the concrete industry to generate effective solutions such as implementing CDW as recycled concrete aggregates (RCA) to produce new types of concrete. Furthermore, a recent life cycle assessment study proved that the concrete made of RCA presents the best environmental behavior. CDW is currently used in the road and sidewalks construction and maintenance, however it needs more time and further investigations before using it completely as RCA in new concrete for building construction field because of their poor porosity properties. The recycling of the totality of the RCA in order to be used as new materials to produce new recycled concrete opens nowadays new environmental, economic and technological perspectives. Many scientific obstacles need to be studied in order to solve these perspectives. The re-use of the CDW as RCA will allow the limitation of the extraction of the raw materials and preserving the natural aggregates fields. In this thesis, we will be studying the fraction 1-4 mm of the RCA called recycled sand (RS). The water absorption of the RS influences the fresh and the hardened properties of mortar. Therefore, it is hard to maintain a constant W/C ratio since there is two phenomena during the fabrication of mortar: the absorption kinetic of the RS and the hydration reaction of the cement. In addition, the use of the RS leads to a decrease in the compressive strength and the durability properties of mortar. This decrease is controlled by three parameters: the porosity of the RS, the properties of the new cement paste and the properties of the interfacial transition zone (ITZ).The thesis proposed by the laboratory FM2D / MaST (IFSTTAR) is entitled ‘Effect of the treatment of the recycled sand on the properties of mortar’. This research subject is a comparison study between the behavior of treated recycled sand mortar and non-treated recycled sand mortar. In order to solve the problem of the use of recycled sand new mortar, we suggest two approaches:-Determining an optimal saturation state of the recycled sand in order to obtain a constant effectif W/C ratio.-Enhancing the microstructure of the RS using chemical products before using it in formulating new mortar. The treatment process proposed in this research consists of testing different chemical products with different concentrations using different application methods and different application times. The aim behind the chemical treatments proposed is, firstly, to decrease the value of the water absorption coefficient of the RS. The fresh and the hardened properties (compressive strength, durability properties, shrinkage) of mortar made with the treated RS (100% volume substitution) will be studied and compared to the properties of mortar made of non-treated RS and finally with the normalized mortar.The results obtained during this research indicate a success of the chemical treatment. The WAC of the RS decreased and the fresh and hardened properties of the mortar as well as it durability properties were enhanced compared to the mortar made of non-treated RS.

L'utilisation des ajouts cimentaires traditionnels dans le béton est devenue de plus en plus une approche économique et environnementale incontournable dans le domaine de la construction. Par leur substitution au ciment Portland, ils peuvent améliorer les propriétés à l'état frais et durci du béton ainsi que la durée de vie des ouvrages. La disponibilité, le coût et le transport de certains ajouts cimentaires ont un impact écologique et économique. Pour éviter toute augmentation de gaz à effet de serre lié au transport, l'utilisation de certains matériaux cimentaires alternatifs locaux peut être une avenue intéressante à considérer. Dans cette étude, nous avons utilisé le verre finement broyé comme ajout alternatif par substitution de 20 % de ciment. L'effet du verre finement broyé dans des systèmes binaires et ternaires ordinaires à rapport E/L=0.55 et à haute performance à rapport E/L=0.4 a été examiné en détail dans un large programme expérimental. L'objectif est d'étudier les propriétés des mélanges à l'état frais, à l'état durci ainsi que la durabilité des bétons incorporant le verre finement broyé. Les résultats montrent que, le verre finement broyé n'affecte pas les propriétés à l'état frais des mélanges. L' amélioration des propriétés mécaniques est très marquée dans le temps, les gains de résistance en compression, en traction, en flexion ainsi que l'amélioration du module d'élasticité sont significatifs dans les bétons incorporant le verre finement broyé. La réaction pouzzolanique des particules de verre broyé est plus lente à jeune âge par rapport aux autres ajouts cimentaires tel que, la fumée de silice ou bien le métakaolin. Le gain de la résistance en compression des bétons binaires incorporant le verre finement broyé augmente à long terme. L' activité pouzzolanique du verre broyé est influencée par la quantité d'eau du béton. La durabilité face aux agressions hivernales telles que, le gel dégel est assurée pour les deux rapports E/L. La résistance à l'écaillage des bétons binaires et ternaires ayant un rapport E/L=0,55 est très faible, alors que celle des bétons avec un rapport E/L=0,40 est acceptable. Les bétons incorporant la poudre de verre diminuent l'expansion due à la réaction alcalis silice, cette expansion est plus faible dans les bétons ternaires.

L’industrie du béton est un acteur important jouant un rôle dans la politique environnementale. Le béton, matériau le plus utilisé dans le monde après l’eau, gagnerait aujourd’hui à réduire son empreinte carbone. Le monde de la recherche, associé à l’industrie développe dès maintenant des bétons plus écologiques et plus durables. Une des solutions qui a fait ses preuves est l’utilisation de sous-produits industriels. Cependant, la disponibilité de ces matériaux n’étant pas assurée dans le monde entier, la mise en place d’une politique de développement durable passe avant tout par l’utilisation de matières locales. Dans ce contexte et dans des zones du monde isolées où l’acheminement de pierres est coûteux et polluant, il parait vraisemblable de remplacer une partie des granulats naturels par des scories artificielles issues du traitement thermique par plasma de résidus non-organiques. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’influence des propriétés physico-chimiques des scories cristallines sur les performances aux états frais et durci des bétons. La mise en place d’un plan d’expériences faisant varier le rapport eau/ciment (E/C) et le taux de scories a permis d’élaborer des modèles statistiques concernant les propriétés mécaniques des bétons. Ces modèles indiquent que l’incorporation des scories sous forme de granulats grossiers confère généralement au béton de bonnes propriétés mécaniques et de durabilité. Les résultats montrent que les scories, caractérisées par une densité, angularité, porosité et rugosité plus élevées, affectent négativement la demande en superplastifiant mais confèrent de meilleures propriétés mécaniques à jeune âge et une résistance à l’abrasion supérieure. Cette étude a finalement réussi à illustrer le potentiel d’utilisation de granulats non conventionnels dans une optique de développement durable dans une gamme élargie de bétons de ciment.

Les bétons autoplaçants (BAP) représentent une nouvelle technologie révolutionnaire dans le domaine de la construction et du génie civil. L’emploi de ce type de béton innovant ne cesse de gagner du terrain et se généralise à diverses applications grâce à leurs multiples avantages techniques et socio-économiques. Cependant, la formulation des BAP est relativement complexe et coûteuse par rapport à un béton conventionnel vibré. Une forte teneur en liant et un dosage adéquat en adjuvants chimiques sont requis afin d’assurer les propriétés de fluidité, d’homogénéité et de stabilité de ces nouveaux bétons. Par ailleurs, l’utilisation du verre mixte au Québec génère beaucoup de déchets polluants et nuisibles à l’environnement. Dans ce contexte, il semblerait avantageux de recycler ce verre en remplacement partiel du ciment. Cela permet de diminuer le prix de revient du BAP, de limiter l’utilisation des ressources naturelles et d’atténuer la production de gaz à effet de serre. L’objectif principal de cette étude est le développement d’un BAP économique et écologique contenant la poudre de verre (PV) comme ajout cimentaire. L’effet de la PV sur la rhéologie des pâtes de ciment et sur les performances des BAP à l’état frais et durci est évalué. Tous les mélanges de pâtes et de BAP sont préparés avec un rapport E/L de 0,42. Différents pourcentages de remplacement du ciment par la PV, allant jusqu'à 40% en masse de liant total, sont étudiés dans des matrices binaires et ternaires. Dans le cas des systèmes ternaires, la fumée de silice est utilisée à 3% en masse de liant. D'autre part, la cendre volante classe F (CV) et le laitier de haut fourneau (L) sont utilisés à des fins de comparaison. Les résultats des essais montrent que la PV réduit la demande en superplastifiant en comparaison avec la CV et L. En outre l’utilisation de la PV n’affecte pas la viscosité plastique, mais diminue significativement le seuil de cisaillement des pâtes étudiées. D’autres parts, le remplacement partiel du ciment par la PV améliore l’ouvrabilité, la rhéologie et la stabilité des BAP binaires et ternaires sans l’emploi d’un agent de viscosité. Les propriétés mécaniques ainsi que la résistance à la pénétration des ions chlorures et la résistance au gel-dégel des BAP incorporant la PV sont comparables voir meilleures que celle du témoin dépendamment du pourcentage de remplacement. On peut dire qu’il est possible de produire un BAP incorporant la poudre de verre comme ajout cimentaire alternatif local dans une optique de développement durable.