Aggressive behavior of young children has always existed. In kindergarten, teachers and children will encounter the consequences frequently. However, not all teachers have enough experience and knowledge to deal with children’s aggressive behavior. Children’s aggressive behavior will not only affect the teacher’s curriculum, the relationship between teachers and children, but also the relationship between children. Therefore, the purpose of this systematic review is to provide teachers with interventions that can help young children reduce aggressive behavior while improving peer interaction. ERIC and PsycINFO were used to search peer-reviewed articles since these two databases have articles related to my topic, and data collecting and analyzing were conducted in March and April 2020. By including five relevant articles and summarizing and analyzing the contents of these five articles, it is concluded that there are two types of interventions in kindergartens to reduce children's aggressive behavior while improving their peer interaction. One type includes a method for the social story, which is a short, simple story written from a child’s perspective to provide guidance for appropriate social behavior for children with autism. The other intervention type teaches social skills. The advantage of this systematic review is that it is very practical for teachers because four of the five articles have an effect on aggressive behavior and/or peer interaction This paper analyzes relationships of children's aggressive behavior and does not include other elements such as children's language ability. In conclusion, teachers need to choose appropriate interventions, because some interventions cannot achieve the effect of reducing aggressive behavior and increasing peer interaction at the same time. / 幼儿的攻击行为一直都存在。在幼儿园时，由于教室里有不止一个的幼儿，教师更是会频繁的遇见这一情况，然而并不是所有的教师都有足够的经验和知识来应对幼儿的这一行为。幼儿的攻击行为不仅会影响教师的课程，教师与幼儿的关系，还会影响幼儿之间的关系。因此本文献综述的目的是给教师提供能帮助幼儿降低攻击行为的同时提高同伴互动的干预计划。ERIC和PsycINFO用于搜索同行评审的文章因包含最多与本篇论文主题相关的文献，并在3月和4月进行了数据收集和分析。通过纳入五篇相关文献并对这五篇文献内容的总结与分析得出教师在幼儿园中有不同的方法来减少儿童的攻击行为，促进他们的同伴互动。其中，干预分为两大类，一种是包括了社交故事的干预，另一种是教导学生社交技巧的干预，并且，社交故事的使用频率较高。但是，教师需要选择合适的干预，因为有些干预不能达到减少攻击性行为的同时增加同伴互动的效果。本片文献综述的优点是对于教师来说十分实用，而主要的不足点是只分析了幼儿的攻击行为与幼儿间的关系，并没有分析幼儿的语言能力等能够影响幼儿攻击行为的要素。

Master's thesis applies theme unknown landscape. The theoretical part is devoted to concept landscape, which is viewed from different perspectives in the work; from defining the landscape as a generic term through subjective perception to the possibility of its use as an imaginative space. The research part describes field research, which deals with issues of different interpretations of landscape perception by children of younger school age. Within the framework of the didactic part are presented the tasks in which the theme of an unknown country is reflected in various forms and are designed for art lessons in elementary schools. Finally practic part of my work comes out from theme unknown countryside and I try to express my own artistic expression. KEYWORDS Imagination, spatial concepts, space, unknown landscape, field research, children of younger school age, creative activity

Beståndsdelarna som bildar betong är ballast, cement, vatten och ibland olika tillsatsmedel och tillsatsmaterial. När betongen blandas startar hydratationen som leder till att cementpastan expanderar och värme frigörs. Hydratationshastigheten avtar med tiden vilket gör att cementpastan efter en viss mognad kommer kontrahera. Dessa töjningsrörelser kan under olika omständigheter bidra till att sprickor uppstår. Sprickorna kan begränsas eller elimineras med hjälp av olika åtgärder.   Genom redogörelse för hur ingjutna kylrör minskar risken för att temperatursprickor uppstår i ung betong vid uppförandet av en simbassängkonstruktion kan syftet uppnås. Rapporten avgränsas till den första och andra fasen i betongens hårdnandeprocess.   En fallstudie har genomförts där metoden innefattar en intervju och dialog med sakkunniga, läsning i rekommenderad litteratur från företaget samt observation av arbetet innan, under och efter gjutning. Datan har verifierats för att bibehålla korrekt information.   Förekomsten av sprickor påverkas av olika faktorer som betongreceptet, mängden armering och temperatur. En konstruktions geometri med planerade gjutetapper är också betydelsefull för minimering av sprickor.   Ingjutna kylrör fördelar temperaturen i betongkroppen för att undvika att en för hög temperaturdifferens uppstår mellan betongens kärna och yta. Detta gör att betongens inre delar inte kommer expandera lika mycket och skapa ett inre tvång, på grund av värmen som hydratationen bidrar till. Värmeutvecklingen för de olika delarna har registrerats med hjälp av temperaturmätare, vilka resulterade i olika diagram.   I simbassängen uppkom inte några temperatursprickor. Dock var det svårt att urskilja om det var på grund av det specifika betongreceptet som användes eller om kylningen var den bidragande faktorn till resultatet.

Betong är ett av våra idag absolut viktigaste och vanligaste byggnadsmaterial. Betong har väldigt låg draghållfasthet och på grund av detta spricker betongkonstruktioner oftast. Att helt förhindra att betong spricker är svårt och ofta kostsamt istället ställs krav för hur vida sprickorna får vara. Sprickviddsbegränsning görs genom att konstruktionerna armeras. Detta examensarbete granskar uppkomsten av sprickor i ung betong (ålder lägre än 28 dygn) som orsakas av förhindrad rörelse. Rörelser som förhindras kallas för tvång. När betongkonstruktioner utsätts för tvång uppstår spänningar i betongen. Dessa spänningar kan leda till sprickor. Tvångsfallet som studerats är när en ny betongvägg gjuts mot en platta av betong som redan uppnått dimensionerad hållfasthet. Examensarbetet fokuserar på tvångsspänningar som uppstår på grund av den värmeutveckling som sker när betong hårdnar samt uttorkningen som sker efter formrivning. I arbetet har 3D modeller i FE-programmet Atena arbetats fram. Dessa modeller simulerar fuktutvecklingen, värmeutvecklingen och avkylningen som sker under betongens hårdnande. De beräknar även de spänningar och sprickor som uppstår på grund av tvånget som uppstår mellan den nygjutna väggen och den befintliga plattan. Det finns sedan tidigare arbeten som studerat dessa fenomen men de har enbart modellerats som 2D problem. Ett antal fall med olika randvillkor har upprättats för att jämföras och nå en sprickbild som stämmer med verkligheten. Att begränsa sprickvidder är viktigt eftersom de påverkar betongens hållfasthet och livslängd. Hur breda sprickor blir är extra viktigt i täta konstruktioner, som exempelvis vattenmagasin. Vida sprickor leder till läckage, försämrad hållfasthet och livslängd. Rapporten tar upp regler från Eurokod gällande hur täta konstruktioner ska konstrueras. En handberäkningsmall för beräkning av sprickvidder orsakade av tvång har skapats. Denna mall har baserats på Eurokods regelverk. Då Eurokod saknar metod för att beräkna värmeutveckling har detta gjorts separat i FE-programmet ConTeSt R&D, som är utvecklat för att specifikt beräkna värme i ett 2D-tvärsnitt. Syftet med arbetet är att ta fram en fungerande metod för att modellera uppkomsten av sprickbildning orsakad av tvångsspänningar. Resultaten från FE-modelleringen ska jämföras med de resultat som fås från handberäkningar enligt eurokodmetoden. Rapporten visar att det är möjligt att simulera en förväntad utveckling i spänningar och sprickor, men åstadkommer ingen generell modell då rapportens lösningen är fallspecifik. Eftersom vi enbart nått fallspecifika lösningar och inga generella metoder har det inte gått att göra någon jämförelse mellan handberäkningar och sprickmodellering i Atena. / Concrete is one of the most important and common building materials today. Concrete has very low tensile strength and because of this some amount of cracking is to be expected. Completely preventing cracking in concrete is complicated and costly. This report examines cracks in concrete caused by restraint. When the natural movement in a construction is restrained this will cause stress. This stress might lead to cracking. This report examines cracks that appear in concrete that has yet to reach its full tensile strength. The case that is being studied is that of a new wall that is cast on a slab that has reached full maturity. The report focuses on stresses that appear because of the heat production during hardening, as well as the drying that occurs after the cast is removed. For this purpose 3D models in the finite element software application Atena have been developed. These models simulate the heat and moisture development as well as the cooling that will occur during the hardening of the concrete. These models are also used to simulate the stress and cracking that will occur because of the relationship between the newly cast wall and the slab in place. Studies have previously been published based on this subject, but only in a 2D context where the shrinkage is applied as a boundary condition. A number of cases with varying boundary conditions have been compared in order to reach a crack pattern that corresponds to actual behavior. Reducing crack widths is important as they affect the strength as well as the lifetime of the concrete. The width of cracks that appear is even more important in constructions that need to be impermeable, for example water containers. Wide cracks are a cause of leakage, as well as reduced strength and longevity. The study looks at rules from Eurocode for designing impermeable structures. A template for calculating crack widths has been produced. This template is based on the Eurocode rule set. Since Eurocode is lacking any formulas to calculate heat development this has been done in the FE-software ConTeSt R&D, which is specifically designed to calculate heat development in a 2D section. The purpose of the study is to achieve a working model for the simulation of crack widths due to restraint. These results are to be compared to the results of the Eurocode calculations. The study shows that we are able to simulate an expected development in stresses and cracks, but does not result in a general model as the solution becomes specific to the case. As we have only achieved case specific solutions and no general method we have been unable to compare modelled results with manually calculated results.

This study investigates the tensile behavior of anchor pull-out tests from super early age concrete(less than 12h) by finite element(FE) software ANSYS Workbench. In previous experiment, several series of pull-out tests were finished and analyzed. In each per hour, different speeds(1mm/s, 0.2mm/s, 0.1mm/s and 0.833mm/s) were evaluated, getting the results about correlation of pull-out force and displacement(F-D curve). It is difficult to evaluate the specific development of tensile strength in super young concrete, due to the super plasticity that makes itself soft and unstable. The first step of this study is to collect relevant empirical formula, theoretical varying material properties with time and pull-out force of experimental applied anchors. Comparison of simulation analysis results and empirical formulas determines whether the establishment of the finite element model and adapted constitutive model of known natural hardened concrete(NHC) are valid or not. The second procedure is that the material properties of NHC are replaced by different age values and modified until getting the same simulation results as experiment outcome. The propose of this paper is to investigate a more accurate modified formula to describe the development of tensile behavior in super early age concrete:1. Introduction 2. Background 2.1 Modes of failure 2.2 A new failure mode 2.3 Finite Element Numerical Simulation 3. Research Questions 4. Aims/Objectives of the Research 5. Proposed Research Method 5.1 Previous Empirical theory 5.1.1 Cubic Compressive strength of Early Age Concrete 5.1.2 Tensile Strength of Early Age Concrete 5.1.3 Modulus of Elasticity in Early Age Concrete 5.1.4 Prediction of pull-out maximum force to headed studs from concrete 5.2 Pervious Experiment 5.3 Numerical Simulation 6. Significance/Contribution to the Discipline 7. Experiment Program 7.1 Experiment Setup 7.2 Experiment Result 8. Numerical simulation and analysis 8.1 Material Properties 8.2 Modelling Setup 8.3 The first pull-out test 8.4 Comparison Results at different stages 9. Discussion and Results 10. Summary and Conclusion 11. Recommendation for future studies 12. References 13. Appendix

The viscoelastic behavior of concrete, nearly completely attributable to changes in properties in the cement paste, is an ongoing area of research with the objective of avoiding unpredictable response and potentially failure of concrete structures. This research explores the elastic and viscoelastic response in cement paste beams using relaxation testing, with and without strain reversals in the load history. It was seen that strain reversal imparts significant changes in mechanical response, retarding load relaxation. Companion beams were tested for chemical composition at varying depths in the beam section and the results were compared to those of control specimens not subject to stress. Results indicate significant variations in composition implying that stress accelerates the hydration process. The reasons behind the acceleration are discussed and incorporated into a preliminary solidification-dissolution model for beam relaxation. The model, though in need of improvement through further research, shows promise in potentially predicting relaxation in cement paste and by extension, in concrete structures. / Ph. D.

Lors du forage des puits d'hydrocarbure, une pâte de ciment est coulée dans l'espace annulaire entre le cuvelage en acier et les formations géologiques traversées. Pompée à l'état liquide, cette pâte de ciment fait sa prise le long du puits sous différentes conditions de température et de pression. La gaine de ciment ainsi mise en place a pour principales fonctions de promouvoir l'étanchéité pour protéger le casing contre la corrosion, de fournir le support mécanique pour assurer la stabilité du puits et d'isoler les différents fluides dans les couches traversées. Au cours de sa vie dans le puits, depuis le forage à la complétion et de la production à l'abandon, la gaine de ciment est soumise à différentes sollicitations mécaniques et thermiques qui peuvent l'endommager et altérer ses principales fonctions. La réponse de la pâte de ciment soumis à ces sollicitations dépend non seulement des conditions d'hydratation mais aussi de l'histoire des chargements précédemment appliqués. La prédiction du comportement de la gaine de ciment doit donc se faire à l'aide d'une modélisation numérique qui nécessite une loi de comportement pour la pâte de ciment. Le but de cette thèse est d'établir une loi de comportement de la pâte de ciment en cours d'hydratation pendant le jeune-âge (les 144 premières heures). Pour ce faire, des essais calorimétriques, de mesures de vitesse des ondes et des essais œdométriques ont été réalisés sur une pâte de ciment pétrolier classe G (w/c = 0,44) en cours de prise. Les conditions d'hydratation explorées vont de 7 à 30°C pour les températures et de 0,3 à 45MPa pour les pressions. Les résultats expérimentaux ont montré que les déformations volumiques de la pâte de ciment dues à son hydratation (retrait macroscopique) sont considérablement influencées par la contrainte sous laquelle la pâte de ciment s'hydrate. Plus la contrainte d'hydratation est élevée, plus élevé est le retrait macroscopique à 144 heures. Inversement, les déformations irréversibles dues à un cycle de chargement mécanique à cet âge sont moins importantes pour les contraintes plus élevées. Les résultats ont également montrés qu'au cours de la prise du ciment, il existe un temps critique à partir duquel l'application des cycles de chargement mécanique crée des déformations résiduelles dans la pâte de ciment. Ce temps critique arrive à un degré d'hydratation relativement constant, compris entre 0,18 et 0,20. Le modèle « Boundary Nucleation and Growth » a été utilisé pour étudier la dépendance de ce temps critique à la pression et à la température. Pour la modélisation du retrait macroscopique et de la réponse contrainte – déformation de la pâte de ciment, un modèle élasto-plastique chemo-poro-mécanique couplé, prenant en compte la désaturation du milieu, a été développé. Ce modèle utilise une surface de charge fermée de type Cam-Clay et une loi plastique associée. La loi d'écrouissage dépend des déformations volumiques plastiques et du degré d'hydratation. Les paramètres du modèle ont été évalués pour simuler le retrait macroscopique de la pâte de ciment hydratée sous différentes contraintes et températures. A un degré d'hydratation donnée, le modèle permet également de simuler la réponse contrainte-déformation due à un chargement mécanique / When drilling oil & gas well, cement slurry is pumped between the casing and the rock formation. This cement slurry sets at different conditions of temperature and pressure. The role of this cement sheath is to provide zonal isolation of different fluid along the well, to protect the casing against corrosion and to provide mechanical support. During the life of the well, from drilling to completion, production and P&A (plug and abandonment), the cement sheath is submitted to various mechanical and thermal loading that can potentially damage its properties and alter its performance. The behavior of cement paste submitted to theses solicitations depends both on the hydration condition and the loadings previously applied on the cement paste. The prediction of cement sheath behavior should be done by numerical modeling, which needs a constitutive law for cement paste. The purpose of the present work is to establish a constitutive law of cement paste during its hydration at early age (first 144 hours). The approach is based on combined calorimetric, wave velocities and oedometric tests on an oil-well class G cement paste with water-to-cement ratio equals 0.44. The hydration conditions explored are 7 to 30°C for temperature and 0.3 to 45MPa for pressure. The experimental results showed that the volumetric strain due to cement hydration (macroscopic shrinkage) depends considerably on the hydration pressure. At 144 hours of hydration, the macroscopic shrinkage increases with the hydration pressure increase. But, the residual strain due to application of mechanical cycle at this age is less for cement hydrated under higher pressure. The experimental results revealed that during the hydration there is a critical time after which, the application of mechanical loading can potentially induce residual strain in cement paste. This time is reached at constant hydration degree between 0.18 and 0.20. The Boundary Nucleation and Growth model was used to model the pressure and temperature dependence of this critical time. A coupled elasto-plastic chemo-poro-mechanical model is developed to simulate the macroscopic shrinkage of cement paste hydrated at different conditions of temperature and pressure. A modified Cam-Clay type yield surface with associate flow rule is used. The hardening law depends both on the degree of hydration and on the plastic volumetric strain. At constant degree of hydration, the developed model permits to simulate the stress – strain behavior of cement paste due to the mechanical loading

As ações presentes durante a construção de estruturas de edifícios em concreto armado são significantemente influenciadas pelo processo construtivo e podem ultrapassar a capacidade resistente definida no projeto estrutural. Os pavimentos recém concretados são suportados por pavimentos previamente concretados, através de um sistema de fôrmas, escoras e reescoras. Se houver fissuração prematura os pavimentos terão maiores deformações ao longo do tempo. Assim sendo, o trabalho apresenta um procedimento de análise estrutural que leva em conta a seqüência natural de construção. A definição das ações nos pavimentos durante a construção estabelece a história de carregamentos dos elementos estruturais do início ao fim da obra. Os modelos tridimensionais (utilizando o método dos elementos finitos) aqui apresentados consideram que o tempo altera as propriedades de resistência e deformabilidade do concreto antes dos 28 dias. Com isso, é definido um novo método para a determinação da distribuição das ações de construção entre o sistema de escoramento e os pavimentos interligados (Método Aproximado). Além disso, propõe-se uma nova metodologia para verificação dos estados limites considerando a existência das etapas de construção. / The loads during construction of multistory reinforced concrete structures are significantly influenced by the construction schedule and can exceed the supporting structure\'s design capacity. The fresh floors are supported by previously cast floors, through a system of forms, shores and reshores. If cracked prematurely, the floors will have larger time-dependent deflections. Then, the text presents a procedure for structural analysis that takes into account the natural sequence of construction. Definition of the loads on floors during construction provides a view of the history of structural element loads from the beginning to the end of construction work. The tridimensional models (using the finite element method) presented herein considers that the time affects the strenght and deformability properties of concrete before 28 days. Then, a new method for determining how the construction loads are distributed among the shoring system and the interconnected floors is defined (Approximated Method). Further, a new methodology for the limit states verification taking into account the construction phases is proposed.

De nos jours, l’utilisation de liants à faible teneur en clinker est de plus en plus courante. Or la cinétique de réaction des additions minérales utilisées est plus lente que celle du clinker. Si les conditions de cure ne sont pas adaptées, le matériau aura une structure poreuse plus importante, ce qui le rendra plus sensible à la pénétration des agents agressifs extérieurs comme le CO2 ou les Cl-. La carbonatation du béton est l’un des principaux phénomènes pouvant diminuer la durée de vie d’une structure en béton armé. En effet, elle entraine une diminution du pH de la solution interstitielle qui a pour conséquence une dépassivation des armatures, puis la corrosion de ces dernières si les conditions s’y prêtent.L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact de la carbonatation au jeune âge sur des liants à faible teneur en clinker. Pour cela l’étude se compose de deux aspects : le premier est l’étude de l’impact de l’hydratation et de la carbonatation sur les propriétés de transport et les isothermes de sorption hydrique, et le second est l’étude de l’impact du couplage hydratation-séchage-carbonatation sur la microstructure et la structure poreuse. Pour le premier aspect, les propriétés de transport étudiées sont la diffusion de l’O2, la diffusion de la vapeur d’eau, la perméabilité à l’eau liquide qui sont des données d’entrée dans les modèles de carbonatation ainsi que la perméabilité aux gaz qui est un indicateur de durabilité. Pour le second aspect, l’impact du couplage est mesuré par ATG et DRX pour déterminer l’assemblage de phases, de plus de la porosimétrie par intrusion de Mercure et des pesées hydrostatiques sont effectuées pour détecter le changement de la structure poreuse. Les matériaux étudiés sont des pâtes de ciment et des bétons avec un rapport eau/ liant de 0,57 avec l’un des trois liants suivants : CEM I, CEM I +30% de cendres volantes et CEM I +60% de laitiers.Pour le premier aspect, les résultats montrent que pour les pâtes de CEM I le temps de cure a un faible impact sur les isothermes de sorption de vapeur d’eau s’il est compris entre 3 jours et 6 mois. Alors que, pour les pâtes de CEM I + 60% de laitier, l’augmentation du temps de cure accroit significativement la teneur en eau (pour HR=65%, tcure=3 jours et pour tcure=6 mois ) dû à une augmentation de la teneur en C-S-H. D’autre part, la carbonatation entraine une diminution de la teneur en eau de l’échantillon, ainsi que l’amplitude de l’hystérésis. De plus, le gel a une porosité plus grossière. Par ailleurs, la carbonatation entraine une augmentation de la perméabilité aux gaz des matériaux. Pour le second aspect, les résultats montrent que l’utilisation d’additions minérales diminue la résistance à la carbonatation du matériau et que cette résistance augmente avec le temps de cure si l’échantillon contient des additions. La carbonatation de la portlandite, des C-S-H et des aluminates est concomitante. De plus, pour les matériaux aux laitiers, les résultats montrent qu’ils sont plus sensibles à la carbonatation des C-S-H et des aluminates que les CEM I. En effet quand le rapport variation molaire de CaCO3 sur variation molaire de Portlandite est calculé, il vaut 1.8 pour le CEM I et environ 3.5 pour les matériaux aux laitiers. Enfin, la carbonatation entraine une diminution du degré de saturation de l’échantillon. En effet, le degré de saturation à la surface de l’échantillon passe de 50% à 35% après carbonatation pour les échantillons de CEM I et de 50% à 5% pour les échantillons de CEM I + 60% de laitiers. Cette diminution peut s’expliquer par la diminution de la surface spécifique qui est divisée par 2 après carbonatation due à la décalcification des C-S-H. Même si la carbonatation entraine une diminution de porosité cette dernière est trop faible dans ce cas pour contrer cet effet / Nowaday, low clinker content binders are used more and more often. But the kinetics reactions of the supplementary cementitious materials (SCM) are slower than this one of clinker. If the curing conditions are not adapted, material will have a bigger pore structure and becomes more sensitive to the ingress of aggressive species from the environment like the CO2 or Cl-. Carbonation is one of main phenomena which can lead to decrease the life time of reinforced concrete structure. Indeed, it leads to a decrease of pore solution pH which leads to the depassivation of rebar. Then these rebars can be corroded if the conditions are appropriate.The aim of this thesis is to study the impact of carbonation at early age for binder with a low clinker content. This study was composed of two aspects: the first one is focus on the impact of hydration and carbonation on the transport properties and the water vapour sorption isotherms (WVSI), and the second one is focus on the impact of coupling hydration – drying-carbonation on the microstructure and the pore structure. For the first aspect, the studied transport properties was O2 diffusivity, water vapour diffusivity, water liquid permeability which are inputs for carbonation modelling and the intrinsic gas permeability which is a durability factor. For the second aspect, the coupling impact was measured by TGA and DRX to determine the phase assemblage; moreover Mercury intrusion porosimetry (MIP) and hydrostatic weigh were carried out to measure the change in the pore structure. The studied materials were cement pastes and concretes with water to binder ratio of 0.57 with one of the following binders: CEM I, CEM I +30% PFA and CEM I + 60% GGBS.For the first part, results show that a curing time between 3 days and 6 months has a low impact on the WVSI for the CEM I paste. Whereas, in the CEM I +60% GGBS paste, when the curing time increases, the water content increases (for a RH=65%, tcuring=3 days and for tcuring=6 months ), this is due to the increase of the C-S-H content. Moreover, carbonation leads to decrease the water content and the hysteresis becomes flat. Additionally, carbonation leads to increase the intrinsic gas permeability. For the second part, the results show that the use of SCM decreases the carbonation resistance and this resistance increases with the curing time. Carbonation of Portlandite, C-S-H and aluminates occurs in the same time. Moreover, the CEM I +60% GGBS paste are more sensitive to the carbonation of C-S-H and aluminates than the CEM I paste. Indeed, the molar variation of CaCO3 to the molar variation of Portlandite ratio has a value around 3.5 for the CEM I +60% GGBS and 1.8 for the CEM I. Finally, carbonation leads to decrease the water saturation degree at the surface of sample. Indeed, the degree of saturation at the surface of the sample increases from 50% to 35% after carbonation for the CEM I paste and from 50% to 5% for the CEm I +60% GGBS paste. This decrease can be explained by the decrease of the BET specific surface which is divided by 2 after carbonation. It is due to the decalcification of C-S-H. Although carbonation leads to a decrease of porosity, this one is too small in this case to counter this effect

Lors du forage des puits d'hydrocarbure, une pâte de ciment est coulée dans l'espace annulaire entre le cuvelage en acier et les formations géologiques traversées. Pompée à l'état liquide, cette pâte de ciment fait sa prise le long du puits sous différentes conditions de température et de pression. La gaine de ciment ainsi mise en place a pour principales fonctions de promouvoir l'étanchéité pour protéger le casing contre la corrosion, de fournir le support mécanique pour assurer la stabilité du puits et d'isoler les différents fluides dans les couches traversées. Au cours de sa vie dans le puits, depuis le forage à la complétion et de la production à l'abandon, la gaine de ciment est soumise à différentes sollicitations mécaniques et thermiques qui peuvent l'endommager et altérer ses principales fonctions. La réponse de la pâte de ciment soumis à ces sollicitations dépend non seulement des conditions d'hydratation mais aussi de l'histoire des chargements précédemment appliqués. La prédiction du comportement de la gaine de ciment doit donc se faire à l'aide d'une modélisation numérique qui nécessite une loi de comportement pour la pâte de ciment. Le but de cette thèse est d'établir une loi de comportement de la pâte de ciment en cours d'hydratation pendant le jeune-âge (les 144 premières heures). Pour ce faire, des essais calorimétriques, de mesures de vitesse des ondes et des essais œdométriques ont été réalisés sur une pâte de ciment pétrolier classe G (w/c = 0,44) en cours de prise. Les conditions d'hydratation explorées vont de 7 à 30°C pour les températures et de 0,3 à 45MPa pour les pressions. Les résultats expérimentaux ont montré que les déformations volumiques de la pâte de ciment dues à son hydratation (retrait macroscopique) sont considérablement influencées par la contrainte sous laquelle la pâte de ciment s'hydrate. Plus la contrainte d'hydratation est élevée, plus élevé est le retrait macroscopique à 144 heures. Inversement, les déformations irréversibles dues à un cycle de chargement mécanique à cet âge sont moins importantes pour les contraintes plus élevées. Les résultats ont également montrés qu'au cours de la prise du ciment, il existe un temps critique à partir duquel l'application des cycles de chargement mécanique crée des déformations résiduelles dans la pâte de ciment. Ce temps critique arrive à un degré d'hydratation relativement constant, compris entre 0,18 et 0,20. Le modèle « Boundary Nucleation and Growth » a été utilisé pour étudier la dépendance de ce temps critique à la pression et à la température. Pour la modélisation du retrait macroscopique et de la réponse contrainte – déformation de la pâte de ciment, un modèle élasto-plastique chemo-poro-mécanique couplé, prenant en compte la désaturation du milieu, a été développé. Ce modèle utilise une surface de charge fermée de type Cam-Clay et une loi plastique associée. La loi d'écrouissage dépend des déformations volumiques plastiques et du degré d'hydratation. Les paramètres du modèle ont été évalués pour simuler le retrait macroscopique de la pâte de ciment hydratée sous différentes contraintes et températures. A un degré d'hydratation donnée, le modèle permet également de simuler la réponse contrainte-déformation due à un chargement mécanique / When drilling oil & gas well, cement slurry is pumped between the casing and the rock formation. This cement slurry sets at different conditions of temperature and pressure. The role of this cement sheath is to provide zonal isolation of different fluid along the well, to protect the casing against corrosion and to provide mechanical support. During the life of the well, from drilling to completion, production and P&A (plug and abandonment), the cement sheath is submitted to various mechanical and thermal loading that can potentially damage its properties and alter its performance. The behavior of cement paste submitted to theses solicitations depends both on the hydration condition and the loadings previously applied on the cement paste. The prediction of cement sheath behavior should be done by numerical modeling, which needs a constitutive law for cement paste. The purpose of the present work is to establish a constitutive law of cement paste during its hydration at early age (first 144 hours). The approach is based on combined calorimetric, wave velocities and oedometric tests on an oil-well class G cement paste with water-to-cement ratio equals 0.44. The hydration conditions explored are 7 to 30°C for temperature and 0.3 to 45MPa for pressure. The experimental results showed that the volumetric strain due to cement hydration (macroscopic shrinkage) depends considerably on the hydration pressure. At 144 hours of hydration, the macroscopic shrinkage increases with the hydration pressure increase. But, the residual strain due to application of mechanical cycle at this age is less for cement hydrated under higher pressure. The experimental results revealed that during the hydration there is a critical time after which, the application of mechanical loading can potentially induce residual strain in cement paste. This time is reached at constant hydration degree between 0.18 and 0.20. The Boundary Nucleation and Growth model was used to model the pressure and temperature dependence of this critical time. A coupled elasto-plastic chemo-poro-mechanical model is developed to simulate the macroscopic shrinkage of cement paste hydrated at different conditions of temperature and pressure. A modified Cam-Clay type yield surface with associate flow rule is used. The hardening law depends both on the degree of hydration and on the plastic volumetric strain. At constant degree of hydration, the developed model permits to simulate the stress – strain behavior of cement paste due to the mechanical loading