Performance of concrete incorporating amorphous silica residue and biomass fly ash

L'industrie du ciment est l'une des principales sources d'émission de dioxyde de carbone. L'industrie mondiale du ciment contribue à environ 7% des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Afin d'aborder les effets environnementaux associés à la fabrication de ciment exploitant en permanence les ressources naturelles, il est nécessaire de développer des liants alternatifs pour fabriquer du béton durable. Ainsi, de nombreux sous-produits industriels ont été utilisés pour remplacer partiellement le ciment dans le béton afin de générer plus d'économie et de durabilité. La performance d'un additif de ciment est dans la cinétique d'hydratation et de la synergie entre les additions et de ciment Portland. Dans ce projet, deux sous-produits industriels sont étudiés comme des matériaux cimentaires alternatifs: le résidu de silice amorphe (RSA) et les cendres des boues de désencrage. Le RSA est un sous-produit de la production de magnésium provenant de l'Alliance Magnésium des villes d'Asbestos et Thedford Mines, et les cendres des boues de désencrage est un sous-produit de la combustion des boues de désencrage, l'écorce et les résidus de bois dans le système à lit fluidisé de l'usine de Brompton située près de Sherbrooke, Québec, Canada. Récemment, les cendres des boues de désencrage ont été utilisées comme des matériaux cimentaires alternatifs. L'utilisation de ces cendres comme matériau cimentaire dans la fabrication du béton conduit à réduire la qualité des bétons. Ces problèmes sont causés par des produits d'hydratation perturbateurs des cendres volantes de la biomasse quand ces cendres sont partiellement mélangées avec du ciment dans la fabrication du béton. Le processus de pré-mouillage de la cendre de boue de désencrage avant la fabrication du béton réduit les produits d'hydratation perturbateurs et par conséquent les propriétés mécaniques du béton sont améliorées. Les approches pour étudier la cendre de boue de désencrage dans ce projet sont : 1) caractérisation de cette cendre volante régulière et pré-humidifiée, 2) l'étude de la performance du mortier et du béton incorporant cette cendre volante régulière et pré-humidifiée. Le RSA est un nouveau sous-produit industriel. La haute teneur en silice amorphe en RSA est un excellent potentiel en tant que matériau cimentaire dans le béton. Dans ce projet, l'évaluation des RSA comme matériaux cimentaires alternatifs compose trois étapes. Tout d'abord, la caractérisation par la détermination des propriétés minéralogiques, physiques et chimiques des RSA, ensuite, l'optimisation du taux de remplacement du ciment par le RSA dans le mortier, et enfin l'évaluation du RSA en remplacement partiel du ciment dans différents types de béton dans le système binaire et ternaire. Cette étude a révélé que le béton de haute performance (BHP) incorporant le RSA a montré des propriétés mécaniques et la durabilité, similaire du contrôle. Le RSA a amélioré les propriétés des mécaniques et la durabilité du béton ordinaire (BO). Le béton autoplaçant (BAP) incorporant le RSA est stable, homogène et a montré de bonnes propriétés mécaniques et la durabilité. Le RSA avait une bonne synergie en combinaison de liant ternaire avec d'autres matériaux cimentaires supplémentaires. Cette étude a montré que le RSA peut être utilisé comme nouveaux matériaux cimentaires dans le béton.

Optimization of wastepaper sludge ash (WSA) in robust cementitious systems

Abstract : Wastepaper sludge ash (WSA) is generated by a cogeneration station by burning wastepaper sludge. It mainly consists of amorphous aluminosilicate phase, anhydrite, gehlenite, calcite, lime, C2S, C3A, quartz, anorthite, traces of mayenite. Because of its free lime content (~10%), WSA suspension has a high pH (13). Previous researchers have found that the WSA composition has poor robustness and the variations lead to some unsoundness for Portland cement (PC) blended WSA concrete. This thesis focused on the use of WSA in different types of concrete mixes to avoid the deleterious effect of the expansion due to the WSA hydration. As a result, WSA were used in making alkali-activated materials (AAMs) as a precursor source and as a potential activator in consideration of its amorphous content and the high alkaline nature. Moreover, the autogenous shrinkage behavior of PC concrete at low w/b ratio was used in order to compensate the expansion effect due to WSA. The concrete properties as well as the volume change were investigated for the modified WSA blended concrete. The reaction mechanism and microstructure of newly formed binder were evaluated by X-ray diffraction (XRD), calorimetry, thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). When WSA was used as precursor, the results showed incompatible reaction between WSA and alkaline solution. The mixtures were not workable and provided very low compressive strength no matter what kinds of chemical activators were used. This was due to the metallic aluminum in WSA, which releases abundant hydrogen gas when WSA reacts with strong alkaline solution. Besides, the results of this thesis showed that WSA can activate the glassy phase contained in slag, glass powder (GP) and class F fly ash (FFA) with an optimum blended ratio of 50:50. The WSA/slag (mass ratio of 50:50) mortar (w/b of 0.47) attained 46 MPa at 28 days without heat curing assistance. A significant fast setting was noticed for the WSA-activated binder due to the C3A phase, free lime and metallic aluminum contained in the WSA. Adding 5% of gypsum can delay the fast setting, but this greatly increased the potential risk of intern sulfate attack. The XRD, TGA and calorimetry analyses demonstrated the formation of ettringite, C-S-H, portlandite, hydrogarnet and calcium carboaluminate in the hydrated binder. The mechanical performance of different binder was closely related to the microstructure of corresponding binder which was proved by the SEM observation. The hydrated WSA/slag and WSA/FFA binder formed a C-A-S-H type of gel with lower Ca/Si ratio (0.47~1.6). A hybrid gel (i.e. C-N-A-S-H) was observed for the WSA/GP binder with a very low Ca/Si ratio (0.26) and Na/Si ratio (0.03). The SEM/EDX analyses displayed the formation of expansive gel (ettringite and thaumasite) in the gypsum added WSA/slag concrete. The gradual emission of hydrogen gas due to the reaction of WSA with alkaline environment significantly increased the porosity and degraded the microstructure of hydrated matrix after the setting. In the last phase of this research WSA-PC blended binder was tailored to form a high autogenous shrinkage concrete in order to compensate the initial expansion. Different binders were proportioned with PC, WSA, silica fume or slag. The microstructure and mechanical properties of concrete can be improved by decreasing w/b ratios and by incorporating silica fume or slag. The 28-day compressive strength of WSA-blended concrete was above 22 MPa and reached 45 MPa when silica fume was added. The PC concrete incorporating silica fume or slag tended to develop higher autogenous shrinkage at low w/b ratios, and thus the ternary binder with the addition of WSA inhibited the long term shrinkage due to the initial expansion property to WSA. In the restrained shrinkage test, the concrete ring incorporating the ternary binder (PC/WSA/slag) revealed negligible potential to cracking up to 96 days as a result of the offset effect by WSA expansion. The WSA blended regular concrete could be produced for potential applications with reduced expansion, good mechanical property and lower permeability.

Durabilité aux cycles de gel-dégel de bétons fabriqués avec des liants binaires et ternaires

La dégradation du béton associée à l’exposition en ambiance hivernale rigoureuse est une problématique connue en Amérique du Nord en raison de la sévérité du climat en période hivernale. Un des types de dégradation, la fissuration interne, se manifeste par l'apparition d'une intense microfissuration du béton en surface, mais aussi à l'intérieur de la masse. Celle-ci peut conduire à une perte de cohésion du matériau, réduisant ses caractéristiques mécaniques et sa perméabilité. Dans un souci de développement durable et de recherche performancielle, des liants ternaires, comprenant des ajouts minéraux autre que la fumée de silice ont été développés. Les études scientifiques portant sur l’influence du facteur d’espacement à ce type de dégradation sont peu nombreuses, voire inexistantes. Il est par conséquent important de vérifier si les spécifications actuelles permettent d’assurer la confection d’un matériau durable au gel. Dans ce mémoire, nous avons étudié l’influence du facteur d’espacement, du paramètre E/L, de l’influence du type de superplastifiant et d’un granulat marginal sur la résistance à la fissuration interne des bétons en utilisant l’essai accéléré normalisé ASTM C666, procédure A lors de l’utilisation de liants ternaires. Une grande partie de cette recherche a porté sur l’étude de la relation entre le facteur d’espacement et la tenue aux cycles gel-dégel des bétons. Le projet s’est divisé en 4 phases, la première a permis de déterminer un intervalle contenant le facteur d’espacement critique pour chacun des liants étudiés. Il est ainsi établi qu’il est nécessaire d’avoir un facteur d’espacement inférieur à 340 µm pour assurer la durabilité des bétons V-S formulés à partir de liants ternaires. La deuxième phase a montré que le type de superplastifiant n’influe pas sur le facteur d’espacement critique, mais change les caractéristiques du réseau d’air à l’état frais. La troisième phase a porté sur l’analyse de l’influence d’une variation du rapport E/L sur la durabilité au gel-dégel. Il en résulte qu’une variation dans les limites permises n’a pas d’incidence sur le facteur d’espacement critique tant que les hypothèses restent dans l’intervalle prescrit par le tome VII de la norme 3101. La dernière et quatrième phase a permis de montrer que le granulat marginal sélectionné n’a pas d’incidence particulière sur la résistance au gel-dégel en fissuration interne.

L'effet du ludisme et de la propension à innover sur l'étendue de l'utilisation des systèmes de soutien a l'enseignement

Cette étude vise à identifier les caractéristiques des usagers qui les amèneraient à mieux utiliser ou à utiliser de façon plus innovatrice les technologies de l'information mises à leur disposition. Afin de répondre à cet objectif, nous étudierons, en particulier, le rôle de deux traits de personnalité (le ludisme informatique et la propension innover) comme facteurs qui influencent l’étendue de l’utilisation des logiciels de soutien à l'enseignement dans un environnement universitaire. De plus, ces traits de personnalité seront intégrés aux modèles actuels de l’acception et de l’utilisation des systèmes d’information.

Analyse de l'incidence des dépenses publiques en éducation au Sénégal une approche par dominance stochastique

Ce mémoire étudie la situation de l'accès à l'éducation élémentaire au Sénégal en procédant à une analyse des dépenses publiques associée à la dominance stochastique. Je montre ainsi qu'en général, les inégalités dans l'accès à l'enseignement de base ont diminué entre 2001 et 2006. En divisant par la région et le genre, je relève aussi que de grandes disparités entre les milieux urbain et rural existent toujours au Sénégal, mais que les écarts entre les filles et les garçons sont pratiquement nuls, sauf à la campagne où les filles les plus pauvres constituent le groupe fréquentant le moins l'école publique dans tout le pays. Ces résultats démontrent que les analyses d'inégalités dans l'accès aux services publics doivent impérativement tenir compte des inégalités régionales. De plus, une comparaison plus superficielle avec 1992 permet de constater qu'à l'échelle nationale, la situation n'a cessé de progresser depuis ce temps, mais qu'en s'attardant à chaque région, on aperçoit des changements importants dans la tendance de chacune d'entre elles.

Les sources de motivation au regard de la carrière des jeunes inscrits aux programmes Sport-études à l'ordre d'enseignement secondaire

Lorsqu'il est question de l'impact du sport sur le développement de jeunes adolescents' c'est généralement en fonction de leurs comportements. Toutefois, lorsqu'il s'agit d'évaluer l'influence de la pratique sportive sur le développement scolaire et professionnel des élèves-athlètes, nombreux sont les gens qui voient le sport comme une distraction notable à l'engagement et à la poursuite de leurs études. Pourtant nous remarquons, depuis quelques années, l'apparition et la multiplication de programmes d'études voulant favoriser à la fois la réussite scolaire ainsi que la réussite sportive de jeunes athlètes. Conformément aux propos de Boute, Lepert, Syndiqué et Taupin (1981), nous croyons que les programmes Sport-études concrétisent deux idées (et deux désirs) qui mûrissaient depuis longtemps: l'idée qu'il n'est pas nécessaire d'abandonner ses études pour se consacrer à un sport, et plus important, l'idée qu'il n'est pas nécessaire d'abandonner le sport pour mener à bien ses études secondaires. Selon cette perspective, il serait logique de penser que les programmes scolaires misant sur la combinaison des études et de la pratique du sport de haut niveau s'associent à des caractéristiques particulières notamment, en ce qui à trait à leur motivation au regard de leur projet professionnel. Notre étude vise donc à identifier les sources spécifiques de motivation des élèves inscrits aux programmes Sport-études et régulier à l'ordre d'enseignement secondaire et de vérifier l'existence possible de différences entre ces deux groupes de sujets. Ce mémoire se divise en trois parties. La première partie vise à exposer la problématique de notre recherche. Nous identifions d'abord notre problème de recherche en dressant un portrait général de la situation actuelle des jeunes à l'ordre d'enseignement secondaire puis nous traitons du rôle qu'occupe l'orientation quant à la motivation des élèves au regard de leurs études. À cela s'ajoute l'examen d'une littérature appropriée aux élèves-athlètes et aux sources de motivation particulières qui leur sont attribuées. Nous présentons ensuite le cadre théorique de notre recherche en analysant les concepts de motivation et de développement de carrière. Nous complétons cette partie par l'étude de certaines recherches et expériences en lien avec notre problématique et nous démontrons la pertinence de notre recherche avant d'identifier les objectifs poursuivis. En ce qui à trait à la deuxième partie de notre étude, elle concerne la méthodologie. Nous présentons dans cette section les principales démarches utilisées afin de rencontrer nos objectifs de recherche. Il s'agit entre autres de l'instrument de mesure retenu, les sujets sélectionnés, du déroulement de l'expérience, de la présentation des programmes Sport-études, des limites de notre recherche et des techniques statistiques employées pour analyser et interpréter les résultats obtenus. Quant à la troisième partie, elle contient essentiellement les données obtenues au cours de notre recherche. Dans un premier temps, nous dégageons un portrait général des sources de motivation au regard de la carrière des élèves inscrits aux programmes réguliers et Sport-études. Puis, dans un deuxième temps, nous essayons de dégager les particularités du profil motivationnel de ces élèves en fonction du programme d'études auquel ils sont inscrits. Enfin, quelques implications possibles de nos résultats pour la pratique de l'orientation professionnelle font l'objet de la conclusion de ce mémoire.

Élaboration d'une grille d'analyse des conceptions de l'apprentissage sous-jacentes à des sites Internet destinés à l'enseignement des sciences au secondaire

Les progrès récents dans le domaine des technologies de l'information et de la communication (TIC) ouvrent de nouvelles possibilités pour l'enseignement en général et pour celui des sciences en particulier. Les efforts gouvernementaux en cette matière indiquent le caractère pour le moins irréversible de la percée des TIC en éducation et de la nécessite de se pencher sur le matériel qui est offert. Plus particulièrement, nous nous sommes intéressés à la question des conceptions de l'apprentissage qui peuvent sous-tendre l'élaboration d'un site Internet pour l'enseignement des sciences au secondaire. Cette recherche est de type développement. Elle s'intéresse à l'enseignement des sciences au secondaire et au matériel disponible dans Internet. Elle se limite aux premières étapes particulières à ce type de recherche, soit celles de l'exploration de la littérature, de la validation des énoncés par un comité d'experts et de l'élaboration d'une grille d'analyse des conceptions de l'apprentissage sous-jacentes aux sites Internet. Le but de cette recherche est de construire un outil d'analyse des conceptions de l'apprentissage sous-jacentes à des sites Internet pour l'enseignement des sciences au secondaire."--Résumé abrégé par UMI.

La motivation au regard de la carrière d'élèves inscrits au programme des cheminements parculiers de formation

Ce mémoire traite de la motivation professionnelle d'élèves âgés entre 16 et 18 ans en difficulté d'adaptation et d'apprentissage inscrits au programme des cheminements particuliers de formation en vue de l'Insertion sociale et professionnelle. Dans le cadre de cette recherche, deux principaux objectifs ont été poursuivis: (1) identifier les facteurs de motivation ou de démotivation au regard de la carrière de ces élèves; (2) vérifier s'il existait des différences significatives sur ces facteurs compte tenu de leur sexe et de leur type de difficultés d'apprentissage. L'instrument de mesure qui a été appliqué à ces 55 sujets est le Questionnaire de motivation développé par Dupont et Gingras en 1995. Cet outil comprend les quatre dimensions suivantes: signification du travail, concept de soi professionnel, préparation à la carrière et aspirations professionnelles. L'analyse et l'interprétation des résultats ont permis de tracer un portrait de ces élèves par rapport à ces différentes dimensions en plus de relever certaines distinctions en fonction des variables identifiées.

La rhétorique professionnelle des conseillers d'orientation pour l'accès à la pratique de la médiation familiale une image publique floue

Depuis le 1er septembre 1997, cinq professionnels ont accès à la pratique de la médiation familiale. Les conseillers d'orientation sont de ce nombre et ils sont les professionnels les moins bien représentés en médiation familiale et ce, à plusieurs points de vue. Ce mémoire pose l'hypothèse que les conseillers d'orientation ont de la difficulté à s'imposer dans cette pratique parce qu'ils ont un problème d'identité professionnelle qui les empêche de convaincre de leur pertinence en tant qu'intervenants. Balisé par un contexte théorique à caractère sociologique reposant sur les concepts de rhétorique professionnelle (Paradeise, 1985) et d'espace professionnel (Bourdon, 1994), les transcriptions des débats tenus en commission parlementaire sur la médiation familiale ont été analysés à l'aide d'une méthodologie qualitative. Il appert que les conseillers d'orientation n'ont su utiliser correctement les éléments de rhétorique professionnelle, et par surcroît, ils ont été les grandes victimes des tactiques utilisées par les autres acteurs.

Contribution d'experts, à l'aide de l'Internet, au développement des compétences discursives d'élèves de 6e année

Ce projet de recherche de type quasi-expérimental visait à favoriser le développement de compétences discursives chez des élèves de 6e année par l'application d'une démarche d'écriture associée à l'échange entre pairs et avec des experts. Les éléments discursifs d'un texte font référence à la capacité de juger la qualité d'un texte à partir de critères de cohérence, de structure et d'organisation des idées ainsi qu'à partir de composantes liées au respect du lecteur et de l'intention d'écriture. Trente-neuf élèves provenant d'un milieu socio-économique moyen ont participé à l'expérimentation alors que quarante-trois élèves composaient le groupe témoin. Tous les groupes d'élèves présentaient un niveau académique faible à moyen en français écrit. Dans le cadre de cette expérimentation, trois situations d'écriture ont été réalisées au cours d'une même année scolaire. Pour chacune de ces situations d'écriture, les élèves du groupe expérimental devaient écrire un texte et utiliser les questions-guides de la démarche proposée pour diriger leur attention sur les aspects discursifs du texte. Au cours de la démarche, les élèves participaient à des échanges de commentaires avec leurs pairs quant à la qualité de leur texte. Douze experts provenant des domaines du journalisme, de l'enseignement et de la littérature fournissaient des rétroactions aux élèves quant à la qualité de leur texte sur le plan discursif.

La perception d'enseignantes et d'enseignants du secondaire des caractéristiques personnelles en jeu dans leur façon d'être en relation éducative

Cette étude qualitative vise à mieux comprendre la perception qu'ont des enseignantes et des enseignants québécois de leurs caractéristiques personnelles en jeu dans leur façon d'être en relation éducative. Tant dans le milieu pratique que dans les écrits scientifiques, on reconnaît l'incidence de ce que l'enseignant est personnellement sur la relation qu'il vit avec ses élèves. Or, les écrits sont peu éclairants quant à la perception que peuvent avoir les enseignants eux-mêmes du phénomène. Les résultats révèlent deux types de caractéristiques personnelles participant à leur façon d'être en relation éducative: celles qui sont individuelles ou de base, qui caractérisent les enseignants depuis toujours, et qui sont peu sujettes à changement; et celles qui sont liées au vécu professionnel, qui peuvent changer avec l'expérience professionnelle et personnelle. Selon le discours des enseignants, on assisterait à un phénomène d'intégration de ses dimensions personnelles et professionnelles, advenant avec l'âge et l'expérience.

Facteurs associés à l'intégration stratégique des TIC par le personnel enseignant

Le présent mémoire porte sur l'analyse des facteurs qui incitent le personnel enseignant au primaire et au secondaire à faire une intégration stratégique des technologies de l'information et de la communication (TIC). Lors de nos visites dans les écoles au Québec et au Luxembourg, nous avons remarqué qu'une partie des enseignants et des enseignantes, en faible proportion, réussissent à faire une telle intégration. L'objectif de cette recherche est d'identifier les facteurs qui tendent à avoir une influence sur ce phénomène, de saisir leur rôle et de comprendre comment ils opèrent. Dans une première partie, nous décrivons l'influence des TIC sur la société et analysons en quoi les technologies peuvent constituer un apport substantiel dans le processus de l'apprentissage. Par la suite, nous définissons le rôle du personnel enseignant dans l'intégration des TIC et nous démontrons qu'il y a une grande variabilité sur ce plan chez le personnel enseignant, tant au niveau primaire que secondaire. Quant au cadre théorique, il présente une définition de"l'intégration stratégique des TIC" basée sur les caractéristiques du paradigme de l'apprentissage et des cinq potentialités des TIC dans un contexte éducatif.

Étude des compétences informatiques et des attitudes du corps professoral face à l'utilisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) à l'Institut de Technologie du Cambodge (ITC)

L'utilisation des nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) fait l'objet de discussions dans le domaine de l'éducation. La présente recherche a pour objectif principal d'identifier le profil des compétences informatiques et des attitudes du corps professoral d'une haute école de formation technologique du Cambodge au regard de l'utilisation des environnements informatiques dans sa pratique d'enseignement. Cette étude descriptive exploratoire aura comme principale retombée de contribuer au développement de l'intégration des NTIC en pédagogie universitaire au Cambodge. Nous tenterons éventuellement de mettre en lumière les besoins que cette intégration suscite. L'élaboration d'une stratégie de systématisation de l'implantation des NTIC en pédagogie universitaire pourrait être traitée dans une future étude. Le recueil de données a été réalisé à l'aide d'un questionnaire d'enquête ainsi que d'une série d'entrevues réalisées auprès du personnel enseignant de l'Institut de Technologie du Cambodge durant la session d'hiver 2001.

État des conditions qui favorisent l'intégration des technologies de l'information et de la communication en adaptation scolaire au primaire et au secondaire selon les perceptions des enseignantes et des enseignants du Québec

Les recherches menées en éducation permettent de constater que les technologies de l'information et de la communication ont des effets positifs sur plusieurs dimensions de l'élève. Pourtant, dans ce domaine, l'implantation de la micro-informatique s'effectue lentement. Le projet de recherche trace le portrait des conditions qui favorisent l'intégration des TIC en adaptation scolaire et démontre dans quelle mesure elles sont présentes selon les perceptions des enseignants au Québec. Les sujets sont des enseignants en adaptation scolaire à la commission scolaire de Montréal (CSDM). Le questionnaire et l'entrevue semi-structurée ont été utilisés pour la collecte de données. Les résultats de l'enquête sont présentés à partir d'une analyse quantitative et qualitative. Ils démontrent que des efforts ont été déployés pour fournir aux écoles des ressources matérielles et pour développer des attitudes et perceptions positives chez les enseignants. Cependant, les enseignants réclament davantage de formation ainsi qu'un soutien technique et pédagogique continu.

L'implication des parents dans l'orientation de leurs enfants

L'approche orientante qui est présentement implantée dans les écoles du Québec vise à favoriser l'implication des parents dans l'orientation de leurs enfants. La Suisse a pour sa part des méthodes qui répondent déjà à cet objectif. Afin de fournir une liste d'activités à privilégier pour la mise en oeuvre de l'approche orientante au Québec, 335 questionnaires ont été distribués à des parents du canton de Fribourg (Suisse). Ces derniers devaient indiquer les activités qui leur avaient été proposées au cours des études secondaires de leurs enfants, en plus de fournir leur degré de satisfaction à l'égard de celles-ci. Les résultats observés traduisent plusieurs suggestions d'activités permettant d'informer et d'impliquer davantage les parents dans l'orientation de leurs enfants.