Conception, fabrication et validation d'un banc d'essais pour la caractérisation de cellules photovoltaïques sur une large plage de température

L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable et naturellement disponible partout sur terre. Elle est donc tout indiquée pour remplacer à long terme une part importante des combustibles fossiles dans le portrait énergétique mondial. Comme toutes les formes d'énergie utilisées par la société, l'énergie solaire n'échappe pas aux lois économiques et son adoption dépend directement du coût par unité d'énergie produite. Plusieurs recherches et développements technologiques cherchent à réduire ce coût par différents moyens. Une de ces pistes est l'intégration de deux technologies solaires, la technologie photovoltaïque et la technologie thermique, au sein d'un même système. La conception d'un tel système pose plusieurs défis technologiques, le plus important étant sans contredit la compétition entre la quantité d'électricité produite et la qualité de la chaleur. En effet, ces deux variables varient de manière opposée par rapport à la température~: le rendement des cellules photovoltaïques a tendance à diminuer à haute température alors que la valeur utile de l'énergie thermique tend à augmenter. Une conception judicieuse d'un système photovoltaïque/thermique (PV/T) devra donc prendre en compte et connaître précisément le comportement d'une cellule à haute température. Le présent projet propose de concevoir un système permettant la caractérisation de cellules photovoltaïques sur une large plage de température. Premièrement, une revue de littérature pose les bases nécessaires à la compréhension des phénomènes à l'origine de la variation de la performance en fonction de la température. On expose également différents concepts de système PV/T et leur fonctionnement, renforçant ainsi la raison d'être du projet. Deuxièmement, une modélisation théorique d'une cellule photovoltaïque permet de définir grossièrement le comportement attendu à haute température et d'étudier l'importance relative de la variation du courant photogénéré et de la tension en circuit ouvert. Ce modèle sera plus tard comparé à des résultats expérimentaux. Troisièmement, un banc d'essais est conçu et fabriqué d'après une liste de critères et de besoins. Ce banc permet d'illuminer une cellule, de faire varier sa température de -20 °C à 200 °C et de mesurer la courbe I-V associée. Le système est partiellement contrôlé par un PC et la température est asservie par un contrôleur de type PID. Le banc a été conçu de manière à ce que la source de lumière soit aisément échangeable si un spectre différent est désiré. Finalement, le comportement du montage est validé en caractérisant une cellule au silicium et une autre à base de InGaP. Les résultats sont comparés aux prédictions du modèle et aux données de la littérature. Une étude d'incertitude permet également de cibler la source principale de bruit dans le système et propose des pistes d'améliorations à ce propos.

Mesure de sections efficaces absolues vibrationnelles pour la collision d’électrons de basse énergie (1-19 eV) avec le tétrahydrofurane (THF) condensé

Résumé: Ce mémoire de maîtrise est une étude des probabilités d’interactions (sections efficaces) des électrons de basse énergie avec une molécule d’intérêt biologique. Cette molécule est le tétrahydrofurane (THF) qui est un bon modèle de la molécule constituant la colonne vertébrale de l’ADN; le désoxyribose. Étant donné la grande quantité d’électrons secondaires libérés lors du passage des radiations à travers la matière biologique et sachant que ceux-ci déposent la majorité de l’énergie, l’étude de leurs interactions avec les molécules constituant l’ADN devient rapidement d’une grande importance. Les mesures de sections efficaces sont faites à l’aide d’un spectromètre à haute résolution de pertes d’énergie de l’électron. Les spectres de pertes d’énergie de l’électron obtenus de cet appareil permettent de calculer les valeurs de sections efficaces pour chaque vibration en fonction de l’énergie incidente de l’électron. L’article présenté dans ce mémoire traite de ces mesures et des résultats. En effet, il présente et explique en détail les conditions expérimentales, il décrit la méthode de déconvolution qui est utilisée pour obtenir les valeurs de sections efficaces et il présente et discute des 4 résonances observées dans la dépendance en énergie des sections efficaces. En effet, cette étude a permis de localiser en énergie 4 résonances et celles-ci ont toutes été confirmées par des recherches expérimentales et théoriques antérieures sur le sujet des collisions électrons lents-THF. En outre, jamais ces résonances n’avaient été observées simultanément dans une même étude et jamais la résonance trouvée à basse énergie n’avait été observée avec autant d’intensité que cette présente étude. Cette étude a donc permis de raffiner notre compréhension fondamentale des processus résonants impliqués lors de collisions d’électrons secondaires avec le THF. Les valeurs de sections efficaces sont, quant à elles, très prisées par les théoriciens et sont nécessaires pour les simulations Monte Carlo pour prédire, par exemple, le nombre d’ions formées après le passage des radiations. Ces valeurs pourront justement être utilisées dans les modèles de distribution et dépôt d’énergie au niveau nanoscopique dans les milieux biologiques et ceux-ci pourront éventuellement améliorer l’efficacité des modalités radiothérapeutiques.

L'économie du pluriel : la force naît du nombre et l'énergie naît du mouvement du nombre

Avec la régression de l'État dans les services publics, la globalisation, la déréglementation et l'accélération du commerce et des échanges, il se produit aujourd'hui un tournant de grande portée qui déstabilise et met en jeu le bien commun, notre patrimoine collectif. En effet, il ne faut pas oublier que « les services publics font partie du patrimoine collectif non seulement parce qu'ils ont été financé (sic) collectivement, mais aussi parce que la mise en commun dont ils sont l'objet correspond à une certaine conception de ce qui devrait relever du public afin d'assurer une juste distribution des biens de société essentiels » (Beauchemin, 1999, p. 93). Partant de ce fait, une réflexion doit s'engager quant à la redéfinition de nouvelles bases sociales et, de surcroît, quant à la responsabilité de la construction d'une nouvelle structure économique. Dans cette approche, il est indispensable que notre génération prenne à nouveau position sur le rôle et le devenir du mouvement coopératif, acteur de l'économie sociale. L'un des points influents pour une société du mieux-être réside, sans doute, dans la construction de liens sociaux signifiants et forts. Cependant, si l'économie sociale touche l'ensemble de la population à un niveau ou à un autre, et qu'elle revêt l'espoir d'une vie à essence plus humaniste pour beaucoup d'entre nous et ce, dans le présent contexte de mondialisation, de mégalopoles et de profits, il n'en demeure pas moins qu'il reste encore beaucoup de formation et d'information à faire afin qu'elle puisse revendiquer une participation reconnue et émérite dans la vie économique…

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.

DNA damage induced by low energy electrons (LEEs)

Abstract : The major objective of our study is to investigate DNA damage induced by soft X-rays (1.5 keV) and low-energy electrons (˂ 30 eV) using a novel irradiation system created by Prof. Sanche’s group. Thin films of double-stranded DNA are deposited on either glass and tantalum substrates and irradiated under standard temperature and pressure surrounded by a N[subscript 2] environment. Base release (cytosine, thymine, adenine and guanine) and base modifications (8-oxo-7,8-dihydro -2’-deoxyguanosine, 5-hydroxymethyl-2’-deoxyuridine, 5-formyl-2’-deoxyuridine, 5,6-dihydrothymidine and 5,6-dihydro-2’-deoxy uridine) are analyzed and quantified by LC-MS/MS. Our results reveal larger damage yields in the sample deposited on tantalum than those on glass. This can be explained by an enhancement of damage due to low-energy electrons, which are emitted from the metal substrate. From a comparison of the yield of products, base release is the major type of damage especially for purine bases, which are 3-fold greater than base modifications. A proposed pathway leading to base release involves the formation of a transient negative ion (TNI) followed by dissociative electron attachment (DEA) at the N-g lycosidic bond. On the other hand, base modification products consist of two major types of chemical modifications, which include thymine methyl oxidation products that likely arises from DEA from the methyl group of thymine, and 5,6-dihydropyrimidine that can involve the initial addition of electrons, H atoms, or hydride ions to the 5,6-pyrimidine double bond.

Commande d'un anti-bruit harmonique généré par un écoulement pulsé

Le contrôle de bruit est un domaine de recherche très fertile. Que ce soit pour du contrôle actif ou passif, de nombreuses recherches sont menées pour améliorer les méthodes existantes ou pour trouver de nouveaux procédés. Ainsi, dans le domaine du contrôle actif, de nouveaux moyens de production d’anti-bruit sont développés en vue de les substituer aux duos amplificateur/haut-parleur fragiles, gourmands en énergie et encombrants. Le sujet abordé ici est la conception et la réalisation d’un prototype capable de générer de forts niveaux de bruit à partir d’une source d’écoulement d’air à fort débit. Le prototype servira ensuite de source pour le contrôle actif du bruit d’un ventilateur. Pour atteindre ces performances, un design simple a été développé : l’obstruction périodique de l’écoulement d’air comprimé génère une source acoustique harmonique à la fréquence d’obstruction de l’écoulement. Le contrôle de la vitesse de l’obstruction gère la fréquence et la phase de l’anti-bruit émis. Le dispositif conçu dans ce projet permet de générer un bruit tonal réglé en phase et en fréquence sur une référence, pour une pression acoustique de 110 dB à 1 m.

Étude de la cristallisation du polyhydroxybutyrate

Le polyhydroxybutyrate (PHB) est un biopolymère intracellulaire synthétisé par fermentation bactérienne. Il présente de nombreux avantages (propriétés thermiques et mécaniques comparables à celles de polyoléfines, haute hydrophobie, biocompatibilité, biodégradabilité, industrialisable) et de nombreux inconvénients significatifs (mauvaise stabilité thermique et fragilité). Cette mauvaise stabilité est due à un phénomène de dégradation thermique proche du point de fusion du PHB. Ceci conduit à une réduction du poids moléculaire par un procédé de scission de chaîne aléatoire, modifiant alors irréversiblement les propriétés cristallines et rhéologiques de manière. Ainsi, les températures de fusion et de cristallisation du PHB diminuent drastiquement et la cinétique de cristallisation est ralentie. Par ailleurs, un second phénomène d'autonucléation intervient à proximité du point de fusion. En effet, une certaine quantité d'énergie est nécessaire pour effacer toute présence de résidus cristallins dans la matière à l’état fondu. Ces résidus peuvent agir comme nucléides pendant le processus de cristallisation et y influencer de manière significative la cinétique de cristallisation du PHB. Ce mémoire vise à montrer l'effet des processus de dégradation thermique et d’autonucléation du PHB sur sa cinétique de cristallisation. Pour cela, trois protocoles thermiques spécifiques ont été proposés, faisant varier la température maximum de chauffe (Th) et le temps de maintien à cette température (th) afin apporter une nouvelle approche de effet du traitement thermique sur la cristallisation, l’autonucléation, la dégradation thermique et la microstructure du PHB en utilisant respectivement la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) dans des conditions cristallisation non-isotherme et isotherme, la diffraction de rayon X (WAXD), la spectroscopie infrarouge (FT-IR) et la microscopie optique. Th a été varié entre 167 et 200 °C et th entre 3 et 10 min. À Th ≥185°C, le phénomène de scission de chaine est le seul phénomène qui influence de cinétique de cristallisation alors qu’à Th < 180°C le processus de nucléation homogène est favorisé par la présence de résidus cristallins est prédomine sur le phénomène de dégradation. En ce qui concerne l'effet du temps de maintien, th, il a été mis en évidence le phénomène de dégradation thermique est sensible à la variation de ce paramètre, ce qui n’est pas le cas du processus d’autonucléation. Finalement, il a été montré que la morphologie cristalline est fortement affectée par les mécanismes de dégradation thermique et d'auto-nucléation.

Le jeune adulte et la maturité vocationnelle

Plusieurs collèges compilent à chaque session les taux d'abandon, d'échec et de changement de programme de leurs étudiants. Bien que certains facteurs et causes d'échec, d'abandon ou de changement de programme aient pu être relevés, ces compilations statistiques ne s'avèrent guère utiles aux professionnels des services de consultation. Ces données permettent de constater les faits. Une analyse plus en détail nous permettant d'identifier les sources du problème serait beaucoup plus utile. En plus des étudiants qui échouent, abandonnent des cours ou changent de programme, que dire de ceux qui ont fixé trop rapidement ou de façon trop rigide leur choix vocationnel et de ceux qui se maintiennent dans un état d'indécision chronique au niveau de leur choix vocationnel ? Comment entreprendre des actions préventives à l'égard de ces phénomènes du cheminement scolaire des étudiants ? Nous identifions comme étant une des sources de ces phénomènes la maturité vocationnelle du jeune adulte, puisque c'est celle-ci qui influencera la qualité de ses choix et son adaptation professionnelle (Super; voir Laflamme et Petit, 1973). En effet, le jeune adulte doit être en mesure d'évaluer les motifs et les conséquences des gestes qu'il pose en fonction de la réalisation de son projet vocationnel, pour contrôler son cheminement scolaire. Or nous constatons, que même si les jeunes adultes semblent préoccupés par la question de leur orientation, bon nombre d'entre eux ne manifestent pas l'intérêt de prendre en charge leur démarche d'orientation. Plusieurs semblent s'occuper de cette question à la dernière minute, par exemple, juste avant les dates limites des demandes d'admission pour l'entrée au collège ou à l'université. D'autres semblent procéder par essais et erreurs sans nécessairement être conscients des valeurs, buts, ambitions qui les poussent à poser ces choix successifs (nouveaux programmes) parfois peu satisfaisants. Certains refuseront même de poser des choix reléguant au hasard ce qui arrivera d'eux. Tous ces faits et impressions tirés de notre expérience nous font penser que le jeune adulte ne semble pas s'impliquer personnellement dans les actes qu'il pose. Il ne semble pas croire qu'il a du pouvoir sur sa vie et qu'il peut prendre en charge les évènements qui l'entourent, particulièrement ici, son cheminement scolaire et sa démarche d'orientation. Il laisse plutôt l'environnement exercer un contrôle sur lui, ce qui a pour effet, croyons-nous, de le rendre passif quant à son cheminement scolaire et à sa démarche d'orientation. Il semble y avoir une contradiction: le jeune adulte est préoccupé par la question de son orientation mais ne semble pas motivé à investir beaucoup d'énergie pour son développement vocationnel. Il ne se prend pas en charge, il ne passe pas à l'action claire et manifeste. A l'observation de ces comportements, il nous apparaît alors que beaucoup de jeunes adultes ne sont pas réellement en possession de leur projet vocationnel. C'est là justement qu'il nous faut vérifier si le jeune adulte de niveau collégial a atteint une certaine maturité vocationnelle. Nous tenterons donc de voir comment se situe le jeune adulte du niveau collégial dans son développement vocationnel et ce, par rapport aux théories existantes et comment mesurer son niveau de maturité vocationnelle. Pour ce faire nous effectuerons, dans un premier temps, une revue de la littérature scientifique en ce qui a trait à la notion de maturité vocationnelle; puis nous effectuerons une revue et une critique des travaux antérieurs sur la mesure et l'évaluation de la maturité vocationnelle. Cette dernière étape vous permettra de déterminer quel instrument serait le plus adéquat pour mesurer la maturité vocationnelle du jeune adulte de niveau collégial.

L'enseignant : l'acteur de sa motivation

Parmi toutes les ressources nécessaires au fonctionnement de nos organisations scolaires, seules les ressources humaines sont capables de développement et de réalisation. Les exigences de plus en plus élevées de la société envers le système d'éducation demandent une énergie toujours plus grande de la part du personnel enseignant. C'est ainsi, par exemple, qu'il devient difficile d'assurer des services de première qualité à la clientèle scolaire et de développer un projet éducatif cohérent, sans compter sur le dynamisme de la ressource principale qu'est le personnel enseignant. De plus, avec le phénomène de l'accroissement de l’âge du corps professoral et de l'arrivée éventuelle de jeunes enseignants, la motivation du personnel peut prendre une signification différente selon la situation de chaque milieu et exiger du gestionnaire une approche bien particulière pour en assurer l'augmentation ou le maintien. Enfin, il faut admettre que de nos jours, l'enseignement n'est plus une vocation. C'est une profession, un moyen parmi d'autres permettant à un individu de se réaliser. L'enseignement entre donc en compétition avec d'autres moyens de se réaliser tels, les loisirs, la famille, la politique, etc. Par conséquent, la gestion des ressources humaines occupe une place de première importance dans la fonction de dirigeant au niveau des écoles. Pour gérer avec efficacité et de façon adéquate le personnel, l’administrateur doit connaître certains fondements de la motivation d'un individu ainsi que les principaux éléments susceptibles d'influencer et de guider ses comportements quotidiens et plus particulièrement au plan professionnel. Ainsi donc, en considérant l'ensemble de ces quelques réalités qui touchent le personnel enseignant, toute direction soucieuse de créer un environnement éducatif stimulant et générateur d'énergie doit se préoccuper de façon intensive de l'aspect motivationnel des enseignants avec lesquels elle travaille. Une telle connaissance des principaux éléments qui motivent le personnel enseignant permettra de mieux comprendre son fonctionnement individuel et ainsi assurer le maintien voire même l'amélioration du niveau d'engagement de chacun au plan professionnel.

L'enseignant : l'acteur de sa motivation

Parmi toutes les ressources nécessaires au fonctionnement de nos organisations scolaires, seules les ressources humaines sont capables de développement et de réalisation. Les exigences de plus en plus élevées de la société envers le système d'éducation demandent une énergie toujours plus grande de la part du personnel enseignant. C'est ainsi, par exemple, qu'il devient difficile d'assurer des services de première qualité à la clientèle scolaire et de développer un projet éducatif cohérent, sans compter sur le dynamisme de la ressource principale qu'est le personnel enseignant. De plus, avec le phénomène de l'accroissement de l’âge du corps professoral et de l'arrivée éventuelle de jeunes enseignants, la motivation du personnel peut prendre une signification différente selon la situation de chaque milieu et exiger du gestionnaire une approche bien particulière pour en assurer l'augmentation ou le maintien. Enfin, il faut admettre que de nos jours, l'enseignement n'est plus une vocation. C'est une profession, un moyen parmi d'autres permettant à un individu de se réaliser. L'enseignement entre donc en compétition avec d'autres moyens de se réaliser tels, les loisirs, la famille, la politique, etc. Par conséquent, la gestion des ressources humaines occupe une place de première importance dans la fonction de dirigeant au niveau des écoles. Pour gérer avec efficacité et de façon adéquate le personnel, l’administrateur doit connaître certains fondements de la motivation d'un individu ainsi que les principaux éléments susceptibles d'influencer et de guider ses comportements quotidiens et plus particulièrement au plan professionnel. Ainsi donc, en considérant l'ensemble de ces quelques réalités qui touchent le personnel enseignant, toute direction soucieuse de créer un environnement éducatif stimulant et générateur d'énergie doit se préoccuper de façon intensive de l'aspect motivationnel des enseignants avec lesquels elle travaille. Une telle connaissance des principaux éléments qui motivent le personnel enseignant permettra de mieux comprendre son fonctionnement individuel et ainsi assurer le maintien voire même l'amélioration du niveau d'engagement de chacun au plan professionnel.

La systématisation du travail social : Le cas de L'Évaluation-Orientation en protection de la jeunesse au Centre de services sociaux Laurentides-Lanaudière

La toile de fond de notre essai est la transformation du travail social depuis dix (10) ou quinze (15) ans au Québec. Cette transformation est un phénomène inégal suivant les secteurs de travail. Nous l'observons, nous, en Protection de la jeunesse seulement, secteur où elle a été la plus rapide, la plus vive. Secteur aussi qui serait comme un phare pour les autres. C'est aussi un phénomène global et complexe. Il y a des dimensions technocratique [gestion des populations à risques, évaluation épidémiologique, décision centralisée...), juridique [accessibilité à la justice, changements dans les pouvoirs du juge, les Chartes des droits de la personne...), et idéologique [statuts social de l'enfance, primauté de la santé...). Ne pouvant tout aborder dans cet essai nous considérerons deux (2) dimensions qui, ensemble, constitue une systématisation du travail social. La dimension 1: l'institutionnalisation fine du contrôle social sur des situations dites de «protection» et; la dimension 2 la rationalisation du travail concret ou gestion formalisée des opérations. Compte tenu des limites de notre travail, nous ne traiterons pas ces deux (2) dimensions avec une égale énergie. Pour la dimension 1 nous reprendrons les résultats d'autres recherches et nous nous attarderons particulièrement à la dimension 2 en présentant le mouvement de rationalisation dit «Rapport Harvey» et en analysant plus en détail encore son mode d'implantation et ses effets quant à un sous-programme [i.e. l'évaluation-orientation] dans un centre de services sociaux. Avant le Rapport Harvey, il y a eu la mise en oeuvre de la Loi sur la protection de la jeunesse, une «nouvelle façon» de protéger les enfants qu'on appelle institutionnalisation de la Protection de la jeunesse (Chapitre II). Cette institutionnalisation continue comme processus socio-judiciaire global [à preuve Rapport Bouchard et Jasmin aujourd'hui). Quant à nous nous en considérons seulement un aspect particulier: le travail concret ou la définition fine et la mise en forme des opérations. Le tout commence avec la demande du Ministère des services de santé et des services sociaux à un spécialiste en «gestion des opérations».

L'oeuvre des orphelins à l'Hospice du Sacré-Cœur de Sherbrooke (1875-1965)

L'industrialisation et l'urbanisation de la ville de Sherbrooke débutent au milieu du 19e siècle grâce à l'énergie hydraulique que fournit la rivière Magog et à l'implication de la British American Land Company. Diverses industries s'installent provoquant ainsi l'arrivée de Canadiens français et d'Irlandais en quête de travail. La population, d'abord anglophone et britannique, devient, dès 1871. majoritairement canadienne-française et elle se répartit dans quatre quartiers distincts. Les conditions de vie à Sherbrooke sont alors difficiles, car la promiscuité, le manque d'hygiène, la maladie et la criminalité sévissent. De plus, le chômage frappe assez fréquemment les familles ouvrières dont la vie est façonnée par les cycles économiques. L'insécurité financière dans laquelle elles vivent les oblige à réclamer l'assistance de leur parenté ou de la charité publique. Pour venir en aide à ces familles démunies, l'évêque fondateur du diocèse de Sherbrooke, Mgr Antoine Racine, réclame, dès 1674, la fondation d'une institution de charité. L'année suivante, l'Hospice du Sacré-Coeur ouvre ses portes, sous la direction des Soeurs de la Charité de Saint-Hyacinthe, pour secourir les malades, les vieillards et les orphelins. Dans le cadre de ce mémoire, nous avons limité nos recherches à l’oeuvre des orphelins de l'Hospice du Sacré-Coeur, laissant dans l'ombre les autres oeuvres de cette institution. Il nous apparaissait impossible d'étudier les deux principales catégories de bénéficiaires, les vieillards et les orphelins, car elles relèvent de circonstances et de phénomènes différents. L'Hospice du Sacré-Cœur n'a jamais fait l'objet d'une analyse historique, seules Louise Brunelle-Lavoie et Jovette Dufort-Caron lui ont consacré quelques pages dans leur livre sur l'Hôpital Saint-Vincent-de-Paul de Sherbrooke. Notre mémoire est donc consacré à un sujet jusqu'à présent inexploité par l'historiographie québécoise. Étant située au carrefour de l'histoire de l'enfance, de l'assistance sociale et de la famille, notre étude contribue à une meilleure connaissance de l'ensemble de la société québécoise. L'historiographie de la protection de l'enfance au Canada anglais est dominée par quatre auteurs : Neil Sutherland, Joy Parr, Patricia T. Rooke et Rodolph L. Schnell, le pionnier dans ce domaine. Neil Sutherland a publié en 1976 Children in English-Canadian Society; Framing the Twentieth-Century Consensus. Cet ouvrage présente les différentes réformes concernant la santé des enfants, le traitement des délinquants et l'éducation dans la communauté anglophone du Canada de 1870 à 1920. Sutherland estime que ces réformes témoignent de l'émergence d'une nouvelle conception de l'enfant à l'aube du 20e siècle. S'intéressant davantage au vécu des enfants qu'à l'organisation de l'assistance, Labouring Children; British immigrant Apprentices to Canada, 1869-1924 de Joy Parr, paru en 1980, retrace les conditions de vie des enfants démunis d'Angleterre qui ont été envoyés au Canada pour être mis en apprentissage chez des cultivateurs. Il faut aussi noter que plusieurs autres historiens et historiennes ont traité ce sujet mais d'une façon plus fragmentaire. En 1982, Childhood and Family in Canadien History, un ouvrage collectif sous la direction de Joy Parr, aborde les questions suivantes : l'enfance en Nouvelle-France, l'éducation en milieu rural, l'exil des jeunes néo-écossais, la (délinquance juvénile et le recours à l'orphelinat comme stratégie familiale en milieu ouvrier. On y retrouve, entre autres, un article de Bettina Bradbury dont nous reparlerons plus loin. Patricia Rooke et Rodolph L. Schnell travaillent en collaboration depuis plusieurs années. Ce sont, sans contredit, les auteurs les plus prolifiques en histoire de la protection de l'enfance. Ils ont étudié, dans quelques articles, les Protestant Orphan Homes, mais ils ne se sont jamais arrêtés sur les institutions catholiques. En 1982, ils ont publié Studies in Childhood History; A Canadien Perspective, un recueil d'articles, mais leur oeuvre majeur demeure Discarding the Asvlum: From Child Rescue to the Welfare State in English-Canada(1800-1950), paru un an plus tard. Fruit de cinq années de recherches, cette monographie retrace l'histoire de l'assistance institutionnelle de l'enfance, ses transformations et finalement son abandon comme méthode d'aide sociale [...].

Development of ultra-high-performance concrete (UHPC) using waste glass materials ─ towards innovative eco-friendly concrete

Le béton conventionnel (BC) a de nombreux problèmes tels que la corrosion de l’acier d'armature et les faibles résistances des constructions en béton. Par conséquent, la plupart des structures fabriquées avec du BC exigent une maintenance fréquent. Le béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) peut être conçu pour éliminer certaines des faiblesses caractéristiques du BC. Le BFUP est défini à travers le monde comme un béton ayant des propriétés mécaniques, de ductilité et de durabilité supérieures. Le BFUP classique comprend entre 800 kg/m³ et 1000 kg/m³ de ciment, de 25 à 35% massique (%m) de fumée de silice (FS), de 0 à 40%m de poudre de quartz (PQ) et 110-140%m de sable de quartz (SQ) (les pourcentages massiques sont basés sur la masse totale en ciment des mélanges). Le BFUP contient des fibres d'acier pour améliorer sa ductilité et sa résistance aux efforts de traction. Les quantités importantes de ciment utilisées pour produire un BFUP affectent non seulement les coûts de production et la consommation de ressources naturelles comme le calcaire, l'argile, le charbon et l'énergie électrique, mais affectent également négativement les dommages sur l'environnement en raison de la production substantielle de gaz à effet de serre dont le gas carbonique (CO[indice inférieur 2]). Par ailleurs, la distribution granulométrique du ciment présente des vides microscopiques qui peuvent être remplis avec des matières plus fines telles que la FS. Par contre, une grande quantité de FS est nécessaire pour combler ces vides uniquement avec de la FS (25 à 30%m du ciment) ce qui engendre des coûts élevés puisqu’il s’agit d’une ressource limitée. Aussi, la FS diminue de manière significative l’ouvrabilité des BFUP en raison de sa surface spécifique Blaine élevée. L’utilisation du PQ et du SQ est également coûteuse et consomme des ressources naturelles importantes. D’ailleurs, les PQ et SQ sont considérés comme des obstacles pour l’utilisation des BFUP à grande échelle dans le marché du béton, car ils ne parviennent pas à satisfaire les exigences environnementales. D’ailleurs, un rapport d'Environnement Canada stipule que le quartz provoque des dommages environnementaux immédiats et à long terme en raison de son effet biologique. Le BFUP est généralement vendu sur le marché comme un produit préemballé, ce qui limite les modifications de conception par l'utilisateur. Il est normalement transporté sur de longues distances, contrairement aux composantes des BC. Ceci contribue également à la génération de gaz à effet de serre et conduit à un coût plus élevé du produit final. Par conséquent, il existe le besoin de développer d’autres matériaux disponibles localement ayant des fonctions similaires pour remplacer partiellement ou totalement la fumée de silice, le sable de quartz ou la poudre de quartz, et donc de réduire la teneur en ciment dans BFUP, tout en ayant des propriétés comparables ou meilleures. De grandes quantités de déchets verre ne peuvent pas être recyclées en raison de leur fragilité, de leur couleur, ou des coûts élevés de recyclage. La plupart des déchets de verre vont dans les sites d'enfouissement, ce qui est indésirable puisqu’il s’agit d’un matériau non biodégradable et donc moins respectueux de l'environnement. Au cours des dernières années, des études ont été réalisées afin d’utiliser des déchets de verre comme ajout cimentaire alternatif (ACA) ou comme granulats ultrafins dans le béton, en fonction de la distribution granulométrique et de la composition chimique de ceux-ci. Cette thèse présente un nouveau type de béton écologique à base de déchets de verre à ultra-hautes performances (BEVUP) développé à l'Université de Sherbrooke. Les bétons ont été conçus à l’aide de déchets verre de particules de tailles variées et de l’optimisation granulaire de la des matrices granulaires et cimentaires. Les BEVUP peuvent être conçus avec une quantité réduite de ciment (400 à 800 kg/m³), de FS (50 à 220 kg/m³), de PQ (0 à 400 kg/m³), et de SQ (0-1200 kg/m³), tout en intégrant divers produits de déchets de verre: du sable de verre (SV) (0-1200 kg/m³) ayant un diamètre moyen (d[indice inférieur 50]) de 275 µm, une grande quantité de poudre de verre (PV) (200-700 kg/m³) ayant un d50 de 11 µm, une teneur modérée de poudre de verre fine (PVF) (50-200 kg/m³) avec d[indice inférieur] 50 de 3,8 µm. Le BEVUP contient également des fibres d'acier (pour augmenter la résistance à la traction et améliorer la ductilité), du superplastifiants (10-60 kg/m³) ainsi qu’un rapport eau-liant (E/L) aussi bas que celui de BFUP. Le remplacement du ciment et des particules de FS avec des particules de verre non-absorbantes et lisse améliore la rhéologie des BEVUP. De plus, l’utilisation de la PVF en remplacement de la FS réduit la surface spécifique totale nette d’un mélange de FS et de PVF. Puisque la surface spécifique nette des particules diminue, la quantité d’eau nécessaire pour lubrifier les surfaces des particules est moindre, ce qui permet d’obtenir un affaissement supérieur pour un même E/L. Aussi, l'utilisation de déchets de verre dans le béton abaisse la chaleur cumulative d'hydratation, ce qui contribue à minimiser le retrait de fissuration potentiel. En fonction de la composition des BEVUP et de la température de cure, ce type de béton peut atteindre des résistances à la compression allant de 130 à 230 MPa, des résistances à la flexion supérieures à 20 MPa, des résistances à la traction supérieure à 10 MPa et un module d'élasticité supérieur à 40 GPa. Les performances mécaniques de BEVUP sont améliorées grâce à la réactivité du verre amorphe, à l'optimisation granulométrique et la densification des mélanges. Les produits de déchets de verre dans les BEVUP ont un comportement pouzzolanique et réagissent avec la portlandite générée par l'hydratation du ciment. Cependant, ceci n’est pas le cas avec le sable de quartz ni la poudre de quartz dans le BFUP classique, qui réagissent à la température élevée de 400 °C. L'addition des déchets de verre améliore la densification de l'interface entre les particules. Les particules de déchets de verre ont une grande rigidité, ce qui augmente le module d'élasticité du béton. Le BEVUP a également une très bonne durabilité. Sa porosité capillaire est très faible, et le matériau est extrêmement résistant à la pénétration d’ions chlorure (≈ 8 coulombs). Sa résistance à l'abrasion (indice de pertes volumiques) est inférieure à 1,3. Le BEVUP ne subit pratiquement aucune détérioration aux cycles de gel-dégel, même après 1000 cycles. Après une évaluation des BEVUP en laboratoire, une mise à l'échelle a été réalisée avec un malaxeur de béton industriel et une validation en chantier avec de la construction de deux passerelles. Les propriétés mécaniques supérieures des BEVUP a permis de concevoir les passerelles avec des sections réduites d’environ de 60% par rapport aux sections faites de BC. Le BEVUP offre plusieurs avantages économiques et environnementaux. Il réduit le coût de production et l’empreinte carbone des structures construites de béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) classique, en utilisant des matériaux disponibles localement. Il réduit les émissions de CO[indice inférieur 2] associées à la production de clinkers de ciment (50% de remplacement du ciment) et utilise efficacement les ressources naturelles. De plus, la production de BEVUP permet de réduire les quantités de déchets de verre stockés ou mis en décharge qui causent des problèmes environnementaux et pourrait permettre de sauver des millions de dollars qui pourraient être dépensés dans le traitement de ces déchets. Enfin, il offre une solution alternative aux entreprises de construction dans la production de BFUP à moindre coût.

Développement, validation et nouvelles applications d’un modèle d’analyse des modes normaux basé sur la séquence et la structure de protéines

Les protéines existent sous différents états fonctionnels régulés de façon précise par leur environnement afin de maintenir l‘homéostasie de la cellule et de l‘organisme vivant. La prévalence de ces états protéiques est dictée par leur énergie libre de Gibbs alors que la vitesse de transition entre ces états biologiquement pertinents est déterminée par le paysage d‘énergie libre. Ces paramètres sont particulièrement intéressants dans un contexte thérapeutique et biotechnologique, où leur perturbation par la modulation de la séquence protéique par des mutations affecte leur fonction. Bien que des nouvelles approches expérimentales permettent d‘étudier l‘effet de mutations en haut débit pour une protéine, ces méthodes sont laborieuses et ne couvrent qu‘une fraction de l‘ensemble des structures primaires d‘intérêt. L‘utilisation de modèles bio-informatiques permet de tester et générer in silico différentes hypothèses afin d‘orienter les approches expérimentales. Cependant, ces méthodes basées sur la structure se concentrent principalement sur la prédiction de l‘enthalpie d‘un état, alors que plusieurs évidences expérimentales ont démontré l‘importance de la contribution de l‘entropie. De plus, ces approches ignorent l‘importance de l‘espace conformationnel protéique dicté par le paysage énergétique cruciale à son fonctionnement. Une analyse des modes normaux peut être effectuée afin d‘explorer cet espace par l‘approximation que la protéine est dans une conformation d‘équilibre où chaque acide aminé est représenté par une masse régie par un potentiel harmonique. Les approches actuelles ignorent l‘identité des résidus et ne peuvent prédire l‘effet de mutations sur les propriétés dynamiques. Nous avons développé un nouveau modèle appelé ENCoM qui pallie à cette lacune en intégrant de l‘information physique et spécifique sur les contacts entre les atomes des chaînes latérales. Cet ajout permet une meilleure description de changements conformationnels d‘enzymes, la prédiction de l‘effet d‘une mutation allostérique dans la protéine DHFR et également la prédiction de l‘effet de mutations sur la stabilité protéique par une valeur entropique. Comparativement à des approches spécifiquement développées pour cette application, ENCoM est plus constant et prédit mieux l‘effet de mutations stabilisantes. Notre approche a également été en mesure de capturer la pression évolutive qui confère aux protéines d‘organismes thermophiles une thermorésistance accrue.

Étude du comportement des piles de pont confinées de PRFC par écoute acoustique

Une structure en béton armé est sujette à différents types de sollicitations. Les tremblements de terre font partie des événements exceptionnels qui induisent des sollicitations extrêmes aux ouvrages. Pour faire face à cette problématique, les codes de calcul des ponts routiers font appel à une approche basée sur des niveaux de performance qui sont rattachés à des états limites. Actuellement, les états limites d'une pile de ponts en béton armé (BA) confinée à l'aide de polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC) proposés dans la littérature ne prennent pas en compte le confinement lié au chemisage de PRFC en combinaison avec celui des spirales d'acier. Ce projet de recherche était la suite du volet de contrôle non destructif d'une étude réalisée en 2012 qui comprenait un volet expérimental [Carvalho, 2012] et un volet numérique [Jean, 2012]. L'objectif principal était de compléter l'étude du comportement des poteaux en BA renforcés de PRFC soumis à un chargement cyclique avec les données acoustiques recueillies par St-Martin [2014]. Plus précisément, les objectifs spécifiques étaient de déterminer les états limites reliés aux niveaux de performance et de caractériser la signature acoustique de chaque état limite (p. ex. fissuration du béton, plastification de l'acier et rupture du PRFC). Une méthodologie d'analyse acoustique basée sur l'état de l'art de Behnia et al. [2014] a été utilisée pour quantifier la gravité, localiser et caractériser le type de dommages. Dans un premier temps, les données acoustiques provenant de poutres de 550 mm x 150 mm x 150 mm ont permis de caractériser la signature acoustique des états limites. Puis, des cinq spécimens d'essai construits en 2012, les données acoustiques de trois spécimens, soient des poteaux circulaires d'un diamètre de 305 mm et d'une hauteur de 2000 mm ont été utilisée pour déterminer les états limites. Lors de ces essais, les données acoustiques ont été recueillies avec 14 capteurs de résonances qui étaient reliés à un système multicanal et au logiciel AEwin SAMOS 5.23 de Physical Acoustics Corporation (PAC) [PAC, 2005] par St-Martin [2014]. Une analyse de la distribution des paramètres acoustiques (nbr. de comptes et énergie absolue) combiné à la localisation des événements et le regroupement statistique, communément appelé clustering, ont permis de déterminer les états limites et même, des signes précurseurs à l'atteinte de ces états limites (p. ex. l'initiation et la propagation des fissures, l'éclatement de l'enrobage, la fissuration parallèle aux fibres et l'éclatement du PRFC) qui sont rattachés aux niveaux de performances des poteaux conventionnels et confinés de PRFC. Cette étude a permis de caractériser la séquence d'endommagement d'un poteau en BA renforcé de PRFC tout en démontrant l'utilité de l'écoute acoustique pour évaluer l'endommagement interne des poteaux en temps réel. Ainsi, une meilleure connaissance des états limites est primordiale pour intégrer les PRFC dans la conception et la réhabilitation des ouvrages.