Nanoindentation Relaxation Study and Micromechanics of Cement-Based Materials

Ce travail évalue le comportement mécanique des matériaux cimentaires à différentes échelles de distance. Premièrement, les propriétés mécaniques du béton produit avec un bioplastifiant à base de microorganismes efficaces (EM) sont etudiées par nanoindentation statistique, et comparées aux propriétés mécaniques du béton produit avec un superplastifiant ordinaire (SP). Il est trouvé que l’ajout de bioplastifiant à base de produit EM améliore la résistance des C–S–H en augmentant la cohésion et la friction des nanograins solides. L’analyse statistique des résultats d’indentation suggère que le bioplastifiant à base de produit EM inhibe la précipitation des C–S–H avec une plus grande fraction volumique solide. Deuxièmement, un modèle multi-échelles à base micromécanique est dérivé pour le comportement poroélastique de la pâte de ciment au jeune age. L’approche proposée permet d’obtenir les propriétés poroélastiques requises pour la modélisation du comportoment mécanique partiellement saturé des pâtes de ciment viellissantes. Il est montré que ce modèle prédit le seuil de percolation et le module de Young non drainé de façon conforme aux données expérimentales. Un metamodèle stochastique est construit sur la base du chaos polynomial pour propager l’incertitude des paramètres du modèle à travers plusieurs échelles de distance. Une analyse de sensibilité est conduite par post-traitement du metamodèle pour des pâtes de ciment avec ratios d’eau sur ciment entre 0.35 et 0.70. Il est trouvé que l’incertitude sous-jacente des propriétés poroélastiques équivalentes est principalement due à l’énergie d’activation des aluminates de calcium au jeune age et, plus tard, au module élastique des silicates de calcium hydratés de basse densité.

Analyse multidimensionnelle de la persévérance aux études universitaires de premier cycle

L’abandon des études universitaires a attiré l’attention de plusieurs chercheurs. Toutefois, il est difficile de saisir la persévérance dans sa globalité à cause de sa complexité et le nombre important des facteurs associés. La persévérance aux études est liée aux facteurs individuels, aux facteurs contextuels et à la situation financière au cours des études. Ces facteurs ont été étudiés séparément et d’une manière isolée, et aucune étude n’a, à notre connaissance, tenté de mettre ces facteurs simultanément dans un même modèle. Dans cette thèse, nous identifions les principaux déterminants de la persévérance, tout en nous appuyant sur le modèle des attentes et des valeurs (Eccles et al., 1983), le modèle interactionnel de Tinto (1975) et les modèles d’impact financier (Paulsen & St. John, 1997; St. John, 1990; St. John et al., 1994). Cette thèse a pour objectif de valider un modèle de persévérance aux études universitaires de premier cycle. Celle-ci comporte deux études. Une étude rétrospective qui permet d’évaluer, à partir de l’expérience antérieure des étudiants (n = 731), les principaux facteurs qui ont joué un rôle sur le plan de la persévérance ou de l’abandon des études. Une étude prospective suivant sur une période de six mois (deux temps de mesure) des étudiants inscrits dans un programme de baccalauréat à l’Université Laval (n = 3 084). Pour les résultats de l’étude rétrospective, la situation financière, les performances scolaires antérieures et le fait d’avoir effectué des études préuniversitaires au Cégep prédisent la persévérance. Pour le premier temps de mesure de l’étude prospective, la perception de compétence, les attentes de succès et l’intérêt prédisent l’intention de persévérer. Deux facteurs interactionnels prédisent l’intention de persévérer à savoir : les interactions avec les pairs et l’engagement institutionnel et universitaire. En ce qui concerne le deuxième temps de mesure de l’étude prospective, l’intention de persévérer, la préoccupation de la Faculté par rapport à l’enseignement et au développement des étudiants, le développement intellectuel et académique ainsi que le fait d’avoir fait des études préuniversitaires au Cégep prédisent la persévérance. Les implications théoriques, méthodologiques et pratiques sont abordées et des pistes de recherches futures sont proposées.

Matériaux mésoporeux fonctionnalisés pour l'extraction sélective des terres rares

Les matériaux mésoporeux à base de silice sont des plateformes polyvalentes qui offrent une réponse aux besoins de domaines variés comme l’environnement, la santé et les énergies. La fonctionnalisation avec des groupements organiques en fait des matériaux hybrides qu’il est aisé d’orienter vers une application spécifique. Ainsi, afin de fournir une alternative aux procédés industriels, dommageables pour l’environnement actuellement utilisés pour l’extraction et la purification des terres rares, à savoir l’extraction liquide-liquide (ELL) majoritairement, les silices mésoporeuses ont été sollicitées à titre d’adsorbant dans l’extraction sur phase solide. Cette dernière, en opposition à l’ELL, présente de nombreux avantages dont, la suppression des solvants organiques, le contrôle de la sélectivité envers et parmi le groupe des éléments de terres rares (ÉTR) à travers l’ancrage du ligand sur un support solide et la possibilité de réutiliser plusieurs fois l’adsorbant. Les ÉTR sont des métaux qui participent à la transition vers des technologies moins coûteuses en énergie, il est donc primordial de rendre leurs procédés d’extraction plus verts. Dans le cadre de ce travail, différents types de silices ordonnées mésoporeuses, MCM-41, SBA-15 et SBA-16, ont été synthétisées, fonctionnalisées avec un ligand approprié, et leurs comportements vis à vis de ces éléments, comparés. Ces matériaux ont de nombreux points communs mais certaines caractéristiques les différencient néanmoins : la taille et la géométrie des pores, la connexion entre les pores, l’épaisseur des parois, l’accessibilité aux pores ou encore la diffusion des liquides ou gaz dans la matrice. C’est pourquoi, le but de cette étude est d’élucider l’impact de ces diverses propriétés sur l’adsorption sélective des ÉTR en condition statique et dynamique.