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Currently, the industry is showing a growing interest in the development of composite materials incorporating components derived from biomass. In this context, various plant species can be used as reinforcement of thermoplastic and thermoset, in substitution to glass fibres. Indeed, natural fibres have interesting physical characteristics, such as their low density and good specific mechanical properties associated with the fact that they reduce environmental impacts answering to societal problems. However, the high natural variability of their dimensions and mechanical properties make it necessary to develop specific characterization methods particularly to quantify their high humidity sensitivity. The first part of this study presents the development of characterization methodologies of natural fibres transverse dimensions based on an automated laser scanning technique associated with a reliable geometric modeling and validated on plant species with contrasted morphologies (flax, hemp, sisal, nettle, and palm). The proposed modeling makes it possible to drastically reduce the mechanical properties dispersion of the studied fibre bundles. In a second part the effect of humidity conditions on the dimensional variations and the mechanical behavior of natural fibres are quantified. The results revealed contrasted swelling and plasticization behaviour, depending on biochemical composition and microstructure of plant species.; Actuellement l’industrie montre un intérêt croissant pour le développement de matériaux composites intégrant des constituants issus de la biomasse. Dans ce contexte, différentes fibres lignocellulosiques sont envisageables en tant qu'alternative aux fibres de verre pour le renforcement des matrices thermoplastiques ou thermodurcissables. En effet, les fibres végétales présentent des caractéristiques physiques intéressantes, telles qu’une faible densité et de bonnes propriétés mécaniques spécifiques, associées à un impact environnemental réduit, leur permettant ainsi de répondre à des problématiques sociétales. Cependant, la forte variabilité naturelle des dimensions et des propriétés mécaniques des fibres végétales rend nécessaire le développement de méthodologies de caractérisation spécifiques permettant en particulier de quantifier leur forte sensibilité à l’humidité. La première partie de cette thèse présente la mise en place d'une stratégie de caractérisation des dimensions transversales des fibres végétales s’appuyant sur une technique de balayage laser associée à une modélisation géométrique fiabilisée. Cette méthodologie est validée sur la base d’une étude dimensionnelle de faisceaux de fibres issus de différentes espèces végétales morphologiquement contrastées (lin, chanvre, ortie, sisal, palmier). La modélisation proposée permet de réduire de manière significative la dispersion des propriétés mécaniques des faisceaux de fibres étudiés. Dans une seconde partie, l’effet de l’humidité sur les variations dimensionnelles et le comportement mécanique des fibres végétales est quantifié. Les résultats révèlent des phénomènes de gonflement et de plastification des parois cellulaires différenciés selon la composition biochimique et la microstructure des différentes espèces végétales.

Wood thermo-chemical modification process consists of permanent enhancement of wood properties in the core of the material. By decreasing wood equilibrium moisture content below the limit of fungi development, one could in addition reduce the dimensional variations due to humidity. A better dimensional stability of wood would be beneficial to durability of assemblies and surface coatings, further improving the performance of the material. Hydroxyl groups from wood polymers are responsible for the material hydrophilicity. The thermochemical modifications considered in this work mainly consist in limiting the access to these groups and / or reducing their number, by impregnation of bio-based monomers / oligomers (oligomers of lactic acid (OLA) or oligomers of butylene succinate (OBS)) followed by their in situ polymerisation by heat treatment. The hygroscopic behaviour of the material, the persistence of oligomers in the wood and the biological resistance of the treated wood are the criteria for the selection of treatments. The selected treatments lead to materials with enhanced dimensional stability and biological resistance. The potential applications of these materials have been evaluated after characterisation of mechanical properties, adhesion of the surface coatings and bonding capacity of the treated wood; La modification thermo-chimique est un procédé qui consiste à modifier la matière à cœur, avec pour objectif d’améliorer les propriétés du bois, en particulier la résistance fongique. Pour ce faire, conférer au bois un équilibre hygroscopique inférieur à la limite basse de développement des champignons est une approche qui permet en sus de limiter les variations dimensionnelles dues à l’humidité de l’air. Limiter les variations dimensionnelles augmente logiquement la durabilité des assemblages et des revêtements de surface, ce qui améliore encore les performances du matériau. Les constituants du bois possèdent des groupements hydroxyles qui rendent le matériau hydrophile. Les modifications thermochimiques envisagées dans ces travaux de recherche consistent principalement à limiter l’accès à ces groupements et/ou à réduire leur nombre, par imprégnation de monomères/oligomères bio-sourcés (oligomères d’acide lactique (OLA) ou de poly(butylène succinate) (OBS)) suivie de leur polymérisation in situ par traitement thermique. Le comportement hygroscopique du matériau, la persistance des oligomères dans le bois et la résistance biologique du bois traité sont les critères de sélection des traitements. Les traitements retenus conduisent à des matériaux ayant une meilleure stabilité dimensionnelle et une meilleure résistance biologique. Les potentielles applications de ces matériaux ont été évaluées après caractérisation des propriétés mécaniques, de l’adhésion des revêtements de surface et de la capacité de collage du bois traité

Wood thermo-chemical modification process consists of permanent enhancement of wood properties in the core of the material. By decreasing wood equilibrium moisture content below the limit of fungi development, one could in addition reduce the dimensional variations due to humidity. A better dimensional stability of wood would be beneficial to durability of assemblies and surface coatings, further improving the performance of the material. Hydroxyl groups from wood polymers are responsible for the material hydrophilicity. The thermochemical modifications considered in this work mainly consist in limiting the access to these groups and / or reducing their number, by impregnation of bio-based monomers / oligomers (oligomers of lactic acid (OLA) or oligomers of butylene succinate (OBS)) followed by their in situ polymerisation by heat treatment. The hygroscopic behaviour of the material, the persistence of oligomers in the wood and the biological resistance of the treated wood are the criteria for the selection of treatments. The selected treatments lead to materials with enhanced dimensional stability and biological resistance. The potential applications of these materials have been evaluated after characterisation of mechanical properties, adhesion of the surface coatings and bonding capacity of the treated wood, La modification thermo-chimique est un procédé qui consiste à modifier la matière à cœur, avec pour objectif d’améliorer les propriétés du bois, en particulier la résistance fongique. Pour ce faire, conférer au bois un équilibre hygroscopique inférieur à la limite basse de développement des champignons est une approche qui permet en sus de limiter les variations dimensionnelles dues à l’humidité de l’air. Limiter les variations dimensionnelles augmente logiquement la durabilité des assemblages et des revêtements de surface, ce qui améliore encore les performances du matériau. Les constituants du bois possèdent des groupements hydroxyles qui rendent le matériau hydrophile. Les modifications thermochimiques envisagées dans ces travaux de recherche consistent principalement à limiter l’accès à ces groupements et/ou à réduire leur nombre, par imprégnation de monomères/oligomères bio-sourcés (oligomères d’acide lactique (OLA) ou de poly(butylène succinate) (OBS)) suivie de leur polymérisation in situ par traitement thermique. Le comportement hygroscopique du matériau, la persistance des oligomères dans le bois et la résistance biologique du bois traité sont les critères de sélection des traitements. Les traitements retenus conduisent à des matériaux ayant une meilleure stabilité dimensionnelle et une meilleure résistance biologique. Les potentielles applications de ces matériaux ont été évaluées après caractérisation des propriétés mécaniques, de l’adhésion des revêtements de surface et de la capacité de collage du bois traité

International audience; Alors que la science du bois est une discipline relativement jeune, l’artisanat du bois est lui porteurd’un patrimoine historique d’utilisation sans commune mesure. Les artisans qui travaillent le boisont développé d’important savoirs sur cette matière, que ce soit à l’échelle de l’expérience acquisepar un individu ou à l’échelle de l’histoire des techniques.L’originalité de la démarche proposée est d’apprendre des artisans des phénomènes complexesassociés aux comportements et aux propriétés des bois qu’ils observent dans leurs ateliers et de lesétudier en laboratoire. Mais aussi d’utiliser leurs connaissances empiriques -en d’autres termesleurs savoirs acquis par l’expérience- dans la sélection des bois et leurs mises en oeuvre.Néanmoins, afin que ces échanges se fassent de manières mutuellement bénéfiques le dialogue entreles scientifiques et les artisans doit se construire de manière raisonnée. L’apport des scienceshumaines et sociales est ici primordial pour que les dialogues soient constructifs. Par exemple unethnologue des techniques peut apporter la dimension sociétale à l’objet d’étude et par conséquentde définir le cadre dans lequel il se place.C’est dans ce contexte que le premier Symposium International WoodSciCraft 2014 « sciences etartisanats du bois : regards croisés entre Europe et Japon » c’est tenu en septembre dernier àMontpellier. Pendant 4 jours, dont chaque journée était focalisée sur un métier du travail du bois (dela charpente à la finition), ce symposium a rassemblé de l’ordre de 130 participants d’une quinzainede pays différents. Avec 57 contributions de formats variés (des conférences de synthèses auxdémonstrations de techniques artisanales) WoodSciCraft 2014 est un exemple en soi de la réussited’un tel projet. L’audience était harmonieusement répartie entre les scientifiques de différentsdomaines et les artisans de différents métiers. La confrontation entre les cultures Occidentales etJaponaise a contribué à initier, renforcer et décloisonner les échanges entre les participants. LeJapon est en effet un pays emblématique pour sa forte culture du bois, tant dans le patrimoine et lesartisanats que dans les sciences. La qualité des échanges lors de la première édition était telle queles échanges se poursuivront jusqu’à la deuxième édition de WoodSciCraft qui se tiendra au Japon.Dans le contexte précédemment décrit, le poster présente aussi un projet en cours sur le bois de buisde l’arbre à la facture instrumentale. L’origine de ce projet repose sur des échanges avec BrunoSalenson, un facteur d’instruments à vent dans le Sud de la France, qui travaille depuis longtempscette essence emblématique, et qui non seulement a une forte expérience dans l’utilisation du buismais aussi cherche à améliorer certains procédés de fabrication. Réputée pour le tournage et laqualité de ses finitions, le buis est aussi une essence difficile à mettre en oeuvre depuis le séchagejusqu’à l’instrument fini qui continue parfois de se déformer plusieurs jours après les étapes definitions. D’un point de vue biomécanique c’est aussi une essence emblématique, notamment du faitqu’elle produit du bois de compression, très rarement associé aux feuillus. Compte tenu de la trèsfaible quantité de données sur les propriétés des buis, ce projet qui fait l’objet d’un PostDoctorat,vise à caractériser les propriétés physico-mécaniques de deux espèces de buis classiquement utilisésen facture instrumentale (Buxus sempervirens et Buxus balearica) et à collecter auprès de facteursd’instruments les connaissances empiriques développées à travers les usages de ces deux essences.L’un des enjeux est de fournir un jeu de données aussi complet que possible sur les propriétésmécaniques et physiques de ces deux essences, à partir du bois vert, mais aussi à partir de chûtesd’atelier de différentes qualités (selon le point de vue de l’artisan). Les propriétés qui serontmesurées sont : (i) l’estimation du profil interne des contraintes de croissances ainsi que (ii) lesdéformations de séchage à partir de bois vert. (iii) Les coefficients de la matrice d’élasticité(ultrasons par contact direct, essais de traction), ainsi que (iv) les propriétés dynamiques selon ladirection longitudinale par vibration forcée de poutre libre (outil développé au sein du laboratoire,Vybris). (v) Les effets mecanosorptifs seront également estimés.Au final les perspectives de ce projet sont de caractériser par modélisation les phénomènes dedéformations observés par les facteurs d’instrument (ovalisation de la section et fléchissement del’instrument après libération des contraintes internes et du fait de la fluctuation de l’humidité lors del’utilisation de l’instrument) et de mettre en évidence des solutions adaptées à un atelier pourrelâcher les contraintes internes.

The studies conducted during this thesis focuses on the development of various wood treatments based on the use of cyclic carbonates derived from glycerol, renewable source of raw materials in order to develop new methods of chemical modification of wood materials. The work proceeded in two stages: the first part of this work was to directly use the glycerol carbonate to develop treatments in the aqueous phase followed, after impregnating the wood product, a polymerization reaction for fixing the last to avoid leaching. The results have proved difficult to apply because of the reaction conditions too harsh, inconsistent with the thermal stability of wood. The second part related to the formation of polyurethanes in the wood without resorting to the use of isocyanates using condensation reactions of amines on cyclic di or polycarbonates. Various ways have been explored for the development of cyclic di or polycarbonate involving either the use of glycerol carbonate in a suitable junction module, or the action of dimethyl carbonate of polyglycerol. The formation of polyurethanes has been studied in a homogeneous phase and then applied to the treatment of wood. The results indicate, for the treatments performed, an increase of dimensional stability and resistance to wood brown rot fungus Poria placenta., Les études menées au cours de cette thèse portent sur le développement de différents traitements du bois basés sur l'utilisation de carbonates cycliques dérivés du glycérol, matière première d'origine renouvelables, dans le but de développer de nouvelles méthodes de modification chimiques du matériau bois. Les travaux se sont déroulés en deux temps: la première partie du travail a consisté à utiliser directement le carbonate de glycérol pour développer des traitements en phase aqueuse suivis, après imprégnation du produit dans le bois, d'une réaction de polymérisation permettant de fixer ce dernier afin d'éviter son lessivage. Les résultats obtenus se sont avérés difficilement applicables en raison des conditions réactionnelles trop dures, incompatibles avec la stabilité thermique du bois. La seconde partie a concerné la formation de polyuréthanes dans le bois sans avoir recours à l'utilisation d'isocyanates en utilisant des réactions de condensation d'amines sur des di ou polycarbonates cycliques. Différentes voies ont été explorées pour l'élaboration des di ou polycarbonates cycliques impliquant soit l'utilisation du carbonate de glycérol sur un module de jonction approprié, soit l'action du carbonate de diméthyle sur du polyglycérol. La formation des polyuréthanes a ensuite été étudiée en phase homogène puis appliquée au traitement du bois. Les résultats obtenus indiquent, en fonction des traitements réalisés, une augmentation de la stabilité dimensionnelle et de la résistance du bois au champignon de pourriture brune Poria placenta.

Composites from petroleum based polymers and synthetical or mineral fibers can be advantageously replaced by biomaterials from biopolymers and vegetal fibrous reinforcements, allowing recycling and /or biodegradation at the end of their lifecycle. In this purpose, we prepared a wood / lactic acid biopolymer based bio composite. Wood vacuum / pressure impregnation by lactic acid oligomers containing chemical catalyst or not, was followed by a heating process in a drying kiln. The aim of this study was to induce oligomers polymerization into the wood cells, and a potential grafting on the free hydroxyls wood groups, in order to improve wood properties. We showed an effective in-situ polymerization, and a strong interaction between wood and biopolymers chains, however not grafted. The biopolymer impact on the lignocellulosic structure is shown by a significant softening of wood, occurring at an intermediate level of the heating process, probably due to a reaction between lactic acid oligomers and the lignin mainly contained into the middle lamella. The material darkening suggests a probable reaction between chemical catalysts and cellulose. Once the heating process has been completed, the composite gets stiff. The treatment imparts an excellent dimensional stability to the wood composite : an anti swelling efficiency approaching 70%. A good antifungal resistance is also noticed. As for mechanical properties, bending and compression resistances are slightly influenced, while hardness is significantly improved, and shearing resistance altered, due to the middle lamella degradation. Therefore, high density and hardness, plus a good material stability could be valorized by industrial uses such as flooring. In the intermediate state, moulding applications are also conceivable.; La substitution des matériaux composites à base de polymères d'origine fossile renforcés de fibres minérales ou synthétiques, par des bio-matériaux conçus par association de bio-polymères et de renforts fibreux végétaux, permet d'envisager un recyclage et/ou une bio-dégradation en fin de vie. Dans cet objectif, nous avons élaboré un bio-composite à base de bois et de bio-polymère d'acide lactique, par imprégnation vide / pression d'acide lactique oligomérisé, contenant ou non un catalyseur chimique de polymérisation, dans les cellules de bois, suivie d'un chauffage en étuve. L'objectif de ce travail était de provoquer la polymérisation des oligomères d'acide lactique in-situ, et d'induire éventuellement un greffage de ces molécules sur les sites hydroxyles libres du bois, dans le but d'améliorer les propriétés du matériau. Nous avons démontré une polymérisation in-situ effective, et une forte interaction entre le bois et les chaînes d'acide lactique, toutefois non greffées. L'action du bio-polymère sur la structure lignocellulosique est également mise en évidence par un « ramollissement » important du bois, apparaissant à un stade intermédiaire de l'étape de chauffage, vraisemblablement dû à une réaction entre les oligomères d'acide lactique et la lignine contenue principalement dans la lamelle mitoyenne. Une forte coloration traduit d'autre part une probable réaction entre les catalyseurs chimiques et la cellulose. Le cycle de chauffage achevé, le matériau se trouve dans un état final rigide dont les performances ont été étudiées. Il s'avère que le traitement confère une excellente stabilité dimensionnelle au bois : environ 70% d'efficacité anti-gonflement. Une amélioration de la résistance à l'attaque fongique a été observée. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, les résistances à la flexion et la compression sont peu influencées, alors que l'on note une forte augmentation de la dureté de surface, et une diminution de la résistance au cisaillement, due à la fragilisation de la lamelle mitoyenne. Ainsi, les densité et dureté élevées, ainsi que la stabilité du matériau laissent envisager des applications dans certains domaines industriels comme la parqueterie. Dans l'état intermédiaire « ramolli », des applications de mise en forme, telles que le matriçage ou le cintrage sont également concevables.

Composites from petroleum based polymers and synthetical or mineral fibers can be advantageously replaced by biomaterials from biopolymers and vegetal fibrous reinforcements, allowing recycling and /or biodegradation at the end of their lifecycle. In this purpose, we prepared a wood / lactic acid biopolymer based bio composite. Wood vacuum / pressure impregnation by lactic acid oligomers containing chemical catalyst or not, was followed by a heating process in a drying kiln. The aim of this study was to induce oligomers polymerization into the wood cells, and a potential grafting on the free hydroxyls wood groups, in order to improve wood properties. We showed an effective in-situ polymerization, and a strong interaction between wood and biopolymers chains, however not grafted. The biopolymer impact on the lignocellulosic structure is shown by a significant softening of wood, occurring at an intermediate level of the heating process, probably due to a reaction between lactic acid oligomers and the lignin mainly contained into the middle lamella. The material darkening suggests a probable reaction between chemical catalysts and cellulose. Once the heating process has been completed, the composite gets stiff. The treatment imparts an excellent dimensional stability to the wood composite : an anti swelling efficiency approaching 70%. A good antifungal resistance is also noticed. As for mechanical properties, bending and compression resistances are slightly influenced, while hardness is significantly improved, and shearing resistance altered, due to the middle lamella degradation. Therefore, high density and hardness, plus a good material stability could be valorized by industrial uses such as flooring. In the intermediate state, moulding applications are also conceivable.; La substitution des matériaux composites à base de polymères d'origine fossile renforcés de fibres minérales ou synthétiques, par des bio-matériaux conçus par association de bio-polymères et de renforts fibreux végétaux, permet d'envisager un recyclage et/ou une bio-dégradation en fin de vie. Dans cet objectif, nous avons élaboré un bio-composite à base de bois et de bio-polymère d'acide lactique, par imprégnation vide / pression d'acide lactique oligomérisé, contenant ou non un catalyseur chimique de polymérisation, dans les cellules de bois, suivie d'un chauffage en étuve. L'objectif de ce travail était de provoquer la polymérisation des oligomères d'acide lactique in-situ, et d'induire éventuellement un greffage de ces molécules sur les sites hydroxyles libres du bois, dans le but d'améliorer les propriétés du matériau. Nous avons démontré une polymérisation in-situ effective, et une forte interaction entre le bois et les chaînes d'acide lactique, toutefois non greffées. L'action du bio-polymère sur la structure lignocellulosique est également mise en évidence par un « ramollissement » important du bois, apparaissant à un stade intermédiaire de l'étape de chauffage, vraisemblablement dû à une réaction entre les oligomères d'acide lactique et la lignine contenue principalement dans la lamelle mitoyenne. Une forte coloration traduit d'autre part une probable réaction entre les catalyseurs chimiques et la cellulose. Le cycle de chauffage achevé, le matériau se trouve dans un état final rigide dont les performances ont été étudiées. Il s'avère que le traitement confère une excellente stabilité dimensionnelle au bois : environ 70% d'efficacité anti-gonflement. Une amélioration de la résistance à l'attaque fongique a été observée. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, les résistances à la flexion et la compression sont peu influencées, alors que l'on note une forte augmentation de la dureté de surface, et une diminution de la résistance au cisaillement, due à la fragilisation de la lamelle mitoyenne. Ainsi, les densité et dureté élevées, ainsi que la stabilité du matériau laissent envisager des applications dans certains domaines industriels comme la parqueterie. Dans l'état intermédiaire « ramolli », des applications de mise en forme, telles que le matriçage ou le cintrage sont également concevables.

National audience; Deux outils de simulation (1) de la coupe du bois par déroulage et (2) de la stabilité dimensionnelle des produits sont présentés. Les entrées sont constituées de la distribution spatiale des propriétés du bois dans la tige (forme des limites de cerne, branchaison) délivrée par le simulateur de croissance et de qualité du bois Winepifin. Un exemple d’application est présenté sur 2 épicéas communs typiques ; les simulateurs permettent de visualiser l’aspect des placages produits et de prédire la stabilité dimensionnelle de panneaux contreplaqués

International audience; Analysis of the extracts contained in Burkea africana heartwood is studied with the aim of better understanding the reasons of the exceptional durability of this type of wood. The results obtained show that in spite of the fungicidal and termiticidal properties of certain products contained in the extracts, these properties do not allow to explain entirely the reasons of the durability. The strongly hydrophobic character of wood as its high dimensional stability would be also significant factors of its resistance. Analysis of the products present in the diethylether extracts indicates the presence of fats, waxes and squalene which could be the reason of the preceding results.; À propos de la durabilité du bois de cœur de Burkea africana. L'analyse des matières extractibles contenues dans le Burkea africana est étudiée dans le but de mieux comprendre les raisons de la durabilité exceptionnelle de ce type de bois. Les résultats obtenus montrent que malgré les propriétés fongicides et termiticides de certains produits contenus dans les extraits, ces dernières ne permettent pas d'expliquer entièrement à elles seules les raisons de la durabilité. Le caractère hydrophobe du bois ainsi que sa forte stabilité dimensionnelle seraient également des facteurs importants de sa résistance. L'analyse des produits présents dans les extraits éthérés indique la présence de graisses, de cires et de squalène pouvant être à la base des résultats précédents.

The purpose of this study is the elaboration of new chemical modifications of the wood structure in order to obtain new physico-chemical and biological properties. In the first part, blocks of beech wood were impregnated with mixture of functionnalized polyethylene glycol / copper sulfate.The effects several parameters on the retention of chemicals and the biological protection are discussed (leaching, pH, concentrat.ion of the treatment bath and end-group of the polyether). It is also found for exemple that an equimolar mixture (8,33.10- ³ mole/l) of polyethylene glycol (600) diacid and of copper sulfate preserves wood from the attack of Coriolus versicolor. In the second part, different grafting metbods of chemicals on wood are presented. A new method, using acyl azides, less taxiC and more stable than isocyanates, is described. The intermediate isocyanate, obtained by Curtius rearrangement of the acyl azide, reacts with wood in the presence of a catalyst. Aromatic groupe, PEG or fatty alkyl chains are grafted by this way on spruce sawdust. Treatment,of beech blocks with a mixture of fatty acyl azides, obtained from animal greases, improves their dimensionnaI stability (ASE =45 %). The last part is devoted to the study of the ability of modified sawdusts for the removal of metallic ions or greases from water. Interesting results are obtained in this area., La recherche présentée porte sur la mise au point de nouvelles méthodes de modification de la structure du bois et sur les incidences physico-chimiques ou biologiques de ces modifications. Dans la première partie, des éprouvettes de hêtre sont imprégnées avec des mélange polyéthylène glycol fonctionnalisé / sulfate de cuivre. Les influences de différents paramètres sur la rétention du produit et la protection biologique sont discutées (lessivage, pH et concentration des bains de traitement, fonction terminale portée par le polyéther). Il est montré par exemple qu'un mélange équimolaire (8,33.10-³ mole/l) de polyéthylène glycol diacide (600) et de sulfate de cuivre préserve le bois contre l'attaque du Coriolus versicolor. Dans la deuxième partie, différentes méthodes visant à fixer des groupements sur le bois par liaison covalente sont présentées. Une méthode originale utilisant des azidures d'acyle, produits moins toxiques et plus stables que les isocyanates, est décrite. L'intemlédiaire isocyanate, obtenu par transposition de Curtius à partir de l'azidure d'acyle, réagit avec le bois en présence de catalyseur. Des groupements aromatiques, des PEG ou des chaînes grasses ont ainsi pu être fixés sur de la sciure d'épicéa. Le traitement d'éprouvettes de hêtre avec un mélange d'azidures d'acyle gras provenant de graisses animales permet d'améliorer leur stabilité dimensionnelle (ASE =45 %). La dernière partie a consisté à étudier les possibilités offertes par les sciures précédemment modifiées dans le cadre de la décontamination d'eau contenant des ions métalliques ou des graisses. Des résultats très prometteurs sont obtenus dans ce domaine.

Cement matrices were prepared by autoclaving portland cement-silica mixtures having various percentages by weight of silica, with water-to-cement ratios of from 0.22 to 0.45. Normal cement paste samples were also made for comparison. Samples were heated to 100°C in vacuum for 24 h before impregnation with methyl methacrylate monomer (MMA), which was then polymerized; impregnation was repeated for complete impregnation. Young's modulus and microhardness were measured as a function of volume fraction of PMMA and results compared with those obtained from similar samples conditioned to 11% RH. Autoclaved impregnated and unimpregnated specimens and room-temperature-cured cement paste specimens at both conditions were exposed to 100% RH and their length changes measured for up to four years. Permeation to water vapour in the impregnated specimens, although decreased, still occurs and impregnation increased long-term expansion on exposure. Expansion on exposure to 100% RH is much larger for D-dried than for 11% RH-conditioned matrices; the latter produced stronger bodies on impregnation.

Dimensional changes of porous 96% silica glass have been determined during exposure to aqueous NaOH solution. Depending on the thickness of the specimen (1, 3, 4, or 8 mm) and the concentration of the alkali (0.1, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2 and 6.4 M), either expansion or contraction or both were observed, the maximum being 0.7%. The features of the extension curves cannot yet be fully explained, but the results suggest that dissolution of glass leads to expansion and that surface reaction and chemisorption lead to contraction. The presence of CaCl[2] in the solution in 1M concentration significantly retards dissolution and expansion.

Two areas of research are discussed; namely, clarifying the reasons for volume instability that accompanies all degradation processes and establishing the relationship between the characteristics of the pore system and freeze- thaw resistance of concrete. Studies in these areas are needed, and promise to yield significant progress in improving durability of concrete., 8 'CIQC: 8o Congresso Internacional de Quimica do Cimento/ 8th International Congress on the Chemistry of Cement/ 8e Congrès International de la Chimie des Ciments: 22 September 1986, Rio de Janeiro, Brazil

Attention is drawn to a number of pertinent properties and characteristics of building materials which the designer may presently consider usefully, as well as to a number of other considerations with which little guidance can yet be given. Water is seen to be the great complicating factor which must be studied and understood in dealing with many problems involving stability and durability of building materials.

This paper includes the study of the following problems: The local stress concentration in the large particles of the coarse aggregate in non-reinforced concrete during setting and as a result of conversion of water. Stress and deformation patterns in specimens of non-reinforced concrete under constant load and constant elongation, respectively, i. e., stress and deformation patterns due to contraction and relaxation, respectively.

The various types of volume change starting from when concrete is placed to when the hardened state is attained are discussed. It is pointed out that volume changes may lead to complications externally because of structural interaction as well as internally which results in cracking. Cracking impairs the ability of a structure to carry its design load and affects its durability., Canadian Building Digest, CBD-119

Many buildings become disfigured soon after their completion from cracking of glass and finishes, spalling of surfaces, failure of mastic joints, and occasionally, the breaking loose of a material from those surrounding it. The mechanisms responsible for such failures are usually associated with deformations in materials due to moisture content and temperature changes or chemical action. This Digest attempts to show the need for greater consideration in design of the deformations and induced stresses that can and do occur in restrained building materials from temperature and moisture changes.

In this study the following two aims have been pursued: (1) The measurement of variations in volume of pastes of plaster and water during and after their hardening. (2) The separate study of each of the various factors in order to be able to influence these variations of volume methodically.

A peine terminés, un grand nombre de bâtiments sont déjà enlaidis par la fissuration du verre et des matériaux de finition, l'écaillage des revêtements, la désagrégation des joints de mastic et parfois par la dislocation d'un assemblage. Les mécanismes auxquelles on peut attribuer ces dégâts sont habituellement liés aux déformations des matériaux causées par les variations de leur température et de leur teneur en humidité ou par une réaction chimique. On tente de montrer dans le présent digeste la nécessité de mieux tenir compte, lors de la conception des bâtiments, des déformations et des contraintes qu'engendrent les variations de la température et de la teneur en humidité des matériaux assujettis.

The production of Portland cement accounts for 5 to 8% of the global anthropogenic CO2 emissions. In the past years, the cement industry has attempted to reduce this contribution by the use of mineral additions on the cement or in the concrete mix. The typical additions in cement are materials with pozzolanic properties such as fly ash, silica fume, etc. Other attempts have been done using materials obtained as byproducts from other industrial processes. This is the case of the chemical gypsums i.e. calcium sulfates. Calcium sulfate can be obtained in the production of several acids such as boric (borogypsum), hydrofluoric (fluorgypsum or fluoroanhydrite), phosphoric (phosphogypsum), etc. or in desulfurization process in coal burning power plants. In this work, the reaction mechanisms of a binder made of 60% fluoroanhydrite and 40% Portland cement clinker have been studied. This binder is currently being produced in Mexico in the preparation of aerated concrete mixes intended to be used in low-cost housing. This work aims to gain insight on the mechanisms of reaction of the binder made of fluoroanhydrite- Portland cement clinker on the one hand and the dimensional stability aspects related with this binder and its application in the construction industry on the other. Model mixes prepared with different proportions of materials were also studied to understand the effect of the fluoroanhydrite on the properties of the binder. The hydration kinetics of the binder was studied by means of isothermal calorimetry and chemical shrinkage. The microstructural development was studied by a combination of techniques such as SEM, XRD, mercury intrusion and others. The dimensional stability of the binder was approached mainly by length change tests carried under different conditions. As this product is a calcium- sulfate based binder the results under high relative humidity conditions were highlighted. The reaction kinetics of the binder were found to be affected by the impurities present in the fluoroanhydrite; hydrofluoric acid traces particularly retard the hydration of both fluoroanhydrite and the clinker. Other aspects such as aging and the ethanolamine-based grinding agent used on the production of the binder were found responsible of the delayed reaction of the binder compared to Portland cement clinker. The hydration of the binder in water immersion is not very different from that observed under medium relative humidity; however, the dimensional stability of the binder is importantly affected by this parameter. The composition of the binder was found to play an important role.