Variability of the mechanical properties of hemp concrete

International audienceThis study is focused on statistical analysis of hemp concrete properties. The main objective is to determine statistically the variability of the three main properties, which are: material density, compressive strength and Young’s modulus. The analysis is done with respect to four main parameters, namely: the testing laboratory equipment and procedure, the hemp shiv type, the batch elaboration and finally the specimen siz

Clinical relevance of IDH1/2 mutant allele burden during follow-up in acute myeloid leukemia. A study by the French ALFA group

Assessment of minimal residual disease has emerged as a powerful prognostic factor in acute myeloid leukemia. In this study, we investigated the potential of IDH1/2 mutations as targets for minimal residual disease assessment in acute myeloid leukemia, since these mutations collectively occur in 15–20% of cases of acute myeloid leukemia and now represent druggable targets. We employed droplet digital polymerase chain reaction assays to quantify IDH1R132, IDH2R140, and IDH2R172 mutations on genomic DNA in 322 samples from 103 adult patients with primary IDH1/2 mutant acute myeloid leukemia and enrolled on Acute Leukemia French Association (ALFA) - 0701 or -0702 clinical trials. The median IDH1/2 mutant allele fraction in bone marrow samples was 42.3% (range, 8.2 – 49.9%) at diagnosis of acute myeloid leukemia, and below the detection limit of 0.2% (range

Architecture Multiéchelle et propriétés mécaniques de nanocomposites

The purpose of this study is to improve the understanding of the mechanisms leading to reinforcement effects in nanocomposite materials. To do this, "model" systems were fabricated using an amorphous polymeric matrix reinforced by colloidal silica nanoparticles. The optical, physicochemical and mechanical properties of these materials were linked to their morphology. The morphological analysis of the nanocomposites showed that the silica nanoparticles were in form of dispersed aggregates for filler fractions lower than 6 %, whereas for higher fractions a percolating network of silica was evident. The study of the molecular mobility of the polymer chains showed that the nanoparticles did not induce any variation of the global mobility of the chains. The linear viscoelastic behaviour showed that the variations with temperature of the real part of Young's modules and the damping factor tan d were connected to the underlying structure of the nanocomposites. The experimental results were then compared to those obtained using two different theoretical approaches. At the mesoscopic scale, we used an adapted micromechanical model to show that the presence of the percolating network of fillers could induce a strong reinforcement effect and a shift of the main relaxation towards lower temperatures for fractions of silica higher than the percolation threshold. At the atomic scale, we analysed a PBMA-silica system by molecular dynamics. Using this model, we could show the influence of the filler on the molecular mobility of the polymer and on the mechanical properties of the nanocomposites.L'objectif de ce travail consiste à améliorer nos connaissances sur les mécanismes à l'origine des effets de renforcement dans le cas des matériaux nanocomposites. Dans cette optique, des systèmes modèles, à matrice polymère amorphe renforcée par des nanoparticules de silice colloïdale, ont été élaborées. Les propriétés optiques, physico-chimiques et mécaniques de ces matériaux ont été reliés à leur morphologie. L'analyse morphologique des nanocomposites a permis de montrer que les nanoparticules de silice étaient agrégées pour des taux de charges inférieurs à 6%, un chemin percolant apparaissant pour des taux de charges supérieurs. L'étude de la mobilité moléculaire des chaînes du polymère a permis de montrer que les nanoparticules n'induisaient aucune variation de mobilité globale des chaînes. L'augmentation de la partie réelle du module et les variations d'amplitude et de position de la relaxation principale à taux de renfort croissant, révélées lors de l'analyse du comportement viscoélastique linéaire des matériaux, ont été reliées à leur différentes architectures. Ces résultats ont ensuite été confrontés aux résultats théoriques issus de deux approches. A l'échelle mésoscopique, nous avons montré au moyen d'un modèle micromécanique adapté que la présence du réseau percolant de charges pouvait être à l'origine du fort effet de renforcement observé et du décalage de la relaxation principale vers les basses températures pour les composites renforcés par des taux de charges supérieurs au seuil de percolation. A l'échelle atomique, nous avons analysé un système PBMA-silice par dynamique moléculaire. Grâce à ce modèle, nous avons pu analyser l'influence de la présence de la charge sur la mobilité moléculaire du polymère et les propriétés mécaniques des nanocomposites

Architecture multiéchelle et propriétés mécaniques de nanocomposites

L'objectif de ce travail consiste à améliorer nos connaissances sur les mécanismes à l'origine des effets de renforcement dans le cas des matériaux nanocomposites. Dans cette optique, des systèmes modèles, à matrice polymère amorphe renforcée par des nanoparticules de silice colloïdale, ont été élaborées. Les propriétés optiques, physico-chimiques et mécaniques de ces matériaux ont été reliés à leur morphologie. L'analyse morphologique des nanocomposites a permis de montrer que les nanoparticules de silice étaient agrégées pour des taux de charges inférieurs à 6%, un chemin percolant apparaissant pour des taux de charges supérieurs. L'étude de la mobilité moléculaire des chaînes du polymère a permis de montrer que les nanoparticules n'induisaient aucune variation de mobilité globale des chaînes. L'augmentation de la partie réelle du module et les variations d'amplitude et de position de la relaxation principale à taux de renfort croissant, révélées lors de l'analyse du comportement viscoélastique linéaire des matériaux, ont été reliées à leur différentes architectures. Ces résultats ont ensuite été confrontés aux résultats théoriques issus de deux approches. A l'échelle mésoscopique, nous avons montré au moyen d'un modèle micromécanique adapté que la présence du réseau percolant de charges pouvait être à l'origine du fort effet de renforcement observé et du décalage de la relaxation principale vers les basses températures pour les composites renforcés par des taux de charges supérieurs au seuil de percolation. A l'échelle atomique, nous avons analysé un système PBMA-silice par dynamique moléculaire. Grâce à ce modèle, nous avons pu analyser l'influence de la présence de la charge sur la mobilité moléculaire du polymère et les propriétés mécaniques des nanocomposites.The purpose of this study is to improve the understanding of the mechanisms leading to reinforcement effects in nanocomposite materials. To do this, "model" systems were fabricated using an amorphous polymeric matrix reinforced by colloidal silica nanoparticles. The optical, physicochemical and mechanical properties of these materials were linked to their morphology. The morphological analysis of the nanocomposites showed that the silica nanoparticles were in form of dispersed aggregates for filler fractions lower than 6 %, whereas for higher fractions a percolating network of silica was evident. The study of the molecular mobility of the polymer chains showed that the nanoparticles did not induce any variation of the global mobility of the chains. The linear viscoelastic behaviour showed that the variations with temperature of the real part of Young's modules and the damping factor tan d were connected to the underlying structure of the nanocomposites. The experimental results were then compared to those obtained using two different theoretical approaches. At the mesoscopic scale, we used an adapted micromechanical model to show that the presence of the percolating network of fillers could induce a strong reinforcement effect and a shift of the main relaxation towards lower temperatures for fractions of silica higher than the percolation threshold. At the atomic scale, we analysed a PBMA-silica system by molecular dynamics. Using this model, we could show the influence of the filler on the molecular mobility of the polymer and on the mechanical properties of the nanocomposites.CHAMBERY -BU Bourget (730512101) / SudocSudocFranceF

Durability of Bio-based Concretes, Chapitre 8. In: S. Amziane, F. Collet (Eds) Bio-aggregates Based Building Materials

Global warming, energy savings, and life cycle analysis issues are the factors that have contributed to the rapid expansion of plant-based materials for buildings, which can be qualified as environmental-friendly, sustainable and efficient multifunctional materials. These materials are obtained from the processing of hemp, flax, miscanthus, pine, maize, sunflower and bamboo. The work of the Technical Committee (TC 236-BBM) was dedicated to the study of construction materials made from plant particles. Are concerned building materials containing as main raw material renewable, recyclable and easily available plant particles. However, the work was relatively centred on hemp because hemp shiv is the bio-aggregate that is the most widely used in building materials and the most studied in the literature. This state-of-the-art report reflects the current knowledge on the assessment of the chemical, physical and mechanical properties of bio-aggregate and vegetal concrete. It presents an overview on the several possibilities developed worldwide about the use of plant aggregate to design bio-based building materials. The first five chapters relate to the description of the vegetal aggregate. Then, hygrothermal properties, fire resistance, durability and finally the impact of the variability of the method of production of bio-based concrete are assessed on Chaps. 7-9

Study of materials for sustainable sewer systems and preservation of the environment

Regardless of mechanical and structural behaviour, materials used in sewer systems are exposed to a very aggressive environment. One of the main problems is due to the presence of organic and inorganic sulfur compounds in the effluents allowing, with particular conditions (oxygen, pH, temperature ), to be consumed by sulfate-reducing bacteria to form hydrogen sulfide. In waste water, the decrease of pH involves the displacement of the equilibrium towards the formation of gaseous hydrogen sulfide which condenses on the emerged walls. Then, this last compound is oxidized by sulfur-oxidizing bacteria in sulfuric acid. The bio-physico-chemical mechanisms involve dissolution and cracks in materials, corrosion of reinforcing steel, etc, leading to irreversible damages of the sewer systems. With these deleterious conditions, more and more important given the new process used or contemplated for the management of sewer systems, the need of knowledge is fundamental to define what are the best materials and the best processes, what are the risks for the environment, and what are the costs for sustainable materials and repairs. In 2009, the LCPC has defined a research project for four years, which includes three aspects: -The comprehension of deterioration mechanisms, -The modeling of deterioration, -The definition of durable solutions for construction, repair and rehabilitation of sewer systems. Currently, the most commonly used materials to build or repair sewer systems are cementitious or polymeric materials. The behavior of these materials, according to their nature and composition, in environmental conditions similar to those encountered in sewer systems, has been investigated either by literature reviews or by experimental studies. Some proposals have been done on new design or process most likely to define sustainable structures to limit damages and thereby preserve the environment and consequently to avoid human interventions and associated costs. The presentation also describes the requirements still needed to calculate an accurate and safe lifecycle analysis

Microstructure de matrices mixtes mortier - polymère

L'influence de l'addition de polymère dans une pâte de ciment et un mortier est caractérisée en s'intéressant particulièrement à la microstructure des matériaux durcis. L'observation de ces échantillons par microscopie électronique à balayage permet de mettre en évidence la formation d'un film continu de polymère dans la matrice pour des taux de 5% à 20% de polymère dans les pâtes de ciment et de 10% dans les mortiers. La présence de polymère permet donc d'obtenir une structure bicontinue où les phases de polymère et d'hydrates de ciment sont entremêlées. La formation de cette microstructure entraîne une meilleure résistance aux attaques acides et une amélioration de l'adhésion entre la pâte de ciment et les granulats dans les mortiers. La présence de polymère sous forme de filaments pontant les porosités et les fissures pourrait permettre d'améliorer les propriétés mécaniques, de résistance à la fissuration et à la pénétration d'espèces chimiques dans les mortiers

Matériaux biosourcés et naturels pour une construction durable

International audienceLe programme de recherches Mabionat est le fruit d'une collaboration entre les laboratoires de l'Ifsttar et du Cerema sur la thématique des matériaux biosourcés et naturels utilisés dans la construction. L'objectif est de contribuer à une meilleure connaissance du comportement des matériaux ou des structures sous des sollicitations complexes dans le but de fournir des outils méthodologiques et de faire progresser les règles de construction. Différents thématiques ont été particulièrement étudiées dans Mabionat : l'estimation de la durée de vie de différents types de matériaux (composites à matrice organique renforcée par des fibres végétales, isolants à base de granulats végétaux, peintures formulées à partir d'agroressources), les systèmes de constructions multi-matériaux à base de bois et de paille, le comportement hygrothermique des matériaux de construction biosourcés. Pour tous ces thèmes, des approches multiéchelles et pluridisciplinaires ont été utilisées pour obtenir une vision globale des propriétés de ces matériaux. Ce document présente la synthèse des résultats obtenus dans Mabionat, organisés en quatre thématiques : propriétés des matériaux, durabilité, instrumentation de bâtiments réels, évaluation environnementale et fin de vie. Il montre les avancées des travaux réalisés par les équipes de recherches impliquées. Tous les renseignements sur Mabionat sont regroupés sur le site internet http://mabionat.ifsttar.fr, et la liste des livrables sera régulièrement actualisée. L'accès à la plupart des documents sera également possible. La liste des équipes ayant participé à Mabionat figure également en fin de document, avec les contacts associés afin de pouvoir prolonger les contacts créés par le projet.Ce document résume les contributions mors du séminaire organisé en mai 2016

Effect of water content on the acoustical and thermal properties of hemp concretes

Hemp concrete is a multifunctional ecological material used in buildings. It is obtained by mixing a binder with hemp particles (the non-fibrous fraction of the hemp stem called 'shiv' or 'hurd'). Due to its high porosity (ranging from 60 to 90%), it presents an 'atypical' mechanical behavior and its hygrothermal and acoustical properties are particularly interesting. This paper focuses on the influence of the water content of hemp concretes on their acoustical and thermal properties. Four mixtures of hemp concrete were manufactured using a binder and two shives under two distinct stresses of compaction. It is shown that water content does not affect significantly the acoustical properties of hemp concretes although a swelling effect can be detected by an increase of resistivity and a decrease of porosity. Finally, this study confirms that thermal conductivity rises almost linearly with water content while evolutions of thermal diffusivity and specific heat capacity are different depending on the concrete