Procédé d'élaboration d'agromatériau composite naturel par extrusion bivis et injection moulage de tourteau de tournesol

Le tourteau de tournesol est le résidu d'extraction d'huile de la graine. Il est un véritable composite naturel dont la matrice, essentiellement protéique, représente environ 35% de sa masse. Les fibres lignocellulosiques de la coque représentent majoritairement les charges. La viscosité de la matrice est diminuée par l'extrusion bivis en conditions modérées (profil avec une zone de malaxage et une zone de contrainte, 100°C, hydratation à 30%) et des formulations (glycérol, sulfite). Le tourteau, formulé ou non, se moule par thermopressage (10min, 160°C, 100bars) ou par injection moulage (110 à 120°C, taux de compression 1,8 à 2,0, moule à 60°C). Les vis de plastification et les moules doivent être adaptés au moulage d'agromatériaux. Des additifs (glycérol, urée, sulfite, acides gallique et octanoïque) et des post-traitements (cuisson, huile siccative) améliorent les résistances mécaniques et vis-à-vis de l'eau des objets injectés. Au début du procédé, les protéines ont un comportement thermoplastique et deviennent thermodurcissables dès que leurs réseaux natifs se sont profondément restructurés. ABSTRACT : Sunflower cake is the residue of the seed oil extraction. It is a real natural composite. Its proteic matrix contains about 35% by weight. Lignocellulosic fibers from husk are the filler. Twin-screw extrusion under moderate conditions (profile with one mixing zone and one stress zone, 100°C, water content of 30%) and amount of additives (glycerol, sulphite) decrease the matrix viscosity. Sunflower cake, with or without additives, is made by compression moulding (10min, 160°C, 100bars) or by injection moulding (110 à 120°C, compression ratio from 1,8 to 2,0, mould temperature at 60°C). Plasticating screw and moulds need to be adapted for agromaterials moulding. Additives (glycerol, urea, suphite, gallic and octanoïc acids) and post-treatments (thermal treatment at 200°C, siccative oil) improve mechanical strenght and water resistance of injected pieces. During the first process steps proteins have a themoplastic behaviour, and when their native supramolecular structure is reoganized by thermo-mechanical and chemical treatments they take a thermoset behaviour

Aide à la priorisation de bâtiments à rénover par le recours à la CND et à une analyse multicritère

La gestion de la maintenance des bâtiments est une préoccupation majeure pour les gestionnaires de parc immobilier. Lorsque les bâtiments ont atteint un état critique, il devient alors plus intéressant (économiquement et techniquement) de penser la maintenance en termes de rénovation globale que d’agir par des actions dispersées. Toutefois le choix des bâtiments sur lesquels intervenir en priorité pose un problème décisionnel complexe impliquant de considérer différents objectifs contradictoires (réduction du coût, qualité de service, etc.), des conséquences importantes et durables, des incertitudes nombreuses, etc. Nous proposons ainsi dans cet article une méthode d’aide à la décision permettant de prioriser les bâtiments d'un parc immobilier en vue d’une rénovation. Cela se fera par une évaluation de différents critères liés aux bâtiments. Mais les données nécessaires à cette évaluation sont souvent lacunaires (imprécises, floues ou simplement manquantes). Il est difficile d’avoir alors une information complète et juste quant à l’état des bâtiments. Les méthodes de Contrôle Non Destructifs peuvent apporter sur l’aspect structurel des informations intéressantes même si elles induisent elles-mêmes leur lot d’incertitudes. Nous utiliserons ainsi une combinaison de diagnostics CND avec une auscultation visuelle pour une évaluation plus juste des bâtiments. Par le recours à des méthodes d’aide à la décision multicritères (AHP, Electre, etc.) auxquelles sont adjoints des modèles de prise en compte des incertitudes (logique floue, simulation Monte-Carlo), nous pouvons proposer des résultats robustes. L’article s’appuiera sur un cas d’étude concret : l’Université de Bordeaux 1. Beaucoup de ses bâtiments souffrent d’une vieillesse certaine et d’un déficit d’entretien. L’Université de Bordeaux 1, devrait, grâce au plan Campus, bénéficier d’un budget important afin de rénover son parc immobilier dans les prochaines années. Ainsi la question qui se pose pour la direction de l’Université est celle du choix des bâtiments à rénover en priorité. Notre article tâchera d’y répondre

Non-destructive evaluation of the spatial variability of reinforced concrete structures

La variabilité spatiale est une caractéristique importante qui représente l’hétérogénéité du béton des ouvrages. La connaissance de la variabilité des propriétés d’un béton sur ouvrage représente un intérêt pour l’évaluation de l’endommagement des différentes parties d’ouvrage, ainsi que pour l’évaluation de la pertinence et de la représentativité d’essais plus locaux. Le travail repose sur des séries de mesures réalisées sur corps d’épreuve en site-test, et sur ouvrage. Les techniques de contrôle non destructif (CND) considérées sont choisits parmi les plus usuelles en bureau d’étude : vitesse ultrasonore (US), résistivité électrique, rebond et radar (GPR). En laboratoire, le site-test est constitué de cinq dalles (2*2.45*0.2 m3) en béton armé. Sur site, dans le cadre du projet national RGCU-ACDC, les mesures de CND ont été effectuées sur les piles du pont de Marly. Les données sont ensuite étudiées avec les outils de la statistique et de la géostatistique pour quantifier la variabilité spatiale du béton. L’évaluation de la variabilité des mesures à différentes échelles montre que les techniques de CND sont des outils adaptés pour estimer la variabilité du béton des ouvrages en béton armé

Assessment of Concrete Strength Using the Combination of NDT—Review and Performance Analysis

This paper presents a review on combining NDT techniques, such as rebound hammer and ultrasonic pulse velocity, for assessing concrete compressive strength. These methods, though being favorably not invasive and easy to be extended to a larger number of elements, are affected by many contingency factors. The SonReb technique suggests combining the two methods to partially offset their low reliability if considered separately. For years, this concept was introduced in order to improve the evaluation compared with the use of one NDT. In order to combine the ultrasonic pulse velocity and rebound hammer, many empirical, multiparametric models were proposed in the literature as linear, power, exponential, or polynomial. However, the variety of these models emphasizes that they can give a correct strength prediction only for the particular cases that they are derived for. Therefore, to assess concrete on site, the strength should be predicted using a calibration procedure due to the variability of existing concrete mixes. This paper presents a brief outline of the key aspects of strength assessment, including the different approaches used to build the SonReb model and a calibration procedure for assessing concrete strength. A comparison study between the different approaches is proposed, and a performance analysis using Monte Carlo simulations is discussed. Finally, the estimation capacity of the existing model identification approaches is investigated, and the effect of the “trade-off” is analyzed for different random sampling with varying the number of cores

Adaptive Polymeric Coatings with Self-Reporting and Self-Healing Dual Functions from Porous Core-Shell Nanostructures

In biological system, early detection and treatment at the same moment is highly required. For synthetic materials, it is demanding to develop materials that possess self-reporting of early damage and self-healing simultaneously. This dual function is achieved in this work by introducing an intelligent pH-responsive coatings based on poly(divinylbenzene)-graft-poly(divinylbenzene-co-methacrylic acid) (PDVB-graft-P(DVB-co-AA)) core-shell microspheres as smart components of the polymer coatings for corrosion protection. The key component, synthesized PDVB-graft-P(DVB-co-AA) core-shell microspheres are porous and pH responsive. The porosity allows for encapsulation of the corrosion inhibitor of benzotriazole and the fluorescent probe, coumarin. Both loading capacities can be up to about 15 wt%. The polymeric coatings doped with the synthesized microspheres can adapt immediately to the varied variation in pH value from the electrochemical corrosion reaction and release active molecules on demand onto the damaged cracks of the coatings on metal surfaces. It leads simultaneously to the dual functions of self-healing and self-reporting. The corrosion area can be self-reported in 6 h, while the substrate can be protected at least for 1 month in 3.5 wt% NaCl solution. These pH-responsive materials with self-reporting and self-healing dual functions are highly expected to have a bright future due to their smart, long-lasting, recyclable, and multifunctional properties.</p

Non-invasive moisture detection for the preservation of cultural heritage

Moisture damage is the most critical issue regarding the preservation and integrity of cultural heritage sites. The electromagnetic (EM) sensitivity to the presence of moisture, in both soils and structural materials, is a well-known phenomenon. Thereby, studying the EM response to the presence of moisture, in order to prevent the damages done to sites of cultural heritage, is a well-established method. This paper will discuss the ability of a geophysical non-destructive technique (NDT), present in a Ground Penetrating Radar (GPR) system, to investigate a very precious building in Rome that is affected by a moisture problem (the Turkish Room at Villa Medici). This geophysical instrument is able to locate and estimate the extent of water ingression, which can aid in the development of restoration plans before permanent damage occurs. The main objective of this paper is to help restorers understand the related hazards, due to the presence of moisture in the wall structures, in real-time and to rapidly and non-invasively develop strategies for the preservation of cultural heritage sites

Decision making for concrete evaluation using fusion of NDT techniques

Non-Destructive Testing (NDT) techniques are affected by concrete properties such as porosity, water content, strength, etc. Extracting one concrete property from one NDT measurement may lead to considerable uncertainties. This highlights the benefit of NDT data fusion to evaluate accurately concrete properties. In this paper, NDT measurements from several NDT techniques were combined to predict more accurately concrete properties such as porosity and water saturation. Two techniques of data fusion were used namely neuro-fuzzy network and theory of possibility. The results obtained show the effectiveness of the statistical modelling to predict the properties of concretes by fusion of NDT measurements