N° d'ordre

Sébastien Roux

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8

• redaction


• mémoire

N° d'ordre : 5682 École Doctorale Mathématiques, Sciences de l'Information et de l'Ingénieur ULP – INSA – ENGEES THÈSE présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur – Strasbourg I Discipline : Sciences pour l'Ingénieur (spécialité Sciences et Technologies Industrielles) par Sébastien ROUX Ingénieur INSA Evaluation des risques de biodégradation des bétons en contact avec une eau douce naturelle Soutenue publiquement le 21 mai 2008 Membres du jury Directeur de thèse : Alain CORNET, Professeur, INSA de Strasbourg Rapporteur interne : Philippe TUREK, Professeur, Institut de Chimie - ULP Rapporteur externe : Jacques FOCT, Professeur, Université de Lille Rapporteur externe : Paul ROUXHET, Professeur, Université Catholique de Louvain Examinateur : Eric GARCIA-DIAZ, Professeur, Ecole des mines de Douai Co-encadrant - Examinateur : Françoise FEUGEAS, MdC, INSA de Strasbourg Laboratoire de GEnie de la COnception EA 3839

• matériaux cimentaires


• attaques chimiques d'origines biologiques


• insa de strasbourg rapporteur interne


• physico-chimie du milieu


• influence du milieu


• evaluation des risques de biodégradation des bétons en contact


• insa de strasbourg

Sujets

• Redaction
• Mémoire
• Cornet
• Louis Pasteur University
• Alsace
• Metzinger
• Holcim

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 mai 2008
• Nombre de lectures: 58
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

N° d’ordre : 5682


École Doctorale Mathématiques, Sciences de
l'Information et de l'Ingénieur
ULP – INSA – ENGEES


THÈSE


présentée pour obtenir le grade de


Docteur de l’Université Louis Pasteur – Strasbourg I
Discipline : Sciences pour l’Ingénieur
(spécialité Sciences et Technologies Industrielles)

par

Sébastien ROUX
Ingénieur INSA

Evaluation des risques de biodégradation des bétons en
contact avec une eau douce naturelle



Soutenue publiquement le 21 mai 2008



Membres du jury
Directeur de thèse : Alain CORNET, Professeur, INSA de Strasbourg
Rapporteur interne : Philippe TUREK, Professeur, Institut de Chimie - ULP
Rapporteur externe : Jacques FOCT, Professeur, Université de Lille Paul ROUXHET, Professeur, Université Catholique de Louvain
Examinateur : Eric GARCIA-DIAZ, Professeur, Ecole des mines de Douai
Co-encadrant - Examinateur : Françoise FEUGEAS, MdC, INSA de Strasbourg

Laboratoire de GEnie de la COnception EA 3839 Evaluation des risques de biodégradation des bétons en contact avec une eau douce naturelle

Remerciements


Je tiens tout d’abord à exprimer mes plus sincères remerciements à Madame
Françoise Feugeas, Maître de Conférences à l’INSA de Strasbourg. Son encadrement, son
aide mais également ses critiques, son soutien, sa confiance, la liberté qu’elle m’a accordée
et sa disponibilité (pour ne citer que cela !) m’ont permis de mener à bien cette étude. Sans
elle cette étude n’aurait pas pu être menée.


Je souhaite également remercier mon directeur de thèse Monsieur Alain Cornet,
Professeur de l’INSA de Strasbourg, de m’avoir accueilli dans son équipe et de m’avoir
permis de travailler dans de très bonnes conditions.


Je remercie Monsieur Paul Rouxhet, Professeur émérite de l’Université Catholique de
Louvain, Monsieur Jacques Foct, Professeur émérite de l’Université de Lille, et Monsieur
Philippe Turek, Professeur de l’Université Louis Pasteur de Strasbourg d’avoir accepté de
juger mon travail. Je remercie également Monsieur Eric Garcia-Diaz, Professeur de l’Ecole
des Mines de Douai, d’avoir accepté d’être examinateur de mes travaux.


Je tiens tous particulièrement à exprimer ma profonde gratitude à Murielle Bach,
Maître de Conférences Associé de l’INSA de Strasbourg, et à Léandro Jacomine, doctorant
au LISS, de leur aide, de leur bonne humeur et de leur soutien dans les moments difficiles.


Je souhaite remercier chaleureusement Karine Metzinger et Claude Geist pour leur
soutien et leur aide lors des différentes expérimentations. Leur bonne humeur a toujours été
précieuse pour la convivialité du laboratoire.


Je tiens également à remercier :
- Madame Isabelle Dupont-Morral de m’avoir initié au monde de la microbiologie,
- Monsieur Yves Géraud, pour la réalisation des essais de porosimétrie par
intrusion de mercure,
- Monsieur Gilles Morvan, de m’avoir formé à l’utilisation d’un ultramicrotome,
- Madame Héckly de l’Etablissement Français du Sang de Strasbourg pour le prêt
du montage STEM qui a permis le développement d’une technique d’analyse de la
biodétérioration


Cette étude a été menée avec le soutien financier de la Région Alsace et je la remercie
de m’avoir donné les moyens financiers de mener ces travaux par le biais d’une bourse de
thèse et de leur participation financière au projet « Biodégradation des bétons en contact
avec une eau douce naturelle » porté par Françoise Feugeas.


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Evaluation des risques de biodégradation des bétons en contact avec une eau douce naturelle

Cette étude a également été menée avec le soutien financier de la société Holcim que
je souhaite remercier et plus particulièrement Messieurs Charon, Vaecoven et Didier de
m’avoir permis de continuer les travaux qui étaient engagés.


Je remercie l’ensemble de l’équipe du Laboratoire d’Ingénierie des Surfaces de
Strasbourg pour leurs conseils, et leur soutien et pour les bons moments que l’on a passés
ensemble. Je remercie également Madame Capuano de son aide lors des tâches
administratives et de sa constante bonne humeur.


Je me dois également de remercier tous ceux qui m’ont supporté pendant la rédaction
de ce mémoire, et plus particulièrement Eulalie, leur mérite est immense.


Enfin, ces remerciements ne seraient pas complets si je ne remerciais pas mes parents
Jeannine et Michel, ma sœur Adeline, et mes amis, surtout Alexandre, qui m’ont toujours
encouragé et soutenu tout au long de mon parcours. Tout simplement merci.



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Evaluation des risques de biodégradation des bétons en contact avec une eau douce naturelle

Table des matières




Introduction................................................................................................................7


Chapitre I

Bioréceptivité, biodétérioration : les différents acteurs................ 13

1. Influence du matériau ........................................................................................................15
1.1. La composition du matériau ................................................................................ 16
1.1.1. Les ciments.................................................................................................. 16
1.1.2. L’eau............................................................................................................ 21
1.1.3. Les granulats............................................................................................... 21
1.1.4. Les adjuvants 22
1.2. La porosité du matériau....................................................................................... 22
1.2.1. Géométrie et positionnement des pores....................................................... 22
1.2.2. Tailles des porosités .................................................................................... 23
1.2.3. Influence du rapport E/C sur la porosité .................................................... 24
1.3. Interface matériau – milieu extérieur................................................................... 26
1.4. Conclusion........................................................................................................... 27
2. Influence du milieu.............................................................................................................27
2.1. Physico-chimie du milieu 28
2.2. Actions mécaniques............................................................................................. 30
3. Les microorganismes.31
3.1. Les microorganismes incriminés......................................................................... 31
3.1.1. Bioaltération et biodétérioration des bétons in situ .................................... 32
3.1.2. Essais de laboratoire................................................................................... 33
3.2. Les bactéries........................................................................................................ 35
3.2.1. Métabolisme bactérien................................................................................ 37
3.2.2. Les Thiobacilli 38
3.2.3. Multiplication, isolation et culture des bactéries ........................................ 39
3.3. Biofilm................................................................................................................. 40
4. Processus de biodégradation des matériaux cimentaires................................................42
4.1. Les attaques physiques d’origines biologiques ................................................... 43
4.2. Les attaques chimiques d’origines biologiques 44
4.3. Attaques d’origine chimique - attaques d’origine biologique : les différences... 46
5. Moyens d’étude – mesure de la biodétérioration.............................................................49
5.1. Mesure de la biodétérioration.............................................................................. 49
5.2. Principaux outils d’étude de la biodégradation des matériaux cimentaires......... 51
6. Conclusion ...........................................................................................................................56




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