Étude de la microstructure des composites bois/ciment par relaxométrie RMN du proton

• Auteur / Autrice : Arnaud Maxime Cheumani Yona
• Direction : Gilles Sèbe, Maurice Ndikontar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du bois
• Date : Soutenance le 17/07/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec Université de Yaoundé I
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Grelier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Sèbe, Maurice Ndikontar, Christian Gardrat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Gérardin, Gabriel Folefoc Ngosong

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydratation

Estérification

Microstructure (physique)

Mots clés libres

Composite bois/ciment

Relaxométrie RMN du proton

Hydratation

Microstructure

Estérification

Adjuvant

Résumé

La relaxométrie RMN bas champ du proton (20 MHz) a été utilisée au cours de ce travail pour étudier d’une part, les phénomènes mis en jeu dans les composites bois/ciment (CBC) lors de la phase d’hydratation, et d’autre part, le comportement des composites durcis conditionnés en atmosphère humide ou immergés dans l’eau. Dans une première partie, la relaxométrie a permis de suivre simultanément la transformation de l’eau évaporable en hydrates, et l’évolution de la microstructure du ciment, tout au long de la prise. Elle a également permis d’observer les transferts d’eau entre la matière végétale et la matrice de ciment et d’évaluer la compatibilité entre les différentes essences de bois et le ciment. Dans une deuxième partie, l’impact de certaines modifications chimiques du bois ou de la matrice sur l’hydratation du ciment a été étudié. Différents comportements ont été observés en fonction des fonctions chimiques greffées à l’intérieur du bois ou de l’adjuvant chimique incorporé dans la matrice. Enfin, dans une troisième partie, le comportement des composites durcis vis-à-vis de l’eau, ainsi que leurs performances mécaniques, ont été évalués.

In this work, low field proton NMR relaxometry (20 MHz) was applied to study wood-bonded cement composites hydration and the behaviour of hardened composites conditioned in humid atmosphere or immersed in water. In a first part, relaxometry was used to simultaneously follow the transformation of evaporable water into hydrates and the microstructure development during cement setting and hardening. This technique was also used to observe water transfer from wood to the cement matrix and to evaluate wood cement compatibility. In the second part, the influence of wood or matrix chemical modification on cement hydration was studied. Different behaviours were observed depending on the chemical group grafted unto wood or the chemical admixture added to the matrix. In the third part, the effect of moisture and the mechanical properties of hardened composites were evaluated.