Search

Ferromagnetic composites, polymer matrix mixed with ferromagnetic particles show good potential in medical applications. In this thesis, we especially focus on the Low Frequency Induction Heating (LFIH) of ferromagnetic catheters as an alternative process for varicose veins ablation. The LFIH effect appears as soon as the composite is exposed to an alternating magnetic field. This phenomenon is mainly due to the so-called "microscopic" eddy currents generated by the magnetic domain wall motions. By inserting the catheter through a damaged varicose vein, and exciting it with a low frequency, high amplitude magnetic field, it is conceivable to reach a temperature high enough to properly heal the damaged area without injuring the surrounding healthy ones. Compared to the existing treatments, the LFIH method is accurate, cost competitive and simple. By transferring heat in a non-conductive way, the catheter bulkiness is reduced and the method is applicable even in tortuous veins. Ferromagnetic composites with different shapes and particle volume fractions were built and tested in a specific experimental bench. Different parameters (frequency, particle fraction …) were analyzed to reach the best thermal answer. The physical properties (permeability, electrical and thermal conductivities) were also characterized. A Comsol® model combining ferromagnetic behavior and thermal transfer properties was designed to improve the understanding of the phenomena. For a better efficiency, specimens with anisotropic magnetic behaviors were built by curing them under the influence of a static magnetic field. Finally, a commercial extrusion-type 3D printer was used to print samples with catheter shapes. Isotropic and anisotropic specimens were built. Interesting LFIH behavior were observed and for the later ones directional answers potentially interesting in alternative medical applications like the electromagnetic tracking (surgery navigation)., Les composites ferromagnétiques, matrices polymères renforcées de particules ferromagnétiques présentent un potentiel intéressant dans de nombreuses applications médicales. Dans cette thèse, nous nous concentrons particulièrement autour du Chauffage par Induction Basse Fréquence (CIBF) de cathéters ferromagnétiques, une méthode alternative pour l'ablation des varices. L'effet CIBF apparaît dès lors que le composite est exposé à un champ magnétique alternatif. Ce phénomène est principalement dû aux courants de Foucault dits "microscopiques" générés par les mouvements des parois des domaines magnétiques. En introduisant le cathéter à travers la varice endommagée et en l'excitant par un champ magnétique basse fréquence, haute amplitude, il est concevable d'atteindre une température suffisamment élevée pour guérir correctement la zone endommagée sans perturber les zones saines environnantes. Par comparaison aux traitements existants, la méthode CIBF est précise, économique et simple. En transférant la chaleur sans conduction, l'encombrement du cathéter est réduit et le procédé semble applicable même pour des veines très sinueuses. Des composites ferromagnétiques de différentes formes et fractions volumiques ont été fabriqués et testés grâce à un dispositif expérimental dédié. Différents paramètres (fréquence, pourcentage de particules…) ont été analysés afin d’établir la combinaison présentant la meilleure réponse thermique. Les propriétés physiques (perméabilité, conductivités électrique et thermique) ont également été caractérisées. Un modèle Comsol® combinant comportement ferromagnétique et thermique a été conçu afin d’améliorer la compréhension des phénomènes. Pour améliorer la conversion, des échantillons anisotropes ont été développés en imposant un champ magnétique statique dans la phase de solidification. Finalement, une imprimante 3D de type extrusion a été utilisée pour imprimer des échantillons de formes proches de celle d’un cathéter. Des spécimens isotropes et anisotropes ont été imprimés. Les réponses CIBF distinctes et marquées entre les différentes directions testées chez les échantillons anisotropes ouvrent la voie à d’autres applications médicales comme le suivi électromagnétique (navigation chirurgicale).

L'épithélium intestinal, siège de l'absorption des (micro)-nutriments est aussi le premier système de défense de l'organisme. Un déséquilibre dans l'homéostasie peut être à l'origine d'une réaction inflammatoire associée à des défauts de la barrière intestinale et de la fonction immunitaire, ainsi qu'une malabsorption des nutriments, comme rencontré dans les MICI (Maladies Inflammatoires Chroniques de l'Intestin), dans les stratégies de fortification en micronutriments et les pathologies non transmissibles (obésité). Il est donc important de trouver des moyens d'action, via l'alimentation par exemple, pour prévenir ou au minima réduire, les conséquences nutritionnelles et pathologiques de l'inflammation intestinale, et de comprendre les mécanismes impliqués. Parmi les modèles d'études de l'intestin, les modèles in vitro de culture cellulaire sont de plus en plus utilisés et permettent d'évaluer les mécanismes moléculaires d'une manière simple et reproductible et de réduire l'expérimentation animale. Dans ce contexte et dans le but d'étudier l'interaction de composés bioactifs de l'alimentation avec l'intestin en état d'inflammation, le premier objectif de ce travail de thèse a été la mise au point d'un modèle in vitro d'intestin enflammé associant en co-culture deux lignées intestinales humaines : les Caco-2 TC7 (entérocytes) et HT29-MTX (cellules caliciformes) et une lignée immunitaire de macrophages (THP1). Plusieurs marqueurs d'inflammation ont été évalués et nous avons pu montrer que le modèle de tri-culture répondait à un stimulus inflammatoire (LPS/IFNγ), par une augmentation de la production de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL6 et IL8) et d'enzymes (INOS et COX2) ainsi que l'expression de leurs gènes. Par ailleurs, une augmentation de la perméabilité épithéliale via une altération des jonctions serrées (TJs) a également pu être mise en évidence ainsi qu'une surproduction de mucus, lesquels sont des caractéristiques reconnus d'inflammation. Le deuxième objectif était d'étudier l'interaction de la β-cryptoxanthine (BCX), caroténoïde des agrumes, lipophile et anti-oxydant, avec le modèle enflammé. Nous avons utilisé pour solubiliser la BCX deux types de micelles (artificielles et physiologiques) et étudié les marqueurs d'inflammation. Bien qu'il semble d'après les résultats préliminaires que les micelles de BCX montrent une tendance à diminuer la production de certaines cytokines (IL6 et IL8), le rôle des constituants des micelles (Tween 40 ou sels biliaires/phospholipides) dans ce phénomène observé et dans la perméabilité épithéliale reste à clarifier par la suite.

Thermal packaging made from insulating materials and associated with phase change materials are a solution to the problem of preservation of temperature sensitive products throughout the distribution chain. However, optimizing configurations is challenging, given the number of parameters involved, and experimentally remains costly in time and resources. This is why a simplified numerical model was developed as part of this thesis. The thesis includes an experimental part on determining the permeability of packaging as well as observation of the temperature distribution within a packaging model, and a digital component. The experimental component made it possible to determine permeability coefficients of two types of packaging for different configurations, showing significant differences in the packaging considered. Air leaks are primarily due to the opening of the door, hence the importance of the type of seal used and the closure system. The body of the box, due to its manufacturing method, presents leaks, making impossible the possibility of a completely impermeable case. The observation of the temperatures within a package highlights some stratification of internal temperatures, which can be reduced by the presence of a sufficiently large volume of air to allow convection movements. A test with sunlight simulation allowed to observe the impact of the solar flux on the thermal behavior of the fund, while highlighting the effectiveness of phase change materials to absorb temperature changes. The developed model is based on a nodal method, associating with each node a wall thickness, which are solved for the associated heat balance equations. Treatment of the phase change is by a method called "equivalent heat capacity". The program was constructed to be able to simulate a large number of configuration by varying the arrangement of the elements and their nature. Simulating a number of these configurations enabled to determine the sensitivity of the system to various parameters. Thus it has been shown that the nature of the load (characterized by the values ​​of conductivity, density and thermal capacity) is a parameter influencing the system, and therefore knowledge of the transported products is essential to the definition of an optimal configuration . Similarly, the nature of phase change materials, and in particular the melting temperature, has a significant importance on the system behavior. In contrast, the PCM introduction temperature has little influence as long as the material is fed in the proper phase corresponding to its application. The permeability of the packaging shows little impact on long-term results, but occasional startle temperature effects due to the rapid changes in external pressure can be observed locally.; Les emballages thermiques, fabriqués à partir de matériaux isolants et associés à des matériaux à changement de phase, constituent une solution à la problématique de la conservation de produits thermosensibles tout au long de la chaîne de distribution. Cependant, l'optimisation des configurations représente un défi, compte tenu du nombre de paramètres en jeu, et la voie expérimentale demeure coûteuse en temps et en ressources. C'est pourquoi un modèle numérique simplifié a été développé dans le cadre de cette thèse. La thèse comporte un volet expérimental sur la détermination de la perméabilité des emballages ainsi que l'observation de la répartition des températures au sein d'un modèle d'emballage, et un volet numérique. Le volet expérimental a permis de déterminer les coefficients de perméabilité de deux types d'emballages pour différentes configurations, montrant des différences notables selon le modèle de caisse considéré. Les fuites d'air sont principalement dues à l'ouverture de la porte, d'où l'importance du type de joint utilisé et du système de fermeture. Le corps de la caisse, de par sa méthode de manufacture, présente lui aussi des fuites, rendant impossible l'éventualité d'une caisse totalement imperméable. L'observation des températures au sein d'un emballage met en évidence une certaine stratification des températures intérieures, pouvant être diminuée par la présence d'un volume d'air suffisamment important pour permettre des mouvements de convection. Un test avec simulation d'ensoleillement a permis d'observer l'impact important du flux solaire sur le comportement thermique de la caisse, tout en mettant en évidence l'efficacité des matériaux à changement de phase pour l'absorption des variations de température. Le modèle développé est basé sur une méthode nodale. Le programme a été construit de manière à pouvoir simuler un grand nombre de configuration en faisant varier l'agencement des éléments et leur nature. La simulation d'un certain nombre de ces configurations a permis de déterminer la sensibilité du système à divers paramètres. Ainsi il a été montré que la nature du chargement (caractérisée par les valeurs de conductivité, densité et capacité thermique) constitue un paramètre influent sur le système, et donc la connaissance des produits transportés s'avère indispensable à la définition d'une configuration optimale. De la même manière, la nature des matériaux à changement de phase, et en particulier la température de fusion, a une importance notable sur le comportement du système. En revanche, la température d'introduction des MCP a peu d'influence, du moment que le matériau est introduit dans la bonne phase correspondant à son application. La perméabilité de l'emballage quant à elle montre peu d'incidence sur les résultats à long terme, mais des effets de sursaut de température ponctuels dus à des variations brusques de pression extérieure peuvent être observés localement.

[Departement_IRSTEA]Ecotechnologies [TR1_IRSTEA]TED [Axe_IRSTEA]TED-EPURE; International audience; L’étude a pour objet de mieux comprendre les causes du colmatage des membranes dans les bioréacteurs à membrane traitant des eaux résiduaires urbaines. Une installation grandeur réelle (60 000 E.H.) a été suivie pendant plus d’un an. Une analyse statistique a confronté six variables de fonctionnement à trois indicateurs du colmatage. Le flux, la température, la charge organique et l’âge de boue semblent tous avoir un effet négatif marqué sur l’évolution à long terme de la perméabilité des membranes. Le chlorure ferrique et les MES ont un faible effet positif. Les liens entre ces variables et deux indicateurs court-terme du colmatage (colmatage et décolmatage au cours des cycles filtration/rétrolavages) révèlent des différences de comportement inexpliquées entre les quatre bassins membranaires. Une prédiction statistique sur quelques semaines des évolutions de la perméabilité des membranes sur la base de ces six variables semble cohérente pour l’aide à la conduite d’installations.

Characterization of the shaly sand reservoirs by well log data is a practical way of reservoirdescriptions in the oil fields. During the last few years several studies were conducted in thefield of petroleum engineering by applying artificial intelligence. This work represents apetrophysical-based method that uses well loggings and core plug data to predict well log datarecorded at depth in shaly sand reservoir of the Triassic Formation in Hassi R’Mel field(Algerian Sahara). In the study of oil reservoirs, the prediction of absolute permeability is afundamental key in reservoir descriptions which has a direct impact on, amongst others,effective completion designs, successful water injection programs and more efficient reservoirmanagement. The Triassic Formations of the Hassi R’Mel field are composed of sandstonesand shaly sand with dolomite. Logs from the 10 wells are the starting point for the reservoircharacterization. This work presents a hybrid neuro-fuzzy model based on the use of well logdata in porosity and permeability estimation. A fuzzy logic approach is used to calibrate thecalculated permeability and core permeability and neural network was developed in thismodel based on data available in the field. Fuzzy analysis is based on fuzzy logic and is usedto get the best related well logs with core porosity and permeability data. Neural network isused as a nonlinear regression method to develop transformation between the selected welllogs and core measurements. Porosity and permeability are predicted in these wells using thelinear regression and multilayer perceptron models are constructed. Their reliabilities arecompared using regression coefficients for predictions in uncored sections. This method ofintelligent technique is used as a powerful tool for reservoir properties estimation from welllogs in oil and natural gas development projects.; La caractérisation des réservoirs argilo-gréseux par les données de diagraphies est un moyenpratique de la description des réservoirs dans les champs pétroliers. Au cours des dernièresannées, plusieurs études ont été menées dans le domaine de l'ingénierie pétrolière enappliquant l'intelligence artificielle. Ce travail représente une méthode basée sur lapétrophysique qui utilise des diagraphies de puits et des données de modules de base pourprédire et enregistrer les données en profondeur dans les réservoirs argilo-gréseux de laformation du Trias dans le champ de Hassi R'Mel (Sahara algérien).Dans l'étude des gisements de pétrole, la prédiction de la perméabilité absolue et de laporosité est un élément fondamental dans les descriptions de réservoirs ayant un impact directsur les autres paramètres pétrophysiques, les programmes d'injection d'eau et la bonne gestionde réservoir d’une manière plus efficace. Les formations du Trias du champ de Hassi R’Melsont composées de grès et de sable schisteux avec de la dolomie. Les enregistrementsdiagraphiques de 10 puits de ce champ sont le point de départ pour la caractérisation de sonréservoir. Ce travail présente un modèle hybride "neuro-fuzzy" basé sur l'utilisation desdonnées de diagraphies pour l’estimation de la porosité et de la perméabilité. Une approche dela logique floue (fuzzy logic) est utilisée pour comparer la perméabilité carotte et laperméabilité calculée à partir des réseaux de neurones ainsi que celles de la porosité,développées dans ce modèle sur la base des données disponibles au niveau des puits. Lalogique floue est utilisée pour le choix des meilleurs rapports de forage associés à la porositéet la base de données de perméabilité. Le réseau neuronal est utilisé comme méthode derégression non linéaire pour développer une transformation entre diagraphies de puitssélectionnés et mesures de porosité et de perméabilité. Cette technique de méthodeintelligente est utilisée comme un outil puissant pour l’estimation des propriétés des réservoirsd’après les paramètres diagraphiques et dans les projets de développement pétrolier et de gaznaturel

National audience; Depuis une trentaine d'années, l'exploration des bassins sédimentaires s'est diversifiée. Des travaux portés par des thématiques comme la géothermie, le stockage de CO2 ont optimisé des bases de données déjà existantes et influencé une évolution des approches scientifiques et techniques pour répondre aux questions de potentialité (de stockage et /ou ressources) des réservoirs. Cette évolution impose de plus fortes exigences concernant la " réalité " géologique dans les modèles et une représentation des réservoirs à une plus grande échelle. Jusqu'à ce jour, les modèles destinés aux simulations d'écoulement de fluides postulaient une structure composée de couches géologiques homogènes. Aujourd'hui, nous souhaitons restituer l'hétérogénéité des systèmes en 3D pour aboutir à des modèles géologiques plus réalistes à l'échelle régionale. L'aquifère du Dogger du bassin de Paris est pour le BRGM l'un des chantiers phares. Pour concevoir ce type de modèle, nous déclinons à grande échelle (centaine à plusieurs centaines de kilomètres) une approche développée par les pétroliers, qui travaillent à l'échelle du gisement. Notre méthodologie est basée sur l'intégration de données diverses (contours de la carte géologique, des données de forages, géophysique, paléogéographie) pour réaliser des modèles géométriques basés sur les principes de la stratigraphie séquentielle. Depuis le toit de l'Aalénien jusqu'à l'Oxfordien Inférieur, dix lignes isochrones majeures sont corrélées (d'après Gaumet F., 1997) à partir de plusieurs dizaines à centaines de puits, selon les modèles. Ces lignes sont interpolées en 3D, recalées selon une grille sismique de référence et confrontées au schéma de failles disponible. On obtient ainsi un modèle géométrique dont les couches sédimentaires sont limitées par des surfaces isochrones. Les modèles géométriques maillés obtenus sont ensuite habillés en faciès en intégrant des cartes paléogéographiques (Gaumet, 1997). La potentialité des réservoirs (porosité et perméabilité) est estimée à partir des données de puits, suivant des lois géostatistiques. La variabilité de la porosité est extrapolée au sein de chaque faciès à partir de logs de porosités calculées. La perméabilité est quant à elle déterminée à partir de lois Phi-K, recalculées pour chaque faciès selon des valeurs de couples porosité-perméabilité mesurées sur carottes et extraites des rapports de fin de sondages (Debelmas et al. 2010). Ces modèles ne permettent pas encore d'isoler les effets de diagénèse ou de fracturation. La caractérisation de ces paramètres fait l'objet de travaux de recherche. Des pistes d'intégration de données dynamiques (transmissivité) sont à l'étude, notamment par l'exploitation d'informations issues de doublets géothermiques déjà implantés.

This paper deals with the sedimentation of highly concentrated sediment suspensions (cohesive as well as non-cohesive) and the beginning of the consolidation of cohesive sediments. Based on a comparison of existing empirical formulas and experimental data, the particle Reynolds number was shown to be of importance for the behaviour of particularly non-cohesive sediments. In addition it plays a role in determining whether one or two interfaces develop during the sedimentation phase. In the case of cohesive sediments, the estimation of the gelling concentration, although difficult, seems to be fundamental. Some suggestions on the estimation of the permeability coefficient and total settling function are then given in order to improve the modelling of the sedimentation and consolidation behaviour for concentrations close to the gelling concentration.

The geological storage of CO² is considered as an attractive option to reduce the greenhouse gas emissions in the atmosphere. CO² is not an inert gas, however. Its dissolution in brine forms a weak acid that has the potential to react with the host rock formation. The induced pores structure modification impacts the flow properties. Thus, to ensure the viability and sustainability of CO² storage, operators need simulations that take into account the specificities of reactive transport. However, the macroscopic coefficients of the reactive transport equation are modified from the values of an inert tracer by surface reactions. These specificities due to mass transfer are currently not considered. Similarly, the permeability-porosity (K-F) relationship is only estimated semi-empirically. The aim of this thesis was to develop a method to obtain the macroscopic coefficients and the K-F laws, by solving the equations governing the pore-scale phenomena. To do this, we used the Pore Network Modelling approach (PNM). The advantage of the PNM is that it explicitly takes into account the pore structure, while conceptualizing the latter to a set of pores and throats whose morphology is simplified into spheres or cylinders for instance. The study is based into two successive upscalings: from local-scale to pore-scale, then from pore-scale to core-scale. The reactive transport problem is solved for basic elements, analytically or numerically. Then, using the solutions previously found at the pore scale, the reactive transport phenomena are treated throughout the network. Our model was validated by observations on micromodels and by a comparison with an acid-induced alteration experiment, En vue de contrôler les émissions de gaz à effet de serre, il est envisagé d'injecter du CO² dans des réservoirs géologiques. Or le CO² n'est pas un gaz inerte. En modifiant la composition chimique de l'eau in situ, il est à l'origine d'interactions roche/fluide. Ces réactions géochimiques impactent les propriétés d'écoulement. Aussi, pour s'assurer de la viabilité et de la pérennité du stockage, les opérateurs ont besoin de simulations tenant compte de ces écoulements réactifs. Cependant les paramètres de l'équation macroscopique de transport utilisée sont affectés par les réactions surfaciques. Or, ces spécificités dues au transfert de masse ne sont pas prises en compte actuellement. De même, la loi perméabilité-porosité (K-F) n'est estimée que semi-empiriquement. Le but de cette thèse a été de développer une méthode pour obtenir les coefficients macroscopiques précédents et les relations K-F, en résolvant les équations gouvernant les phénomènes à l'échelle du pore. Pour ce faire, nous avons utilisé l'approche réseau de pores. L'avantage du modèle réseau est qu'il prend en compte explicitement la structure tout en conceptualisant cette dernière à un ensemble de pores et de canaux à la morphologie simplifiée (sphères, cylindres). L'étude est basée sur deux changements d'échelles successifs : du local au pore, puis du pore à la carotte. Le problème de transport réactif est résolu pour des éléments basiques, analytiquement ou numériquement. Puis, en faisant appel aux solutions précédemment trouvées, le transport réactif est traité sur l'ensemble du réseau. Notre model fut validé par des observations sur micromodèles, puis à l'aide d'une expérience d'altération acide

The geological storage of CO² is considered as an attractive option to reduce the greenhouse gas emissions in the atmosphere. CO² is not an inert gas, however. Its dissolution in brine forms a weak acid that has the potential to react with the host rock formation. The induced pores structure modification impacts the flow properties. Thus, to ensure the viability and sustainability of CO² storage, operators need simulations that take into account the specificities of reactive transport. However, the macroscopic coefficients of the reactive transport equation are modified from the values of an inert tracer by surface reactions. These specificities due to mass transfer are currently not considered. Similarly, the permeability-porosity (K-F) relationship is only estimated semi-empirically. The aim of this thesis was to develop a method to obtain the macroscopic coefficients and the K-F laws, by solving the equations governing the pore-scale phenomena. To do this, we used the Pore Network Modelling approach (PNM). The advantage of the PNM is that it explicitly takes into account the pore structure, while conceptualizing the latter to a set of pores and throats whose morphology is simplified into spheres or cylinders for instance. The study is based into two successive upscalings: from local-scale to pore-scale, then from pore-scale to core-scale. The reactive transport problem is solved for basic elements, analytically or numerically. Then, using the solutions previously found at the pore scale, the reactive transport phenomena are treated throughout the network. Our model was validated by observations on micromodels and by a comparison with an acid-induced alteration experiment; En vue de contrôler les émissions de gaz à effet de serre, il est envisagé d'injecter du CO² dans des réservoirs géologiques. Or le CO² n'est pas un gaz inerte. En modifiant la composition chimique de l'eau in situ, il est à l'origine d'interactions roche/fluide. Ces réactions géochimiques impactent les propriétés d'écoulement. Aussi, pour s'assurer de la viabilité et de la pérennité du stockage, les opérateurs ont besoin de simulations tenant compte de ces écoulements réactifs. Cependant les paramètres de l'équation macroscopique de transport utilisée sont affectés par les réactions surfaciques. Or, ces spécificités dues au transfert de masse ne sont pas prises en compte actuellement. De même, la loi perméabilité-porosité (K-F) n'est estimée que semi-empiriquement. Le but de cette thèse a été de développer une méthode pour obtenir les coefficients macroscopiques précédents et les relations K-F, en résolvant les équations gouvernant les phénomènes à l'échelle du pore. Pour ce faire, nous avons utilisé l'approche réseau de pores. L'avantage du modèle réseau est qu'il prend en compte explicitement la structure tout en conceptualisant cette dernière à un ensemble de pores et de canaux à la morphologie simplifiée (sphères, cylindres). L'étude est basée sur deux changements d'échelles successifs : du local au pore, puis du pore à la carotte. Le problème de transport réactif est résolu pour des éléments basiques, analytiquement ou numériquement. Puis, en faisant appel aux solutions précédemment trouvées, le transport réactif est traité sur l'ensemble du réseau. Notre model fut validé par des observations sur micromodèles, puis à l'aide d'une expérience d'altération acide

Castable refractories take a more and more important place in various industries: cement factory, casting, iron and steel making. They consist mainly of aggregates of high-alumina and ultra-low cement. Their permeability is very low and they contain before the first heat-up a residual water content of 4 to 6 % (dry basis). Drying during the first heat-up is a crucial step which sharply influence the refractory in-service performances. On one hand, damaging can occur, and as a consequence will reduce drastically the life time of the plants. On the other hand, particular drying conditions can lead to an explosive spalling of the refractory corresponding to an internal gas pressure steep raise linked to the water saturated vapour pressure raise with temperature. First, a complete thermomechanical characterization between ambient temperature and 500 °C of the unshaped refractory materials has been conducted. Then the mechanisms involved during their drying, on one hand, by an experiment and, on the other hand, by using a simultaneous heat and mass transfer model in porous media have been studied. And last, the impact of adding polymer fibers has been analysed both on the concrete permeability as well as their influence on drying, Les matériaux réfractaires non façonnés dense (MRNF) prennent une part de plus en plus importante aussi bien en cimenterie, fonderie, sidérurgie, ... Principalement constitués d'agrégats à base d'alumine, de magnésie, de spinelle, ils constituent des matériaux de faible perméabilité contenant une teneur résiduelle en eau de 4 à 6 %. Leur séchage avant leur première utilisation est une opération critique qui conditionne leur durée de vie. D'une part, mal conduit, il peut du fait des endommagements occasionnés, réduire considérablement la durée de vie des installations. D'autre part, certaines conditions de séchage conduisent à une véritable destruction de nature explosive du matériau correspondant à une élévation brutale de la pression interne (accompagnant l'élévation de la pression de vapeur saturante de l'eau avec la température). Le travail a permis de se familiariser avec les matériaux réfractaires non-façonnés à l'aide d'une caractérisation thermomécanique complète menée entre la température ambiante et 500 °C, de comprendre les mécanismes mis en jeu lors de leur séchage, d'une part, par une expérimentation et, d'autre part, en les reproduisant en s'appuyant sur un transfert simultané de chaleur et de masse en milieu poreux. Et enfin, il a permis d'étudier l'impact d'un ajout de fibres polymère sur une caractéristique qui gère l'évacuation de l'eau, la perméabilité, et plus généralement sur le séchage

Castable refractories take a more and more important place in various industries: cement factory, casting, iron and steel making. They consist mainly of aggregates of high-alumina and ultra-low cement. Their permeability is very low and they contain before the first heat-up a residual water content of 4 to 6 % (dry basis). Drying during the first heat-up is a crucial step which sharply influence the refractory in-service performances. On one hand, damaging can occur, and as a consequence will reduce drastically the life time of the plants. On the other hand, particular drying conditions can lead to an explosive spalling of the refractory corresponding to an internal gas pressure steep raise linked to the water saturated vapour pressure raise with temperature. First, a complete thermomechanical characterization between ambient temperature and 500 °C of the unshaped refractory materials has been conducted. Then the mechanisms involved during their drying, on one hand, by an experiment and, on the other hand, by using a simultaneous heat and mass transfer model in porous media have been studied. And last, the impact of adding polymer fibers has been analysed both on the concrete permeability as well as their influence on drying; Les matériaux réfractaires non façonnés dense (MRNF) prennent une part de plus en plus importante aussi bien en cimenterie, fonderie, sidérurgie, ... Principalement constitués d'agrégats à base d'alumine, de magnésie, de spinelle, ils constituent des matériaux de faible perméabilité contenant une teneur résiduelle en eau de 4 à 6 %. Leur séchage avant leur première utilisation est une opération critique qui conditionne leur durée de vie. D'une part, mal conduit, il peut du fait des endommagements occasionnés, réduire considérablement la durée de vie des installations. D'autre part, certaines conditions de séchage conduisent à une véritable destruction de nature explosive du matériau correspondant à une élévation brutale de la pression interne (accompagnant l'élévation de la pression de vapeur saturante de l'eau avec la température). Le travail a permis de se familiariser avec les matériaux réfractaires non-façonnés à l'aide d'une caractérisation thermomécanique complète menée entre la température ambiante et 500 °C, de comprendre les mécanismes mis en jeu lors de leur séchage, d'une part, par une expérimentation et, d'autre part, en les reproduisant en s'appuyant sur un transfert simultané de chaleur et de masse en milieu poreux. Et enfin, il a permis d'étudier l'impact d'un ajout de fibres polymère sur une caractéristique qui gère l'évacuation de l'eau, la perméabilité, et plus généralement sur le séchage

La durabilité des structures en béton armé est souvent conditionnée par la diffusion d'espèces chimiques au travers de la couche d'enrobage dont la qualité peut être remise en cause en raison d'une dessiccation trop précoce à l'issue du décoffrage. Cette recherche a pour objectif d'étudier les phénomènes en jeu et de proposer une modélisation des couplages entre l'hydratation et les transferts hydriques au sein des matériaux cimentaires. En premier lieu est développé un modèle semi-analytique décrivant l'hydratation de matériaux `a base de CEM I (avec ou sans incorporation de cendres volantes). Le modèle est juste suffisant pour être couplé avec les transferts d'humidité. Il permet de décrire l'évolution au cours du temps de la teneur en eau, de la porosité, de la température et de la quantité d'hydrates produits (C-S-H, CH, etc.) qui sont des données d'entrée primordiales de la plupart des modèles de durabilité. Une campagne d'analyses thermogravimétriques, ainsi que de porosimétrie accessible `a l'eau et par intrusion de mercure, est réalisée sur 3 pâtes de ciment de différents rapports E/C et sur plusieurs mortiers incorporant des cendres volantes. Les changements microstructuraux sont suivis au cours de l'hydratation et l'effet de l'activité pouzzolanique sur la structuration est mis en évidence. Les résultats de cette campagne, ainsi que certains tirés de la littérature scientifique, servent `a la validation du modèle d'hydratation développé. En deuxième lieu, une modélisation simplifiée des transferts hydriques est mise en œuvre. Ce modèle est utilisé pour identifier la perméabilité `a l'eau liquide par analyse inverse des cinétiques expérimentales de séchage obtenues sur une large gamme de pâtes de ciment. L'évolution de cette perméabilité au cours de l'hydratation est estimée en utilisant différents modèles de la littérature afin de proposer une loi qui relie la perméabilité du matériau `a son degré d'hydratation. En dernier lieu, une modélisation des couplages entre hydratation et dessiccation est présentée. Le modèle a pour originalité de faire appel `a une description détaillée de l'évolution, au cours de la maturation du matériau, de la porosité, des paramètres de transfert (perméabilité) et de la courbe de pression capillaire en désorption. La compétition entre le transport d'eau vers l'extérieur et la consommation d'eau interne par les réactions chimiques est modélisée. Le ralentissement de la cinétique d'hydratation par l'abaissement de l'humidité relative régnant dans les pores est pris en compte. Une campagne expérimentale de dessiccation précoce fournit des suivis de masse, ainsi que des profils hydriques, de porosité et de degré d'hydratation, qui sont analysés afin de mettre en évidence la dégradation des propriétés de durabilité au niveau de l'enrobage et de valider la modélisation proposée.

A model is proposed that accounts for the isothermal drying process of hardened cement-based materials. It constitutes a further development of previous works. The equations of isothermal drying are derived (i) from mass balance equations written for the liquid water phase, water vapour and dry air, (ii) from the Fick's law governing the relative diffusion process of water vapour and dry air to the gaseous mixture, and (iii) from the Darcy's law describing the transport of wet air and liquid water. Intrinsic liquid water (Kl) and gas (Kg) permeabilities are distinguished, since the concept of intrinsic permeability, which is independent of the fluid nature, is not relevant for a cementitious material. New laws for gas transfers are introduced according to measurements on concrete specimens. Thus, a semi-empirical law gives the effective diffusion coefficient of water vapour vs. porosity and degree of liquid water saturation. In the same way, a new function, expressing the relative permeability to gas with respect to this degree of saturation, is proposed on the basis of experimental results. In order to describe the global movement of gas, viscous and slip flows are taken into account according to the Klinkenberg's concept. A numerical study shows, on the one hand, that a gas depression (below the atmospheric gas pressure) can be observed and, on the other hand, that transfers of water in the gas phase may significantly contribute to the drying of cementitious materials in addition to liquid water transport by capillarity movements. Simplified approaches and their range of application are presented.

The trend in the industry nowadays is to produce larger and larger as well as more and more geometrically complex composite parts. Introduction of the resin in the fibrous reinforcement by LCM (Liquid Composite Molding) techniques is increasingly used. The simulation of this injection step is of prime importance in order to ensure the quality of the so-produced part. To do so, it is necessary to take into account the influence of local deformations (shear, compression and nesting) of the fibrous reinforcement on its permeability in the simulation. This work presents experimental results on a new 2D setup which allows to perform measurements using both air or silicone oil as permeation fluid. Results show very good correlation using these two fluids. an inverse method has been used to determine the permeability of anisotropic media in saturated regime. In parallel, a numerical tool has been developed in order to predict the influence of each individual deformation on reinforcement permeability. Our tool uses 3D REV description which is then deformed, meshed and finally the Stokes and Brinkman equations are solved in order to determine the permeability by homogenization techniques. An analytical model based on weaving parameters is proposed and shows very good correlation with 3D model. Influence of shear, compression and nesting has been assessed for two woven fabrics as well as the influence of the geometrical model used. These models allow to reduce the quantity of experiments needed to fully characterize a fibrous reinforcement., La fabrication de pièces composites géométriquement complexes et de grande dimension est une orientation actuelle forte de nombreux secteurs industriels. L'injection de la résine dans le renfort fibreux par voie liquide est le point central des procédés LCM (Liquid Composite Moulding). La simulation de cette phase d'injection est aujourd'hui impérative, étant donné la complexité des pièces considérées. A cette fin, il est nécessaire de prendre en compte l'influence des déformations locales du renfort fibreux comme le cisaillement et la compression en tous points de la pièce considérée sur le tenseur de perméabilité de celui-ci. La détermination expérimentale de la perméabilité des renforts fibreux est étudiée par le biais d'un dispositif de mesure développé dans ce travail de thèse et permettant de réaliser des mesures en régime stationnaire en utilisant l'air ou à l'huile comme liquide de perméation. Une méthode inverse est utilisée afin de déterminer la perméabilité des milieux anisotropes et ce pour n'importe quelle géométrie de préforme. Les mesures réalisées sur deux renforts tissés montrent une excellente corrélation entre les résultats obtenus au moyen des deux fluides de perméation. Parallèlement aux mesures expérimentales, une chaîne numérique permettant de prédire l'influence des déformations du renfort fibreux considéré sur sa perméabilité a été mise en place. Les principales étapes de cette chaîne sont l'obtention du VER 3D du renfort fibreux, la déformation de celui-ci, le maillage des deux régions inter-torons et intra-torons sur lequel l'homogénéisation de la perméabilité est réalisée en résolvant les équations de Stokes et Brinkman dans les régions précédemment citées. Les outils numériques et analytiques développés permettent de diminuer la quantité de mesure devant être réalisées de manière à caractériser pleinement un renfort fibreux vis-à-vis de sa perméabilité. Ainsi, ils permettent de prédire, après recalage d'un seul paramètre, l'évolution de la perméabilité en fonction des différentes « déformation » que peut subir le renfort fibreux lors de sa mise en oeuvre.

International audience; From a detailed seismic survey on a transform-like plate setting in Iceland, we propose a spatial relationship between highly deformed crustal columns and areas of low Vp/Vs ratio, which are best explained by high fluid pressures at the base of the seismogenic crust. Combined with geological observations, our seismic data suggest transient and local increases in crust permeability at specific highly dilating areas triggered by dynamical stresses from high-magnitude regional earthquakes. Fluids are then trapped at supercritical conditions in the deep brittle crust which, in turn, increases the capacity of the rocks to deform through cracking and faulting.

Numerous types of commercial pulps are available on the market among which paper manufacturers make there choice according to economical criteria as well as papermaking ability. Papermaker's expertise consists in choosing appropriate raw materials and performing adapted treatments.In view of getting a better comprehension of the influence of fibre morphology upon paper properties, we developed a new computational tool which generates a fibre network whose structure resembles to that of a laboratory paper. Moreover, with this software, a user can manipulate and visualise the network. The main structure properties and tensile strength are computed. A ”Lattice-Boltzmann” method was used to assess the value of the permeability of the structure. All the development stages were validated through experimental work.; Les fabricants de papier disposent de sources de matières premières fibreuses très diversifiées parmi lesquelles ils font leur choix en fonction de critères économiques et de potentiel papetier. L'art du papetier consiste à choisir les matières premières et leur faire subir les traitements adaptés.En vue de mieux comprendre l'influence de la morphologie des fibres sur les caractéristiques du papier, nous avons développé un outil de simulation qui permet de générer, manipuler et visualiser un réseau fibreux dont la structure ressemble à celle d'un papier de laboratoire. Les principales propriétés de contexture ainsi que la résistance à la rupture en traction du réseau sont déterminées. Une méthode de Lattice-Boltzmann a été appliquée pour estimer la perméabilité du réseau. Toutes les étapes ont été validées par un travail expérimental.

Numerous types of commercial pulps are available on the market among which paper manufacturers make there choice according to economical criteria as well as papermaking ability. Papermaker's expertise consists in choosing appropriate raw materials and performing adapted treatments.In view of getting a better comprehension of the influence of fibre morphology upon paper properties, we developed a new computational tool which generates a fibre network whose structure resembles to that of a laboratory paper. Moreover, with this software, a user can manipulate and visualise the network. The main structure properties and tensile strength are computed. A ”Lattice-Boltzmann” method was used to assess the value of the permeability of the structure. All the development stages were validated through experimental work., Les fabricants de papier disposent de sources de matières premières fibreuses très diversifiées parmi lesquelles ils font leur choix en fonction de critères économiques et de potentiel papetier. L'art du papetier consiste à choisir les matières premières et leur faire subir les traitements adaptés.En vue de mieux comprendre l'influence de la morphologie des fibres sur les caractéristiques du papier, nous avons développé un outil de simulation qui permet de générer, manipuler et visualiser un réseau fibreux dont la structure ressemble à celle d'un papier de laboratoire. Les principales propriétés de contexture ainsi que la résistance à la rupture en traction du réseau sont déterminées. Une méthode de Lattice-Boltzmann a été appliquée pour estimer la perméabilité du réseau. Toutes les étapes ont été validées par un travail expérimental.

The present study has been achieved within the framework of the scientific program AQUALP, supported by the EVIAN Foundation. Its theme is the study of the hydrogeology of the Alpine crystalline. The AQUALP programme consists of two co-coordinated parts : while the “source” part, lead at the Savoy University, studies natural circulation towards springs, the “work” part, which concerns this study, has focused on the interaction between civil engineering works and underground waters. The approach adopted is that of a field study during which water inflows encountered in various Alpine underground works and replaced in their geological contexts were followed up as from the discharge, the physico-chemical and the isotopic chemistry point of view. A tracer test and numerical simulations of underground flows were also undertaken. Main results * The summary of the hydrogeological data in the numerous existing underground works allowed to calculate, on the basis of simple analytical solutions, the distribution of the hydraulically conductivity of the massifs crossed. These results show that the deeper one goes the more the hydraulical conductivity decreases. They bring us to specify the thickness of the decompressed zone, i.e. about 500 m. This zone strongly influences the underground flow in these massifs. Presence of mica inhibits the hydraulical conductivity in conferring a more plastic comportment to the rocks during past tectonic phases. * The temperature of the water inflows encountered is a complex function of the thickness of the overlying rock and the quantity of waters circulating in the massif. Therefore it constitutes a precious indicator, during the excavating of underground works, of the presence of possible more permeable sections in formations to come. A numerical simulation of such a case has been undertaken and shows the possibility of using this tool to improve the expectation of water inflow in the work. The temperature study as well as the application of the chalcedony geothermometer to the entire of the inflow studied has shown the existence of ascending flow systems, fed by precipitation. * Waters circulating in the Alpine massifs have a chemical composition strongly influenced by the reservoir rock. Chemical analyses of major and trace elements have allowed to distinguish waters issued from the various petrographies encountered. One must first of all underline the complementarity of major and trace elements analyses. The discriminating power of these two types of analyses does not apply to the same type of rocks. * The major structures hydraulically conductive in crystalline Alpine massifs have been defined. One can mainly quote isolated fractures, strongly fractured and tectonised zones, kakirite zones, the decompressed zone, the down-bending zone, contacts between distinctive hydrogeological units and large metasedimentary structures. Hydraulical and physico-chemical characteristics of waters associated to each type of defined structures have been determined. * These structures are straightened and induce water circulation close to the vertical, from the surface towards the work. The infiltration zones of waters determined on the basis of the orientation of major structures generally coincides with the altitudes calculated on the basis of isotopic analyses of waters (0-18). Some anomalies have nevertheless been put into evidence. They are mainly relative to circulation in the decompressed zone or in overlying Quatemary beds. Relationship between surface waters (barrier lakes or rivers) and underground works have also been put in evidence on the basis of the interpretation of isotopic results. * Numerous water inflows are poor in tritium and attest of the time of transit through to the work in the order of a number of decades, in relation with the weak permeability observed in depth. These waters are often rich in sodium, because of the alteration of silicates contained in rocks. More recent waters have been encountered in shallow depths, in the decompressed zone or in association with a great geological fault. * The examples of the interaction between underground works and springs are systematically linked to important water inflows in the works either through a decompressed zone of the massif, or through a particularly transmissive zone connected with the surface. These examples show that in this fissured environment, extremely divided into compartments and anisotropic, the drying up of springs is not linked with the progressive lowering of a water table along side the work but at punctual and localized inflows. * A conceptual model of the hydrogeology of the Alpine crystalline is proposed in this study. It is accompanied with an interaction model between a work and the natural middle. It must help the project manager to foresee the water inflows in underground works and to adopt the optimal solution to minimize the impact of the work on water resources., Le présent travail a été réalisé dans le cadre du programme scientifique AQUALP, soutenu par la Fondation EVIAN. Son thème est l'étude de l'hydrogéologie du cristallin alpin. Le programme AQUALP comporte deux volets coordonnés : tandis que le volet "sources", mené à l'université de Savoie, s'intéresse aux circulations naturelles vers les exutoires superficiels, le volet << ouvrages » qui constitue ce travail s'est focalisé sur l'interaction entre les ouvrages du génie civil et les eaux souterraines. L'approche adoptée est celle d'une étude de terrain durant laquelle des venues d'eau rencontrées dans divers ouvrages souterrains alpins et replacées dans leur contexte géologique ont été suivies du point de vue des débits, de la physico-chimie et de la chimie isotopique. Un essai de traçage ainsi que des simulations numériques des écoulements souterrains ont également été réalisés. Principaux résultats L'inventaire des données hydrogéologiques dans les nombreux ouvrages souterrains existants a permis de calculer, sur la base de solutions analytiques simples, la distribution de la conductivité hydraulique des massifs traversés. Ces résultats montrent la diminution de la conductivité hydraulique avec la profondeur. Us nous amènent à préciser l'épaisseur de la zone décomprimée, soit 500 m environ. Cette zone influence fortement les écoulements souterrains dans ces massifs. La présence de micas inhibe la conductivité hydraulique en conférant aux roches un comportement plus plastique lors des phases tectoniques passées. La température des venues d'eau rencontrées est une fonction complexe de l'épaisseur de la couverture rocheuse sus-jacente et de la quantité d'eau circulant dans le massif. Elie constitue dès lors un indicateur précieux, lors du creusement d'un ouvrage souterrain, de la présence d'éventuels tronçons plus perméables dans les terrains à venir. Une simulation numérique d'un cas de ce genre a été effectuée et montre la possibilité d'utiliser cet outil pour améliorer la prévision des venues d'eau dans l'ouvrage. L'étude des températures ainsi que l'application du géothermomètre calcédoine à l'ensemble des venues étudiées a montré l'existence de systèmes d'écoulement ascendants, alimentés par les précipitations. Les eaux circulant dans les massifs alpins possèdent une composition chimique fortement influencée par la nature de la roche réservoir. Les analyses chimiques des éléments majeurs et en traces ont permis de distinguer les eaux issues des diverses pétrographies rencontrées. On soulignera avant tout la complémentarité des analyses des éléments majeurs et en traces. En effet, le pouvoir discriminant de ces deux types d'analyses ne s'applique pas aux mêmes roches. Les structures majeures hydrauliquement conductives dans les massifs cristallins alpins ont été définies. On citera principalement les fractures isolées, les zones fortement fracturées et tectonisées, les zones de kakirites, la zone décomprimée, la zone fauchée, les contacts entre unités hydrogéologiques distinctes et les grandes structures métasédimentaires. Les caractéristiques hydrauliques et physico-chimiques des eaux associées à chacun des types de structures définis ont été déterminées. Ces structures sont très redressées et induisent des circulations d'eau proches de la verticale, de la surface vers l'ouvrage. Les zones d'infiltration des eaux déterminées sur la base de l'orientation des structures majeures co0incident généralement avec les altitudes calculées sur la base des analyses isotopiques (0- 18) des eaux. Quelques anomalies ont cependant été mises en évidence. Elles sont relatives principalement à des circulations dans la zone décomprimée ou dans des terrains de couverture quaternaire. Des relations entre les eaux de surface (lacs de retenue ou rivières) et les ouvrages souterrains ont également été mises en évidence sur base de l'interprétation des résultats isotopiques. De nombreuses venues d'eau sont pauvres en tritium et attestent de temps de transit jusqu'à l'ouvrage de l'ordre de plusieurs décennies, en relation avec les faibles perméabilités observées en profondeur. Ces eaux sont souvent riches en sodium, du fait de l'altération des silicates contenus dans la roche. Les eaux plus récentes ont été rencontrées à faible profondeur, dans la zone décomprimée ou en association avec un grand accident géologique. Les exemples d'interaction entre les ouvrages souterrains et les sources sont systématiquement liés à d'importantes venues d'eau dans les ouvrages au travers soit de la zone décomprimée du massif, soit d'une zone particulièrement transmissive connectée avec la surface. Ces exemples montrent que dans ce milieu fissuré, extrêmement compartimenté et anisotrope, le tarissement de sources n'est pas lié à un abaissement progressif d'une nappe le long de l'ouvrage mais à des venues très ponctuelles et localisées. Un modèle conceptuel de l'hydrogéologie du cristallin alpin est proposé dans ce travail. Il est accompagné d'un modèle d'interaction entre un ouvrage et le milieu naturel. Il doit aider le maître d'oeuvre à prévoir les venues d'eau dans les ouvrages souterrains et à adopter la solution optimale pour minimiser l'impact de l'ouvrage sur les ressources en eau.

Atmospheric carbonation is one of the most significant degradation factors in the durability of reinforced concrete structures. It entails the action of CO2 in the atmosphere, which diffuses through the concrete and then dissolves when in contact with the pore solution. This phenomenon induces acidification of the medium, which leads to the dissolution of the hydrates composing the reserve of concrete basicity. Then the pH value abruptly decreases from a value of the order of 13 to one less than 9. It leads to the corrosion of the reinforced bars which are protected with a high pH level. The aim of this work is to build up a physico-chemical modelling of carbonation of cement based materials which enables to predict the drop of the pH value in pore solution, given that the pH value constitutes a pertinent variables in comprehending reinforcement corrosion. A very informative experimental campaign (thermogravimetric analyses, gammadensitometry, mercury intrusion, etc.) is conducted on three different concrete mixes and many cement pastes (with cement CEM I). It is used to clarify the physico-chemical mechanism of carbonation in order to quantify the influence of carbonation on the microstructure and on the hydric state, to calibrate and eventually to validate the model with accelerated carbonation tests., La carbonatation atmosphérique est un des facteurs parmi les plus importants de la durabilité du béton armé. Elle repose sur l'action du CO2 de l'atmosphère qui diffuse à travers le béton et se dissout en acide au contact de la solution interstitielle. Cette acidification du milieu induit une dissolution de la portlandite qui constitue la réserve de basicité du béton. La baisse du pH, d'une valeur de l'ordre de 13 à une valeur inférieure à 9, peut conduire à la corrosion des aciers du béton armé qui ne sont passivés et protégés qu'en milieu fortement basique. L'objectif de la thèse est de construire un modèle physico-chimique de carbonatation des matériaux cimentaires permettant de prédire la chute du pH de la solution interstitielle, variable pertinente pour appréhender la corrosion des armatures. Une riche campagne d'analyses thermogravimétriques, de gammadensimétries et de porosimétries par intrusion de mercure, réalisées sur 3 bétons différents et plusieurs pâtes de ciment à base de CEM I, permet de comprendre les mécanismes physico-chimiques, de déterminer les conséquences de la carbonatation sur la microstructure et l'état hydrique des matériaux, de calibrer et enfin de valider le modèle proposé à partir d'essais de carbonatation accélérée.

The study contains a large pan devoted to die new experimental developments. The tensiometer developed in the laboratory underwent an essential improvement. The direct measurement of the suction in the laboratory and in the field showed its reliability and confirmed the possibilityof direct measurement for long time. The direct measurement of the suction allowed die determination of the retention curve of the silt. The method of the instantaneous profiles allowed us in determine the permeability at nonsaturated state by performing infiltration tests. The comparisons made between the values calculated by means of a model and those measured for the main considered parameters (suction, volumetric water content) demonstrated the aptitude of the model to reproduce the state of the soil satisfactorily. We also studied die retention properties and volume change behaviour of the Romainville clay for suctions between 1 and 216 MPa., L'étude comporte une grande partie dédiée aux nouveaux développements expérimentaux. Le tensiomètre développé au laboratoire a subi une amélioration essentielle. Les mesures directes de la succion au laboratoire et in situ ont démontré sa fiabilité et confirmé la possibilité de longues durées de mesure directes. Les mesures directes de la succion ont permis la détermination de la courbe de rétention d'eau du limon. La méthode des profils instantanés a permis de déterminer la perméabilité l'état non saturé en utilisant des essais d'infiltration. Les comparaisons faites entre les valeurs calculées l'aide d'un modale et celles mesurées pour les principaux paramètres pris en compte (succion, teneur en eau volumique) ont permis de démontrer l'aptitude du modèle reproduire de façon satisfaisante l'état du sol. On a étudié aussi les propriétés de rétention et de variation de volume de l'argile verte de Romainville pour des succions entre 1 et 216 MPa.

The relation between damage and permeability is of great importance to evaluate the consequences of a mechanical loading on the hydraulic integrity of sensitive concrete structures like containment buildings of nuclear power plants. An elastic plastic damage constitutive law for the mechanical behaviour is first developed. The model is validated on elementary and structural applications with a special focus on the efficiency of the numerical tools (tangent matrices). A relation between water saturation (drying), damage and permeability is then proposed, based on theoretical and experimental observations. Finally, a Representative Structural Volume of a containment vessel is studied to highlight the influence of hygro – mechanical loading on the hydraulic behaviour (distribution of gas pressure).; Connaître la relation entre la dégradation du béton et sa perméabilité est un objectif central pour évaluer les conséquences d’un chargement mécanique sur l’étanchéité de structures sensibles comme les enceintes de confinement de centrales nucléaires. Une loi de comportement mécanique prenant en compte l’endommagement et la plasticité du matériau et s’appuyant sur la théorie des milieux continus est tout d’abord développée. Le modèle, validé sur des tests élémentaires, structurels et préindustriel s’appuie sur des outils numériquement robustes (opérateur tangent cohérent). Une loi reliant le degré de saturation (séchage), l’endommagement et la perméabilité est ensuite proposée. Enfin, les résultats sont rassemblés afin d’être appliqués au comportement hydraulique d’une partie courante d’enceinte de confinement. Une mise en pression de la structure est ainsi simulée pour mettre en évidence l’influence des chargements hydriques et mécaniques sur le comportement hydraulique.

Rapport final pour le programme GESSOL du Ministère de l'Ecologie et du développement durable, Fonctions Environnementales des sols; L’objectif de ce programme est de caractériser la variabilité spatiale de composantes chimiques, physiques et biologiques des sols à deux échelles jugées stratégiques : • celle d’un versant permettant de tenir compte de la diversité des pratiques agricoles (rotations, fertilisation minérale ou organique), des types de sols (gradient d’hydromorphie) et de la position topographique ; • celle ensuite de la région permettant d’intégrer une diversité des systèmes de production et des changements majeurs des sols (climat, substrat, matière organique). Cette caractérisation spatiale doit déboucher sur des propositions d’indicateurs de qualité des sols et de réseaux de surveillance permettant d’assurer un suivi spatio-temporel de cette qualité.

156 ref.; International audience; Since about twenty years, hydraulic architecture (h.a.) is, doubtless, the major trend in the domain of plants (and especially trees) water relations. This review encompasses the main concepts and results concerning the hydraulic of architecture of trees. After a short paragraph about the definition of the h.a., the qualitative and quantitative characteristics of the h.a. are presented. This is an occasion to discuss the pipe model from the h.a. point of view. The second part starts with the central concept of embolism and give a review of important experimental results and questions concerning summer and winter embolism. The last part deals with the coupling between hydraulic and stomatal conductances. It discusses the theoretical and experimental relationships between transpiration and leaf water potential during a progressive soil drought, the increase of soil-root resistance and its consequences in term of xylem vulnerability, the factors controlling the daily maximum transpiration and how stomates can prevent "run away embolism". In conclusion different kinds of unsolved questions of h.a., which can be a matter of future investigations, are presented in addition with a classification of trees behaviour under drought conditions. To end, an appendix recalls the notions of water potential, pressure and tension.; Architecture hydraulique des arbres : concepts principaux et résultats. Sans aucun doute, depuis une vingtaine d'années, l'architecture hydraulique (a.h.) est devenue une approche majeure dans le domaine des relations plantes-eau (et particulièrement pour les arbres). Cette revue présente les principaux concepts et résultats concernant l'a.h. Après un bref paragraphe sur la définition de l'a.h., les caractéristiques qualitatives et quantitatives définissant l'a.h. sont passées en revue. À cette occasion le " pipe model " est discuté du point de vue de l'a.h. La seconde partie commence avec le concept central d'embolie et continue avec une présentation des principaux résultats et questions touchant l'embolie estivale et l'embolie hivernale. La dernière partie analyse le " couplage " entre les conductances hydraulique et stomatique. Il y est discuté des relations théoriques et expérimentales entre la transpiration et le potentiel hydrique foliaire durant la mise en place d'une sécheresse progressive du sol, de l'augmentation de la résistance sol-racines et de ses conséquences en terme de vulnérabilité du xylème, des facteurs contrôlant la transpiration maximale journalière et de quelle manière les stomates peuvent prévenir l'emballement de l'embolie. La conclusion fait éétat de différentes questions non résolues, qui pourraient faire l'objet de recherches futures et esquisse une classification du comportement des arbres vis-à-vis de la sécheresse. Pour finir, un appendice rappelle les notions de potentiel hydrique, de pression et de tension.

The present study has been achieved within the framework of the scientific program AQUALP, supported by the EVIAN Foundation. Its theme is the study of the hydrogeology of the Alpine crystalline. The AQUALP programme consists of two co-coordinated parts : while the “source” part, lead at the Savoy University, studies natural circulation towards springs, the “work” part, which concerns this study, has focused on the interaction between civil engineering works and underground waters. The approach adopted is that of a field study during which water inflows encountered in various Alpine underground works and replaced in their geological contexts were followed up as from the discharge, the physico-chemical and the isotopic chemistry point of view. A tracer test and numerical simulations of underground flows were also undertaken. Main results * The summary of the hydrogeological data in the numerous existing underground works allowed to calculate, on the basis of simple analytical solutions, the distribution of the hydraulically conductivity of the massifs crossed. These results show that the deeper one goes the more the hydraulical conductivity decreases. They bring us to specify the thickness of the decompressed zone, i.e. about 500 m. This zone strongly influences the underground flow in these massifs. Presence of mica inhibits the hydraulical conductivity in conferring a more plastic comportment to the rocks during past tectonic phases. * The temperature of the water inflows encountered is a complex function of the thickness of the overlying rock and the quantity of waters circulating in the massif. Therefore it constitutes a precious indicator, during the excavating of underground works, of the presence of possible more permeable sections in formations to come. A numerical simulation of such a case has been undertaken and shows the possibility of using this tool to improve the expectation of water inflow in the work. The temperature study as well as the application of the chalcedony geothermometer to the entire of the inflow studied has shown the existence of ascending flow systems, fed by precipitation. * Waters circulating in the Alpine massifs have a chemical composition strongly influenced by the reservoir rock. Chemical analyses of major and trace elements have allowed to distinguish waters issued from the various petrographies encountered. One must first of all underline the complementarity of major and trace elements analyses. The discriminating power of these two types of analyses does not apply to the same type of rocks. * The major structures hydraulically conductive in crystalline Alpine massifs have been defined. One can mainly quote isolated fractures, strongly fractured and tectonised zones, kakirite zones, the decompressed zone, the down-bending zone, contacts between distinctive hydrogeological units and large metasedimentary structures. Hydraulical and physico-chemical characteristics of waters associated to each type of defined structures have been determined. * These structures are straightened and induce water circulation close to the vertical, from the surface towards the work. The infiltration zones of waters determined on the basis of the orientation of major structures generally coincides with the altitudes calculated on the basis of isotopic analyses of waters (0-18). Some anomalies have nevertheless been put into evidence. They are mainly relative to circulation in the decompressed zone or in overlying Quatemary beds. Relationship between surface waters (barrier lakes or rivers) and underground works have also been put in evidence on the basis of the interpretation of isotopic results. * Numerous water inflows are poor in tritium and attest of the time of transit through to the work in the order of a number of decades, in relation with the weak permeability observed in depth. These waters are often rich in sodium, because of the alteration of silicates contained in rocks. More recent waters have been encountered in shallow depths, in the decompressed zone or in association with a great geological fault. * The examples of the interaction between underground works and springs are systematically linked to important water inflows in the works either through a decompressed zone of the massif, or through a particularly transmissive zone connected with the surface. These examples show that in this fissured environment, extremely divided into compartments and anisotropic, the drying up of springs is not linked with the progressive lowering of a water table along side the work but at punctual and localized inflows. * A conceptual model of the hydrogeology of the Alpine crystalline is proposed in this study. It is accompanied with an interaction model between a work and the natural middle. It must help the project manager to foresee the water inflows in underground works and to adopt the optimal solution to minimize the impact of the work on water resources., Le présent travail a été réalisé dans le cadre du programme scientifique AQUALP, soutenu par la Fondation EVIAN. Son thème est l'étude de l'hydrogéologie du cristallin alpin. Le programme AQUALP comporte deux volets coordonnés : tandis que le volet "sources", mené à l'université de Savoie, s'intéresse aux circulations naturelles vers les exutoires superficiels, le volet << ouvrages » qui constitue ce travail s'est focalisé sur l'interaction entre les ouvrages du génie civil et les eaux souterraines. L'approche adoptée est celle d'une étude de terrain durant laquelle des venues d'eau rencontrées dans divers ouvrages souterrains alpins et replacées dans leur contexte géologique ont été suivies du point de vue des débits, de la physico-chimie et de la chimie isotopique. Un essai de traçage ainsi que des simulations numériques des écoulements souterrains ont également été réalisés. Principaux résultats L'inventaire des données hydrogéologiques dans les nombreux ouvrages souterrains existants a permis de calculer, sur la base de solutions analytiques simples, la distribution de la conductivité hydraulique des massifs traversés. Ces résultats montrent la diminution de la conductivité hydraulique avec la profondeur. Us nous amènent à préciser l'épaisseur de la zone décomprimée, soit 500 m environ. Cette zone influence fortement les écoulements souterrains dans ces massifs. La présence de micas inhibe la conductivité hydraulique en conférant aux roches un comportement plus plastique lors des phases tectoniques passées. La température des venues d'eau rencontrées est une fonction complexe de l'épaisseur de la couverture rocheuse sus-jacente et de la quantité d'eau circulant dans le massif. Elie constitue dès lors un indicateur précieux, lors du creusement d'un ouvrage souterrain, de la présence d'éventuels tronçons plus perméables dans les terrains à venir. Une simulation numérique d'un cas de ce genre a été effectuée et montre la possibilité d'utiliser cet outil pour améliorer la prévision des venues d'eau dans l'ouvrage. L'étude des températures ainsi que l'application du géothermomètre calcédoine à l'ensemble des venues étudiées a montré l'existence de systèmes d'écoulement ascendants, alimentés par les précipitations. Les eaux circulant dans les massifs alpins possèdent une composition chimique fortement influencée par la nature de la roche réservoir. Les analyses chimiques des éléments majeurs et en traces ont permis de distinguer les eaux issues des diverses pétrographies rencontrées. On soulignera avant tout la complémentarité des analyses des éléments majeurs et en traces. En effet, le pouvoir discriminant de ces deux types d'analyses ne s'applique pas aux mêmes roches. Les structures majeures hydrauliquement conductives dans les massifs cristallins alpins ont été définies. On citera principalement les fractures isolées, les zones fortement fracturées et tectonisées, les zones de kakirites, la zone décomprimée, la zone fauchée, les contacts entre unités hydrogéologiques distinctes et les grandes structures métasédimentaires. Les caractéristiques hydrauliques et physico-chimiques des eaux associées à chacun des types de structures définis ont été déterminées. Ces structures sont très redressées et induisent des circulations d'eau proches de la verticale, de la surface vers l'ouvrage. Les zones d'infiltration des eaux déterminées sur la base de l'orientation des structures majeures co0incident généralement avec les altitudes calculées sur la base des analyses isotopiques (0- 18) des eaux. Quelques anomalies ont cependant été mises en évidence. Elles sont relatives principalement à des circulations dans la zone décomprimée ou dans des terrains de couverture quaternaire. Des relations entre les eaux de surface (lacs de retenue ou rivières) et les ouvrages souterrains ont également été mises en évidence sur base de l'interprétation des résultats isotopiques. De nombreuses venues d'eau sont pauvres en tritium et attestent de temps de transit jusqu'à l'ouvrage de l'ordre de plusieurs décennies, en relation avec les faibles perméabilités observées en profondeur. Ces eaux sont souvent riches en sodium, du fait de l'altération des silicates contenus dans la roche. Les eaux plus récentes ont été rencontrées à faible profondeur, dans la zone décomprimée ou en association avec un grand accident géologique. Les exemples d'interaction entre les ouvrages souterrains et les sources sont systématiquement liés à d'importantes venues d'eau dans les ouvrages au travers soit de la zone décomprimée du massif, soit d'une zone particulièrement transmissive connectée avec la surface. Ces exemples montrent que dans ce milieu fissuré, extrêmement compartimenté et anisotrope, le tarissement de sources n'est pas lié à un abaissement progressif d'une nappe le long de l'ouvrage mais à des venues très ponctuelles et localisées. Un modèle conceptuel de l'hydrogéologie du cristallin alpin est proposé dans ce travail. Il est accompagné d'un modèle d'interaction entre un ouvrage et le milieu naturel. Il doit aider le maître d'oeuvre à prévoir les venues d'eau dans les ouvrages souterrains et à adopter la solution optimale pour minimiser l'impact de l'ouvrage sur les ressources en eau.

This work analyses the seepage of ground water towards tunnels excavated in water bearing soils and the induced consolidation in presence of compressible soils. Several bibliographic syntheses are first presented on the problems induced by ground water seepage towards tunnels, on the existing calculation methods to estimate this seepage, on the field observed hydromechanical response of compressible soil masses to tunneling and on the approaches developed to model soil consolidation for grounds with variable water level. Several numerical studies were conducted with the finite element code CESAR-LCPC. The finite element method was used to analyse ground water seepage around tunnels, in permanent and transient flow conditions through two and three dimensional models. Several cases were modeled, considering an undeformable ground, in order to study the influence of soil anisotropy, ground layering, lining permeability and different field measures to reduce seepage effects at the tunnel face during construction. The response of compressible ground to tunneling was analysed with coupled hydro-mechanical calculations using an anisotropic elastoplastic constitutive law: MELANIE. Results were compared to those obtained by drained and undrained calculations. The undrained approach was also used to analyse the response of relatively hard ground to the precutting tunneling method and to study the behaviour of the supporting shell throughout the different construction steps. Furthermore, this thesis contributes to the development of the finite element code CESAR-LCPC. The subroutine of the constitutive law MELANIE was adapted to deal with the variation of preconsolidation pressure and soil elastic response with depth, and to update soil permeability according to ground deformations. An approach was proposed to model soil consolidation for ground with a variable water level, making use of Richards (1931) and Bishop (1960) hypotheses to deal with hydro-mechanical coupling above the water table. This approach was integrated into CESAR-LCPC and applied first to a study of soil consolidation under a foundation loading and secondly to tunnel construction. This method was finally used to analyse a case study: Grimsby tunnel, excavated in soft clayey soil. The study compares the results given by MELANIE with those given by elastic isotropic, elastic anisotropic and isotropic elastoplastic constitutive laws. Different hypotheses were tested for the hydromechanical coupling above the water table. Modeling results were compared to eleven year settlement measurements., Cette thèse étudie les écoulements hydrauliques autour des tunnels creusés en terrains aquifères et analyse les déformations induites par la consolidation du massif en présence de sols compressibles. Le mémoire comporte plusieurs synthèses bibliographiques portant sur les problèmes liés aux écoulements hydrauliques vers un ouvrage souterrain, sur les méthodes de calculs existantes pour l'étude de ces écoulements, sur la réponse hydromécanique des massifs de sols au creusement de tunnel (observations de chantiers), sur les techniques proposées pour simuler la construction d'un tunnel par la méthode des éléments finis et sur les approches de calculs développées pour le traitement de la consolidation d'un massif en présence d'une nappe à surface libre. Plusieurs études numériques ont été réalisées à l'aide du progiciel CESAR-LCPC. La méthode des éléments finis a été utilisée pour analyser les écoulements autour de tunnels en conditions bidimensionnelles et tridimensionnelles, en régimes permanent et transitoire. Différentes configurations sont étudiées, considérant un massif indéformable, pour étudier le rôle de lanisotropie de perméabilité des massifs, leur stratification, et le rôle du revêtement de la paroi du tunnel et de différentes dispositions proposées pour atténuer l'effet des écoulements au front en cours de construction. La réponse d'un massif de sols compressibles au creusement d'un tunnel a été analysée par des calculs hydromécaniques couplés et un modèle de comportement élastoplastique adapté aux sols anisotropes MELANIE. Les résultats de calcul sont comparés à ceux obtenus par des analyses drainée et non drainée. L'approche non drainée a, d'autre part, été adoptée pour étudier la réponse des massifs relativement raides à la méthode de creusement par prédécoupage et pour analyser le comportement de la prévoûte au cours des différentes phases de la construction. La thèse présente, de plus, une contribution au développement du code de calcul CESAR-LCPC. La programmation du modèle MELANIE dans CESAR-LCPC a été adaptée pour traiter la variation de la contrainte de préconsolidation et des modules d'élasticité avec la profondeur, et pour actualiser le coefficient de perméabilité du sol en fonction de la variation de l'indice des vides. Une approche est, par ailleurs, proposée pour le traitement de la consolidation en présence d'un niveau piézométrique variable en utilisant les généralisations de Richards (1931) et de Bishop (I960) pour le traitement de l'écoulement et du couplage au-dessus de la surface libre. Cette approche a été programmée dans un nouveau module s'intégrant dans le code CESAR-LCPC et a été appliquée à l'étude de la consolidation d'un massif sous le chargement d'une fondation et suite à la réalisation d'un tunnel. Ce travail s'achève par la modélisation d'un ouvrage instrumenté : le tunnel de Grimsby, creusé dans un massif argileux compressible. Les calculs ont été réalisés avec différentes lois de comportement (MELANIE, élasticité isotrope et anisotrope et élastoplasticité isotrope), et avec différentes hypothèses pour le traitement du couplage au-dessus du niveau piézométrique ; les résultats ont été comparés aux tassements de surface mesurés sur une période de onze ans après la construction.

La présente étude passe en revue les degrés de perméabilité globale des bassins et calcule, à partir des données du simulateur et de celles observées sur les bassins représentatifs, les lames ruisselées respectives Lrc et Lro. Les comparaisons ont été faites pour deux averses types : une pluie moyenne au sol de 50 mm et une pluie journalière ponctuelle de 70 mm dans le pluviomètre standart. Un tableau présente pour chaque indice de perméabilité un intervalle de valeurs Lrc et Lro pour ces 2 cas et pour 3 surfaces types : 1km2, 5 km2 et 20 km2. Joint au répertoire des états de surface, il facilitera le calcul des débits de crues. Les causes de variation du coefficientde calage sont analysées. Il s'écarte systématiquement de l'intervalle 0,8-1,1 lorsque la surface, la perméabilité et la dégradation hydrographique croissent. Des écarts sensibles sont dus au non-respect du protocole de mesure et à l'insuffisance des cartes d'états des sols.

The purpose of this work is to modelize air-movement in buildings, and to study specifically the time - and - space wind-influence on ventilation and indoor air quality. After a survey of relevant parameters, the aeraulic components of buildings are modelized. A multi-cell pressure model is considered here, including air compressibility inside rooms. Specific computer codes are developed according to those models. Simulations are undertaken using space -and - time dependent wind pressure data. These values have been measured in wind tunnel. The effect of wind fluctuations and air compressibility are discussed. The computer codes have also been used to design and size ventilation systems and analyse their response in different configurations., L'objectif de ce travail est de modéliser les transferts d'air dans le bâtiment et d'étudier essentiellement l'influence des fluctuations spatio-temporelles du vent sur la ventilation et la qualité de l'air dans les logements. Après un rappel des phénomènes mis en jeu, les composants aérauliques du bâtiment sont modélisés. Le logement est considéré comme multizone en pression, tout en y intégrant la compressibilité de l'air dans (le sens) de grands volumes. Sur la base de ces modèles, des codes de calcul spécifiques sont élaborés. Des simulations sont effectuées en utilisant des fichiers de pressions de vent spatio-temporelles issues des mesures sur maquette en soufflerie atmosphérique. L'influence des fluctuations du vent ainsi que la compressibilité de l'air est étudiée. Les codes de calcul ont également été utilisés pour dimensionner les installations de ventilation et analyser leur comportement dans différentes configurations.

Cette recherche traite de l'interprétation des mesures des pressions interstitielles au cours des essais in situ au piézocone et au pressiomètre autoforeur en vue de la détermination des caractéristiques géotechniques des sols en place. L'interprétation des essais s'appuie essentiellement sur la modélisation du phénomène d'expansion de cavité provoquée par la sollicitation appliquée. Dans la première partie de ce rapport, on passe en revue les études antérieures concernant l'utilisation des mesures obtenues au piézocone. On tente à travers cette étude bibliographique de déterminer les paramètres principaux influençant la réponse du sol à la pénétration et les valeurs des surpressions interstitielles ; cela en analysant les résultats expérimentaux rapportés dans la littérature d'une part et ceux obtenus théoriquement d'autre part, en particulier à partir des approches d'interprétation en contraintes totales du phénomène d'expansion de cavité. La deuxième partie du rapport a pour objectif de tester différentes approches de modélisation en laboratoire, à partir d'essais d'expansion sur des échantillons annulaires sur un sol limoneux. Le type d'essai a été conçu de manière à obtenir une reproductibilité des résultats expérimentaux d'essais d'expansion sur un sol remanié dont les caractéristiques sont déterminées à partir d'essais triaxiaux sous des conditions aux limites bien définies. L'interprétation des essais a eu essentiellement pour objectif de vérifier les hypothèses des diverses approches de modélisation. On a considéré d'une part une approche en contraintes totales considérant un sol élastique parfaitement plastique avec le critère de Tresca et d'autre part une approche d'analyse en contraintes effectives. Cette dernière utilise un modèle relativement simple (GUERMAZI, 1985) considérant le sol comme un matériau élastoplastique écrouissable à loi d'écoulement non associée. On montre que l'approche de modélisation en contraintes totales permet de déterminer les caractéristiques du sol à court terme. La cohésion non drainée et le module de cisaillement sont comparables avec ceux obtenus aux essais triaxiaux. Cependant, il est nécessaire d'élaborer une approche en contraintes effectives pour une interprétation adéquate des mesures des surpressions interstitielles permettant une détermination des caractéristiques effectives du squelette du sol à savoir sa résistance au cisaillement, sa compressibilité et ses propriétés de contractance et/ou dilatance. Dans la troisième partie, la comparaison des résultats théoriques avec ceux obtenus au laboratoire montre que la détermination des caractéristiques du sol étudié est assez fiable. On montre ainsi que les caractéristiques effectives du squelette du sol ainsi obtenues sont en accord avec celles déterminées à partir d'autres types d'essais, in situ et en laboratoire. Dans la quatrième et dernière partie, on expose les différents essais effectués in situ au pénétromètre à tête piézoélectrique. Deux types de sites ont été testés ; d'une part des sols argileux relativement homogènes où l'effet du drainage partiel au cours de la pénétration pourrait être négligé, d'autre part des sols sableux où la perméabilité est assez importante et où l'hypothèse d'essai non drainé n'est plus vérifiée. Sur le premier type de sol, on a essayé de tester les approches de modélisation en contraintes totales du phénomène d'expansion de cavité. L'utilisation de paramètres adimensionnels a présenté un intérêt particulier pour la reconnaissance et la classification des sols. Sur le deuxième type de sol, en l'occurrence à DUNKERQUE où le site présente un intérêt particulier compte tenu de la présence des inclusions de sable lâche et dense entre des couches argileuses, on a utilisé une pointe permettant de mesurer d'une part la résistance de pointe et le frottement latéral, d'autre part les surpressions interstitielles sur la pointe et sur le manchon de frottement latéral et ceci au cours du même essai. On a insisté en particulier sur les résultats des études paramétriques concernant : - l'effet de la position de la cellule des mesures des surpressions interstitielles ; - l'effet de la vitesse d'enfoncement ; - l'effet du diamètre du cône. Ces essais ont permis de mettre en évidence l'effet de la position de la cellule sur les mesures des pressions interstitielles. Les mesures avec la cellule placée sur le manchon de frottement latéral semblent plus adéquates pour caractériser la susceptibilité des sables à se contracter ou à se dilater. Cependant, c'est la différence de comportement sur la pointe et sur le manchon du frottement latéral qui permet d'identifier les inclusions de sable à l'état lâche ou dense. Cela met en évidence l'intérêt du "dual" piézocone pour la détermination in situ du potentiel de liquéfaction des sols en place.

Characterization of the shaly sand reservoirs by well log data is a practical way of reservoirdescriptions in the oil fields. During the last few years several studies were conducted in thefield of petroleum engineering by applying artificial intelligence. This work represents apetrophysical-based method that uses well loggings and core plug data to predict well log datarecorded at depth in shaly sand reservoir of the Triassic Formation in Hassi R’Mel field(Algerian Sahara). In the study of oil reservoirs, the prediction of absolute permeability is afundamental key in reservoir descriptions which has a direct impact on, amongst others,effective completion designs, successful water injection programs and more efficient reservoirmanagement. The Triassic Formations of the Hassi R’Mel field are composed of sandstonesand shaly sand with dolomite. Logs from the 10 wells are the starting point for the reservoircharacterization. This work presents a hybrid neuro-fuzzy model based on the use of well logdata in porosity and permeability estimation. A fuzzy logic approach is used to calibrate thecalculated permeability and core permeability and neural network was developed in thismodel based on data available in the field. Fuzzy analysis is based on fuzzy logic and is usedto get the best related well logs with core porosity and permeability data. Neural network isused as a nonlinear regression method to develop transformation between the selected welllogs and core measurements. Porosity and permeability are predicted in these wells using thelinear regression and multilayer perceptron models are constructed. Their reliabilities arecompared using regression coefficients for predictions in uncored sections. This method ofintelligent technique is used as a powerful tool for reservoir properties estimation from welllogs in oil and natural gas development projects., La caractérisation des réservoirs argilo-gréseux par les données de diagraphies est un moyenpratique de la description des réservoirs dans les champs pétroliers. Au cours des dernièresannées, plusieurs études ont été menées dans le domaine de l'ingénierie pétrolière enappliquant l'intelligence artificielle. Ce travail représente une méthode basée sur lapétrophysique qui utilise des diagraphies de puits et des données de modules de base pourprédire et enregistrer les données en profondeur dans les réservoirs argilo-gréseux de laformation du Trias dans le champ de Hassi R'Mel (Sahara algérien).Dans l'étude des gisements de pétrole, la prédiction de la perméabilité absolue et de laporosité est un élément fondamental dans les descriptions de réservoirs ayant un impact directsur les autres paramètres pétrophysiques, les programmes d'injection d'eau et la bonne gestionde réservoir d’une manière plus efficace. Les formations du Trias du champ de Hassi R’Melsont composées de grès et de sable schisteux avec de la dolomie. Les enregistrementsdiagraphiques de 10 puits de ce champ sont le point de départ pour la caractérisation de sonréservoir. Ce travail présente un modèle hybride "neuro-fuzzy" basé sur l'utilisation desdonnées de diagraphies pour l’estimation de la porosité et de la perméabilité. Une approche dela logique floue (fuzzy logic) est utilisée pour comparer la perméabilité carotte et laperméabilité calculée à partir des réseaux de neurones ainsi que celles de la porosité,développées dans ce modèle sur la base des données disponibles au niveau des puits. Lalogique floue est utilisée pour le choix des meilleurs rapports de forage associés à la porositéet la base de données de perméabilité. Le réseau neuronal est utilisé comme méthode derégression non linéaire pour développer une transformation entre diagraphies de puitssélectionnés et mesures de porosité et de perméabilité. Cette technique de méthodeintelligente est utilisée comme un outil puissant pour l’estimation des propriétés des réservoirsd’après les paramètres diagraphiques et dans les projets de développement pétrolier et de gaznaturel