N°d’ordre : 491 GP THÈSE Présentée par Stéphanie DELAIR Pour obtenir le grade d

N°d’ordre : 491 GP THÈSE Présentée par Stéphanie DELAIR Pour obtenir le grade de Docteur de l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne Spécialité : Génie des Procédés                                                                                                          Soutenue à Saint-Étienne le 2 Octobre 2008 Membres du jury  Professeur MATEIS - INSA de Lyon Président ! " Professeur GEMH - ENSCI - Limoges Rapporteur #$% &'  Professeur École des Mines de Douai Rapporteur #() " Directeur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur # * Ingénieur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur #( +, Directeur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur Thèse préparée au Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN)  Spécialités doctorales : Responsables : SCIENCES ET GÉNIE DES MATÉRIAUX J. DRIVER – Directeur de recherche – Centre SMS MÉCANIQUE ET INGÉNIERIE A. VAUTRIN – Professeur – Centre SMS GÉNIE DES PROCÉDÉS G. THOMAS – Professeur – Centre SPIN SCIENCES DE LA TERRE B. GUY – Maître de recherche – Centre SPIN SCIENCES ET GÉNIE DE L’ENVIRONNEMENT J. BOURGOIS – Professeur – Centre SITE MATHÉMATIQUES APPLIQUÉES E. TOUBOUL – Ingénieur – Centre G2I INFORMATIQUE O. BOISSIER – Professeur – Centre G2I IMAGE, VISION, SIGNAL JC. PINOLI – Professeur – Centre CIS GÉNIE INDUSTRIEL P. BURLAT – Professeur – Centre G2I MICROÉLECTRONIQUE Ph. COLLOT – Professeur – Centre CMP  Enseignants-chercheurs et chercheurs autorisés à diriger des thèses de doctorat (titulaires d’un doctorat d’Etat ou d’une HDR) AVRIL Stéphane MA Mécanique & Ingénierie CIS BATTON-HUBERT Mireille MA Sciences & Génie de l’Environnement SITE BENABEN Patrick PR 2 Sciences & Génie des Matériaux CMP BERNACHE-ASSOLANT Didier PR 1 Génie des Procédés CIS BIGOT Jean-Pierre MR Génie des Procédés SPIN BILAL Essaïd DR Sciences de la Terre SPIN BOISSIER Olivier PR 2 Informatique G2I BOUCHER Xavier MA Génie Industriel G2I BOUDAREL Marie-Reine MA Sciences de l’inform. & com. DF BOURGOIS Jacques PR 1 Sciences & Génie de l’Environnement SITE BRODHAG Christian MR Sciences & Génie de l’Environnement SITE BURLAT Patrick PR 2 Génie industriel G2I CARRARO Laurent PR 1 Mathématiques Appliquées G2I COLLOT Philippe PR 1 Microélectronique CMP COURNIL Michel PR 1 Génie des Procédés SPIN DAUZERE-PERES Stéphane PR 1 Génie industriel CMP DARRIEULAT Michel ICM Sciences & Génie des Matériaux SMS DECHOMETS Roland PR 1 Sciences & Génie de l’Environnement SITE DESRAYAUD Christophe MA Mécanique & Ingénierie SMS DELAFOSSE David PR 1 Sciences & Génie des Matériaux SMS DOLGUI Alexandre PR 1 Génie Industriel G2I DRAPIER Sylvain PR 2 Mécanique & Ingénierie CIS DRIVER Julian DR Sciences & Génie des Matériaux SMS FOREST Bernard PR 1 Sciences & Génie des Matériaux CIS FORMISYN Pascal PR 1 Sciences & Génie de l’Environnement SITE FORTUNIER Roland PR 1 Sciences & Génie des Matériaux CMP FRACZKIEWICZ Anna MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GARCIA Daniel CR Génie des Procédés SPIN GIRARDOT Jean-Jacques MR Informatique G2I GOEURIOT Dominique MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GOEURIOT Patrice MR Sciences & Génie des Matériaux SMS GRAILLOT Didier DR Sciences & Génie de l’Environnement SITE GROSSEAU Philippe MR Génie des Procédés SPIN GRUY Frédéric MR Génie des Procédés SPIN GUILHOT Bernard DR Génie des Procédés CIS GUY Bernard MR Sciences de la Terre SPIN GUYONNET René DR Génie des Procédés SPIN HERRI Jean-Michel PR 2 Génie des Procédés SPIN KLÖCKER Helmut MR Sciences & Génie des Matériaux SMS LAFOREST Valérie CR Sciences & Génie de l’Environnement SITE LI Jean-Michel EC (CCI MP) Microélectronique CMP LONDICHE Henry MR Sciences & Génie de l’Environnement SITE MOLIMARD Jérôme MA Sciences & Génie des Matériaux SMS MONTHEILLET Frank DR 1 CNRS Sciences & Génie des Matériaux SMS PERIER-CAMBY Laurent PR 1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Christophe PR 1 Génie des Procédés SPIN PIJOLAT Michèle PR 1 Génie des Procédés SPIN PINOLI Jean-Charles PR 1 Image, Vision, Signal CIS STOLARZ Jacques CR Sciences & Génie des Matériaux SMS SZAFNICKI Konrad CR Sciences de la Terre SITE THOMAS Gérard PR 1 Génie des Procédés SPIN VALDIVIESO François MA Sciences & Génie des Matériaux SMS VAUTRIN Alain PR 1 Mécanique & Ingénierie SMS VIRICELLE Jean-Paul MR Génie des procédés SPIN WOLSKI Krzysztof CR Sciences & Génie des Matériaux SMS XIE Xiaolan PR 1 Génie industriel CIS Glossaire : Centres : PR 1 Professeur 1ère catégorie SMS Sciences des Matériaux et des Structures PR 2 Professeur 2ème catégorie SPIN Sciences des Processus Industriels et Naturels MA (MDC) Maître assistant SITE Sciences Information et Technologies pour l’Environnement DR (DR1) Directeur de recherche G2I Génie Industriel et Informatique Ing. Ingénieur CMP Centre de Microélectronique de Provence MR (DR2) Maître de recherche CIS Centre Ingénierie et Santé CR Chargé de recherche EC Enseignant-chercheur ICM Ingénieur en chef des mines N°d’ordre : 491 GP THÈSE Présentée par Stéphanie DELAIR Pour obtenir le grade de Docteur de l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne Spécialité : Génie des Procédés                                                                                                          Soutenue à Saint-Étienne le 2 Octobre 2008 Membres du jury  Professeur MATEIS - INSA de Lyon Président ! " Professeur GEMH - ENSCI - Limoges Rapporteur #$% &'  Professeur École des Mines de Douai Rapporteur #() " Directeur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur # * Ingénieur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur #( +, Directeur de Recherche SPIN - ENSM de Saint-Étienne Examinateur Thèse préparée au Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN) À ma famille Remerciements Stéphanie DELAIR vii $  $  $  $            Je tiens tout d’abord à remercier Messieurs René GUYONNET et Philippe GROSSEAU, pour leur accueil au sein de l’équipe Poudres et Matériaux Multi Composants (PMMC) du centre Sciences des Processus Industriels et Naturels (SPIN) de l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne. Je remercie vivement les membres de mon jury pour avoir accepté d’examiner mon travail. Je remercie Gilbert FANTOZZI, Professeur au laboratoire MATEIS de l’INSA de Lyon pour avoir participé à mon jury de thèse en tant qu’examinateur et président du jury, Jean-Pierre BONNET, Professeur au GEMH de l’ENSCI de Limoges et Éric GARCIA-DIAZ, Professeur au Département Génie-Civil de l’École des Mines de Douai, qui m’ont fait l’honneur de juger ce travail en qualité de rapporteur. Je remercie également Bernard GUILHOT, Directeur de Recherche à l’École des Mines de Saint-Étienne pour avoir participé à ce projet ainsi qu’à mon jury de thèse en tant qu’examinateur. Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à mes encadrants de thèse René GUYONNET et Alexandre GOVIN, pour leur soutien et la confiance qu’ils m’ont accordée tout au long de cette thèse. Ils ont su me transmettre leur expérience et leurs connaissances, qui m’ont permis d’aller jusqu’au bout de ce projet. Le sujet de cette thèse a été initié par des préoccupations industrielles qui entravent périodiquement l’activité de la société Socarel, représentée pour ce projet par Dominique DUCOURTIOUX. Il nous a alors remis entre les mains cette étude complexe, qui ne semblait pas l’être autant au premier abord. Je le remercie pour sa collaboration à ce projet et le sujet passionnant qu’il nous a confié. Je remercie aussi Pascal BOISSON de la société AGS et Olivier GRUGET de la société Faveyrol qui m’ont gracieusement fourni des métakaolins et m’ont, par la même occasion, fait partager leur connaissance de ce matériau, ce qui a constitué pour moi une source d’informations précieuses. Je remercie Annie MALCHÈRE et Sandrine MAXIMILIEN de l’INSA de Lyon pour leur collaboration dans l’utilisation du microscope électronique à balayage environnemental CYME. Remerciements Stéphanie DELAIR viii Je remercie également Paul JOUFFREY pour son aide précieuse pour l’utilisation des microscopes électroniques à balayage disponibles à l’École des Mines. Je remercie Johan DEBAYLE de m’avoir initié au logiciel Aphelion et permis d’élaborer une macro simple mais efficace. Je tiens à remercier chaleureusement l’équipe technique du centre SPIN pour leur uploads/Science et Technologie/ s-delair-081002.pdf

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