L2MGC

Actualités :

Présentation du laboratoire :

Thématiques de recherche :

Comportement THCM des matériaux

Mots clés : 
Confort et isolation thermique, incendie, gel/dégel, matériaux, durabilité, formulation, échanges et transferts, changements de phases, techniques expérimentales, simulations numériques directes et inverses

Les activités scientifiques du pôle thématique THCM (couplages thermique-hydrique-chimique et mécanique) des matériaux visent à mieux comprendre le comportement de matériaux de construction sous sollicitations couplées thermomécaniques. La problématique incendie illustre bien la logique du pôle, complétée par les sollicitations gel-dégel que subissent les ouvrages du Génie Civil. Les problématiques traitées concernent également les notions de confort et d’isolation thermique en répondant aux exigences actuelles en matière de maitrise des consommations énergétiques et des ressources, de valorisation de ressources plus ou moins réactives et en contribuant efficacement à la réduction de l’impact carbone. Les travaux réalisés sont conduits en intégrant les effets d’échelles depuis la microstructure jusqu’à la macrostructure.

Les travaux déjà réalisés ciblent principalement les bases minérales homogènes et hétérogènes, de structure porale plus ou moins fermée et complexe, avec ou sans changements de phases et leurs combinaisons.

Durabilité et auscultation

Mots clés :
Durabilité, mécanisme de dégradation, transferts, essais accélérés, approche performantielle, auscultation, diagnostic, contrôle non destructif, impact-écho, micro-sismique.

Le développement du pôle thématique « durabilité et auscultation » s’intègre pleinement dans le contexte général de construction durable et de préservation du patrimoine bâti car il concerne l’étude de la tenue à long terme des matériaux de construction et des structures face aux différents facteurs agressifs de l’environnement ainsi que les moyens d’évaluation et de suivi de la dégradation afin de mieux comprendre et y remédier.
 
Le pôle thématique « durabilité et auscultation » est fortement relié aux trois autres pôles thématiques du L2MGC. Avec les pôles thématiques « comportement THCM des matériaux » et « mécanique des matériaux et des structures », il partage les objectifs de sécurité structurale et d’aptitude au service des ouvrages de génie civil. Il contribue aussi à ces pôles thématiques par les méthodes de contrôle non destructif développées qui s’appliquent également à l’évaluation des structures dégradées par des températures élevées et/ou des sollicitations mécaniques. Il présente aussi de fortes interactions avec les pôles thématiques « rhéologie » et « mécanique des matériaux » dans la mesure où la durabilité du béton est tributaire de sa formulation au même titre que son comportement rhéologique ou mécanique et constitue avec eux le socle des performances exigées pour l’utilisation dans la construction des ouvrages.

Les principaux volets de développement du pôle thématique « durabilité et auscultation » sont les suivants :
Approche performantielle des bétons
Evolution de la microstructure des bétons exposés aux agressions environnementale
Evaluation de la dégradation des structures BA par des méthodes non destructives

Mécanique des matériaux et structures

Mots clés :
Comportement mécanique, endommagement, Eurocode 2, mécanique de la rupture non linéaire, adhérence, formulation, éco-matériaux, composite, béton armé, béton de résine
 
La notion de développement durable est au cœur des préoccupations d’aujourd’hui et de demain. Elle touche tous les matériaux de construction d’un point de vue des émissions de CO2, de la consommation d'énergie en plus de la consommation des matières premières naturelles et de l’accès à leur ressource, ou de la génération de déchets (au moment de la construction et lors de la déconstruction).
 
Par ailleurs, une grande expérience dans la mécanique expérimentale des matériaux de constructions conventionnels est acquise au sein du pôle. On distingue les bétons cimentaires, d’enrobés bitumineux et de bétons à matrice organique. La valorisation des déchets ont déjà fait l’objet d’études dans le cadre de thèses soutenues et de travaux de recherches avec des universités étrangères : valorisation des déchets de cartons dans des BAP, valorisation de la poudrette de caoutchoucs dans les enrobés bitumineux, valorisation des déchets de marbre dans des bétons ordinaires. Les approches adoptées sont de types phénoménologiques et normatifs pour le comportement mécanique sous chargements quasi-statiques et la mécanique non linéaire pour la propagation des fissures. Les relations entre microstructure porale (taille des pores, distance entre pores, …) paramètres de formulation et caractéristiques mécaniques sont établies en vue d’optimiser la formulation pour obtenir un matériau durable et écologique à la fois. Ce sont ces mêmes approches qui sont utilisées pour l’étude des matériaux à base de recyclés et/ou matériaux à faible impact environnemental.

Les principaux volets du pôle thématique "Mécanique des matériaux et des structures" sont les suivants :
Approche phénoménologique du comportement mécanique et à la rupture des matériaux à faible impact environnemental
Réhabilitation des ouvrages par des composites à empreinte environnementale réduite
Adhérence renforts-béton

Rhéologie

Mots clés :
Rhéologie, tribologie, viscosité, écoulement, seuil de cisaillement, glissement, pompage, expérimentations, modélisation, simulations numériques.

Les matériaux du génie civil peuvent être, à l’état frais, caractérisés par leur ouvrabilité et leur comportement rhéologique. Les moments clés d’un matériau de construction à l’état frais peuvent être différenciés suivant trois phases : malaxage-formulation, transport-pompage et application finale sur site ou sur un support. La rhéologie doit permettre d’améliorer la compréhension des problématiques scientifiques rencontrées à chacune des trois étapes de la vie d’un matériau à l’état frais. Dans cet objectif, les compétences du laboratoire sont axées sur le développement de la rhéométrie et la compréhension des phénomènes physiques et chimiques qui interviennent au sein du matériau de construction à l’état frais. 

Les principaux volets de développement du pôle thématique "Rhéologie" sont les suivants :
Malaxage et comportement rhéologique.
Pompage et transport des matériaux cimentaires
Procédés de mise en œuvre (Projection, Injection, Extrusion, Collage, Impression)