Caractérisations microstructurale et des propriétés de transfert de bétons de chanvre jeunes (2 mois) et âgés (vieillissement naturel de 10 ans)

Établissement recruteur

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Le Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions est un laboratoire universitaire de recherche dans le domaine de la science des matériaux et des structures de Génie Civil. Ses organismes de tutelle sont l’Université Toulouse III Paul Sabatier et l’INSA de Toulouse. Plus de 50 enseignant-es chercheurs-euses réalisent leur recherche au LMDC.

Le LMDC propose des solutions scientifiques permettant un développement durable et une gestion éco responsable du patrimoine immobilier, infrastructures de génie civil et habitat. Dans ce but il développe des matériaux innovants pour le Génie Civil, il améliore la compréhension des phénomènes physico-chimiques pouvant nuire à la durabilité des matériaux de construction, il met au point des méthodologies et des techniques pour la requalification, le diagnostic, et la maintenance des ouvrages existants.

Quatre services permettent d’assurer le bon fonctionnement de la recherche au laboratoire. Le service mécanique , le service chimie-microstructure , le service physique et le service informatique et modélisation.

Description

Les matériaux de construction biosourcés constituent une voie de valorisation des co-produits agricoles, et présentent de nombreux atouts environnementaux dont un potentiel de stockage de carbone biogénique. L’usage de ces matériaux, encouragé par les politiques publiques, constitue donc un levier pour réduire l’impact environnemental majeur du secteur du bâtiment. Le manque de données scientifiques concernant les mécanismes de vieillissement de ces matériaux et les hypothèses formulées sur leur fin de vie comme par exemple leur potentiel de recyclage, nécessite la mise en place d’un programme de recherche.

Dans ce contexte, l’ANR BELIEVER vise à proposer des outils d’évaluation environnementale plus précis et adaptés aux matériaux de construction biosourcés tels que les bétons de chanvre. Pour cela il faut acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes de vieillissement de ces matériaux, établir les conséquences induites sur leur microstructure et leurs propriétés macroscopiques, comme par exemple leur potentiel hygrothermique et leurs propriétés de transport. Même si le béton de chanvre est une des filières les plus avancées en France dans le domaine de la construction biosourcée, très peu d’études se sont intéressées à l’évolution de ses propriétés dans le temps or la minéralisation temporelle des granulats de chanvre est susceptible de modifier la microstructure et les propriétés de transfert en découlant.

Le stage réalisé au LMDC site de Toulouse, dans le cadre de l’ANR BELIEVER s’inscrit dans cette problématique d’identification des mécanismes de vieillissement et de proposition de protocoles de vieillissement accélérés adaptés à ces matériaux fortement poreux et hygroscopiques. L’étudiant travaillera à la fois sur des matériaux jeunes qui seront fabriqués en début de stage et sur les matériaux vieillis naturellement pendant 10 ans.

La matrice minérale sera analysée à l’échelle microstructurale et chimique grâce à plusieurs techniques donnant des informations sur l’état d’hydratation/carbonatation au cours du vieillissement des matériaux (MEB-EDS, DRX, ATD-ATG, spectro IR, poro Hg).

La mesure à l’échelle macroscopique des propriétés thermiques (plaque chaude), de transfert (perméabilité gaz et vapeur, imbibition capillaire) et mécaniques (Rc, E) sera également réalisée.

Il est envisagé, si la durée de stage le permet, de mesurer les profondeurs de carbonatations sur les échantillons vieillis et de suivre les cinétiques d’avancée du front de carbonatation accélérée sur béton végétal jeune. Enfin l’impact sur le vieillissement de cycles humidification/séchage sera analysé.

Profil

Niveau BAC + 5 en master recherche

Prise de fonction

02/02/2026