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Description du poste
Contexte: Le Cerema, référent public en aménagement, accompagne l’État, les collectivités et les entreprises pour adapter les territoires au défi climatique; il relève des ministères chargés de l’Aménagement du territoire et de la Transition écologique.
Sujet et définition des bétons bas carbone: Les bétons bas carbone sont constitués (en partie ou en totalité) de matériaux alternatifs au ciment Portland et/ou aux granulats, tels que des granulats recyclés ou des additions minérales (laitier, argiles calcinées, cendres volantes, etc.). Selon la nature et la quantité de matériaux alternatifs, leurs propriétés physiques, mécaniques et de durabilité peuvent s’améliorer à long terme grâce à la densification de la microstructure (raffinement des pores, formation de produits d’hydratation supplémentaires). Bien que plusieurs travaux aient étudié l’évolution de la microstructure, peu d’études abordent les mécanismes de formation et les propriétés des zones d’interface dans les bétons bas carbone.
Objectifs et approche expérimentale: Ce travail propose une étude expérimentale des propriétés de différentes microstructures de bétons contenant deux types d’additions minérales (laitier et métakaolin). On examinera l’effet de paramètres tels que la finesse de l’addition, la proportion et le type d’addition, et le rapport eau/liant sur la nature des interfaces pâte-granulat, afin de les relier au comportement macroscopique des bétons. Des essais de porosimétrie au mercure seront réalisés pour vérifier l’existence ou non d’un gradient de porosité autour des granulats. L’ensemble des données sur la microstructure permettra de proposer une description pertinente des bétons bas carbone à différentes échelles et d’aider à la définition des volumes élémentaires représentatifs (VER) de ces matériaux.
Profil recherché: Ce stage est destiné aux étudiants en Master 2 ou en 3e année d’école d’ingénieur (spécialité Génie civil ou équivalent) ayant un intérêt pour le travail expérimental et l’analyse critique des résultats.
Prise de fonction: Dès que possible.
Références:
Bekrine et al. (2023): Multiscale investigation of cement pastes with low and high-grade calcined clays and slag at early and advanced ages.
W. Jing et al. (2020): Hydration and Microstructure of Steel Slag as cementitious material and fine aggregate in mortar.