Liste des thèses
Modélisation numérique des processus physico-chimiques impliqués dans la formation d’un écomatériau sédimentaire généré en milieu marin Anthony Soive
Description
Directeur :
René Sabot
Date de début :
01/10/2018
Date de fin :
01/10/2021
Résumé
Le CEREMA a développé ces dernières années un modèle numérique qui simule les processus physico-chimiques responsables de la dégradation des bétons exposés à l’eau de mer ou à d’autres types de solutions agressives (eaux riches en sulfates, en magnésium…). Cet outil permet ainsi d’aider à l’estimation de la durabilité des structures en béton et de leur durée de vie résiduelle vis-à-vis de pathologies comme la corrosion des armatures ou la perte de propriétés mécaniques d’un béton exposé aux attaques sulfatiques ou à la carbonatation.
La société GEOCORAIL, quant à elle, travaille depuis 2013 à la mise au point d’un procédé innovant de fabrication d’un béton marin naturel, fabriqué en eau de mer par un procédé électrochimique baptisé Geocorail®
La fabrication du matériau est désormais maîtrisée grâce à des plans d’expériences réalisées en eau de mer au laboratoire de R&D de la société, situé à Fos/Mer.
Pour aller plus loin dans le processus de R&D, la société souhaite développer un modèle numérique, mettant en jeu les différents processus intervenant dans la genèse et la durabilité de la structure hétérogène du matériau formé. Le développement d’un tel outil permettra de mieux comprendre et prédire la composition chimique du matériau et les caractéristiques mécaniques qui en découlent.
Ainsi, en fonction des caractéristiques du milieu naturel dans lequel le matériau sera synthétisé, il sera possible d’en simuler la fabrication. Cela permettra d’anticiper les résistances mécaniques intrinsèques du matériau, et par conséquent, de mieux dimensionner les ouvrages côtiers (digues, brises lames, etc…) intégrant cette technologie.
La rencontre entre le CEREMA, l’Université de La Rochelle et Geocorail SAS fait apparaître des convergences fortes entre les 3 acteurs initiateurs de cette thèse :
* le CEREMA souhaite continuer à enrichir son modèle, en y implémentant une composante mécanique et en testant la robustesse de ses modèles sur d’autres types de matériau ;
* l’Université de La Rochelle possède des connaissances pointues en électrochimie et les compétences et outils pour mener à bien les tests physico-chimiques et mécaniques qui permettront les validation, correction et étalonnage du modèle pour aboutir à un outil robuste ;
* GEOCORAIL possède les installations de recherche pour fabriquer du matériau en paramètre contrôlé, méthode incontournable dans le comparatif modèle/réalité.
Cette thèse CIFRE sera localisée dans les locaux du CEREMA d’Aix en Provence. Au cours de la thèse, le doctorant pourra être amené occasionnellement à effectuer des déplacements à La Rochelle ou à Marseille chez les différents partenaires. Il aura pour tâches principales :
de faire une étude bibliographique sur la modélisation numérique des processus physico-chimique intervenant dans le matériau développé par l’entreprise GEOCORAIL (interfaces solide/liquide, matériau hétérogène de nature sédimentaire liés dans une matrice calcaire) ;
* de développer et mettre en place des protocoles de tests et de caractérisation du matériau ;
* de participer à des réunions de préparations et de consignes de fabrication des éprouvettes réelles ;
* d’enrichir la base de données « matériau » que le modèle numérique utilise comme données d’entrées au lancement des calculs ;
* de développer l’aspect physico-chimique du modèle en intégrant les spécificités du matériau marin, ainsi que les aspects « mécaniques » ;
* de valider le modèle à partir de mesures de caractérisation physico-chimique ;
* de comparer les résultats expérimentaux et numériques ;
* de déterminer les capacités et limites du modèle numérique ;
* de développer une interface « utilisateur » simple pour exploiter le code.
Ce travail devra donner lieu à la rédaction de publications.
Pour de plus amples informations, vous pouvez visiter les sites suivants :
http://www.geocorail.com/
https://www.cerema.fr/fr
http://lasie.univ-larochelle.fr/
Pour toute question ou pour candidater, veuillez envoyer votre CV et votre lettre de motivation aux adresses suivantes
Mail :
anthony.soive@cerema.fr
alaric.zanibellato@geocorail.com
Type de financement :
Convention CIFRE
Laboratoire :
LaSIE - Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement
Entreprise(s) partenaire(s) :
GéoCorail
École doctorale :
Ecole Doctorale EUCLIDE
Cette thèse est en cours.
Mot(s)-clé(s)
- Comportement physique et mécanique
- Durabilité
- Environnement
- Essais de laboratoire
- Géochimie
- Matériaux
- Mécanique des sols
- Modélisation