Caractérisations et modélisations pour l’éco-construction (Equipe IEG)

Caractérisations et modélisations pour l’éco-construction (Equipe IEG)


 

Cet axe de recherche comprend des recherches à la fois expérimentales et de modélisation, positionnées à différentes étapes du cycle de vie des matériaux du génie civil.

 

 

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Une gamme complète d’équipements expérimentaux permet de caractériser les propriétés des matériaux aussi bien d’un point de vue mécanique que thermique ou physicochimique. Ces équipements s’appliquent à l’étude de matériaux aussi bien au stade de leur fabrication qu’à celui de leur fin de vie : matériaux non industriels pour plusieurs domaines du BTP comme la terre crue, les sédiments, la paille, les fibres de chanvre ou de halfa ; et matériaux issus de sous-produits et de déchets industriels inertes ou non dangereux, recyclés dans des matrices cimentaires.

Par ailleurs différents modèles de transferts thermiques et hydriques de plusieurs de ces matériaux sont développés et utilisés pour déterminer leurs performances thermiques dans le bâtiment. Enfin, les performances environnementales sur tout le cycle de vie sont également modélisées.

Les mesures et/ou simulations sont effectuées à différentes échelles : microstructure du matériau, paroi intégrant le matériau, ouvrage et quartier.

Cet axe de recherche propose donc une étude complète du matériau (formulation, mise en œuvre, caractérisation) à l’ouvrage dans son environnement.

 

Résultats scientifiques marquants

 

  • Développement par la Chaire Génie Civil et Eco-construction, d’une méthode permettant d’identifier, de manière rigoureuse et systématique, l’ensemble des leviers d’actions de la performance environnementale, pour chaque acteur du cycle de vie d’un produit.

 


 

  • Première Mondiale (en collaboration avec le LS2N) : Réalisation du démonstrateur Yhnova, premier habitat social construit par impression 3D (technologie Batiprint3D, brevetée par l’Université de Nantes) et respectant les normes de construction d’un pays développé.

 

Projets en cours

 

  • Caractérisation des propriétés hygro-thermo-mécaniques des matériaux de construction à base de terre crue incluant des granulats végétaux ou fibres végétales. Influence des paramètres de formulation (type, longueur et proportion de fibres, teneur en eau à la fabrication, liants…) sur les propriétés de mise en œuvre et les propriétés d’usage.
  • Projet Ecomaterre/Panterre (en collaboration avec l’Institut d’Aménagement et d’Urbanisme de Rennes) : développement et caractérisation de différentes solutions innovantes à base de terre crue pour le cloisonnement dans le bâtiment (plaques de terres, bauge coffrée, torchis…). Le but est de proposer aux maîtres d’ouvrage des solutions techniques pouvant être mises en place dans leurs projets de construction.
  • Développement de matériaux pour l’impression 3D à base de terre crue : la fabrication additive grande dimension est à l’heure actuelle en pleine expansion dans le domaine de la construction. Les techniques actuelles sont pour le moment basées sur le dépôt de matériaux à matrice cimentaire et nous proposons d’utiliser un matériau naturel, la terre crue, afin de limiter l’impact environnemental du procédé.
  • Thèse de Marie-Hélène AZAM (Application de la réduction de modèle pour la simulation thermique à l’échelle de la ville) : Le but est de développer un modèle qui permette de réaliser des simulations thermiques des bâtiments d’une ville sur de longues périodes (au moins annuelle), en prenant en compte les interactions entre le microclimat et les bâtiments. Pour cela, il est nécessaire de générer des modèles réduits à l’aide de la méthode PGD (Proper Generalize Decomposition method). L’intérêt est de limiter les temps de simulation généralement très longs pour des systèmes aussi complexes.
  • Thèse d’Ishak Moghrabi (Etude du comportement hydro-chimio-mécanique des sédiments de dragage traités : de l’échelle de la microstructure jusqu’à l’échelle du matériau) : Etude de la valorisation des sédiments et la compréhension des différents mécanismes influençant les performances mécaniques (collaboration avec l’IFSTTAR). Etude de l’influence des géopolymères dans la valorisation des sédiments.
  • Valorisation des fibres de carbone recyclées dans les bétons.

 

 

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VIDÉOS

Valorisation des sédiments

 

Analyse du cycle de vie des géomatériaux

 

YHNOVA – une maison construite par un robot imprimante 3D à Nantes

 

Personnels impliqués

Permanents:

– AMIRI Ouali – Professeur
– BENDAHMANE Fateh – Maître de Conférences
– ISSAADI Nabil – Maître de Conférences
– LEKLOU Nordine – Maître de Conférences
– POULLAIN Philippe – Maître de Conférences
– RANAIVOMANANA Harifidy – Maître de Conférences
– GUERNOUTI Sihem – Chargée de recherche Cerema (rattachée à l’équipe)
– MUSY Marjorie – Directrice de recherche Cerema (rattachée à l’équipe)

 

Doctorants et post-doctorants

– AWAD Majdi
– AZAM Marie-Hélène

– DURANQUINTERO Camilo (Post-doctorant)
– MOGHRABI Ishak (Post-doctorant)

 


Mise à jour le 8 janvier 2019  

 

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