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Contexte et objectif :

Dans un contexte de limitation de l’impact environnemental des infrastructures civiles, l’augmentation de leur durée de vie est un enjeu crucial permettant de réduire la consommation de matières premières non renouvelables et énergétiques liées à leur fabrication, leur mise en œuvre et leur maintenance. Les infrastructures stratégiques que sont les stations d’épuration, construites en béton, sont soumises à une agression chimique sévère liée aux transformations chimiques et biologiques s’y produisant et en particulier les transformations d’espèces soufrées par différents types de microorganismes se développant sur les parois des structures. La production de sulfates et l’abaissement du pH de surface génèrent une agression particulièrement sévère des matériaux cimentaires notamment à base de ciment Portland.  Afin d’augmenter la durabilité des structures, des revêtements résistants aux attaques biologiques et chimiques peuvent être appliqués en faible épaisseur (quelques millimètres) sur les structures en béton armé ou béton précontraint.

Les revêtements cimentaires alumineux développés par Imerys Aluminates sont appliqués en projection sur des structures neuves de stations d’épuration en béton armé ou précontraint. Les matériaux développés par Imerys pour les applications assainissement sont des mortiers spéciaux de type Sewpercoat®, à base de ciment alumineux et d’une phase granulaire réactive de type Alag®. Les performances de ces matériaux en terme de résistance à la biodétérioration dans les conditions des réseaux d’assainissement ont été de nombreuses fois démontrées en situations réelles et dans des conditions de laboratoire représentatives (tests biologiques type BAC test et test Fraunhofer). Néanmoins, le comportement mécanique de la structure à protéger (structure « hôte ») lorsque le revêtement a été mis en œuvre à sa surface est susceptible de le faire fissurer (par déformations différentielles notamment). La capacité du revêtement à protéger le béton support peut alors être questionnée, les fissures potentiellement créées devenant un chemin préférentiel pour les espèces chimiques agressives et les microorganismes vers le support béton. La temporalité des phénomènes est également cruciale dans la détermination de la durée de vie de la solution de protection.

L’étude a donc pour objectif d’évaluer les couplages entre biodétérioration et fissuration du composite revêtement alumineux-béton support.

Conditions de travail et localisation :

L’étudiant·e en thèse sera inscrit·e en thèse à l’INSA de Toulouse. L’équipe encadrante au sein de l’INSA de Toulouse sera constituée de chercheurs et enseignants-chercheurs du Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions et de Toulouse Biotechnology Institute : Pr. Alexandra Bertron, Pr. Laurie Lacarrière et Dr. Matthieu Peyre Lavigne.

L’étudiant sera salarié par l’INSA Toulouse dans le cadre d’un partenariat avec Imerys, et de fortes interactions auront lieu avec l’entreprise, où de courts séjours sont prévus durant les 3 ans du travail.