POST-DOC POSITION / Caractérisation de l’imbibition dans les matériaux du génie civil : application au rafraîchissement urbain

CONTEXTE ET RESUME DU PROJET

Plus de 50 % de la population mondiale vit actuellement dans des zones urbaines ou péri-urbaines. On s’attend à ce que ces chiffres atteignent 70 % d’ici 2050 dans un contexte de changement climatique caractérisé notamment par des vagues de chaleur intenses. Le développement d’infrastructures rafraichissantes permettrait le maintien d’un confort de vie en ville. Le projet Sweat City financé par l’ANR synchrone au Projet National ISSU (https://www.pn-issu.fr/), a été été mis en place pour mieux appréhender les phénomènes d’évaporation et proposer des solutions de rafraîchissement à l’échelle de l’aménagement urbain.

Dans ce contexte, l'objectif de projet ANR Sweat-City est de développer des outils de modélisation qui tiennent compte de l'évaporation dans un matériau de construction tenant compte des différentes échelles du matériau (de l’échelle du pore à celle de l’infrastructure). Ce modèle vise à être utilisé pour l’amélioration de la conception d'un matériau spécifique, ou d'un assemblage de matériaux, pour favoriser le mécanisme d’évaporation, et ainsi réduire la température de surface.

PROGRAMME DU POST-DOC : CARACTERISATION AUX PETITES ECHELLES

Objectifs :

L’offre postdoctorale vise à s’intéresser aux mécanismes d’imbibition et d'évaporation au sein des matériaux du génie civil pour réduire la température de surface des ouvrages et d’infrastructures du génie civil. Avant d'appliquer un tel concept aux infrastructures routières, les chaussées perméables nécessitent une compréhension fine de l'interaction entre la topologie de la chaussée et les phénomènes physiques de nature thermo-hydrique ayant lieu des sous-couches jusqu’à la surface.

Méthodologie :

Les caractérisations thermique et microstructurale de ces nouveaux matériaux sont un prérequis pour la mise en œuvre de matériaux réels et d’outils de modélisation.  Le chercheur aura à disposition trois type de matériaux nommés M₀ pour matériau modèle, M₁ pour matériau cimentaire et M₂ pour matériau bas-carbone. Le travail consistera en deux partie, une première partie servira à caractériser l’imbibition à l’aide d’un équipement d’analyse thermique. Le comportement thermocinétique du phénomène d’imbibition des différents matériaux (M₀, M₁ et M₂) à partir d’un calorimètre grand volume (calorimètre de type Calvet) sera utilisé en condition isotherme. Un second dispositif expérimental est conçu pour suivre l'absorption ou le séchage du front d'eau à l'intérieur de la structure poreuse en utilisant la technique de la microtomographie à rayons X. La seconde partie consistera à caractériser le mécanisme d’évaporation au sein d’une mini-soufflerie constituée d'une zone annulaire, dans laquelle des matériaux peuvent être insérés. L'instrumentation est synchronisée avec une unité d'acquisition utilisée pour contrôler la cellule de traitement d’air, la régulation thermique et aéraulique de la zone d'intérêt.

Durée :

12 mois à compter du 01/09/2025