Caractérisation physico chimique de nouveaux matériaux utilisant la cendre de bois en remplacement de charge liante traditionnelle

Le Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions est un laboratoire universitaire de recherche dans le domaine de la science des matériaux et des structures de Génie Civil. Ses organismes de tutelle sont l’Université Toulouse III Paul Sabatier et l’INSA de Toulouse. Plus de 50 enseignant-es chercheurs-euses réalisent leur recherche au LMDC.

Le LMDC propose des solutions scientifiques permettant un développement durable et une gestion éco responsable du patrimoine immobilier, infrastructures de génie civil et habitat. Dans ce but il développe des matériaux innovants pour le Génie Civil, il améliore la compréhension des phénomènes physico-chimiques pouvant nuire à la durabilité des matériaux de construction, il met au point des méthodologies et des techniques pour la requalification, le diagnostic, et la maintenance des ouvrages existants.

Quatre services permettent d’assurer le bon fonctionnement de la recherche au laboratoire. Le service mécanique , le service chimie-microstructure , le service physique et le service informatique et modélisation.

Contexte et objectifs :

Sur le territoire de la région Occitanie, les chaufferies de biomasse sont nombreuses et de nouveaux projets sont en cours de développement. Ces chaufferies produisent un déchet, de la cendre, qui n’est aujourd’hui peu voire pas valorisé et se retrouve enfoui en décharge. La société ash’UP et le LMDC ont pour projet de valoriser ce déchet en remplacement de produits liant traditionnels.

Objectif

Dans la continuité d’un stage mené en 2023, la société ash’UP souhaite réaliser une série d’essai pour s’assurer du caractère liant de ces déchets industriels. Par ailleurs, il est nécessaire d’identifier les taux optimaux de remplacement de liants par la cendre. La qualité des cendres étant fortement dépendant des cycles de combustions subit par le bois, un panel de cendre sera étudié pour identifier les caractéristiques des cendres favorisant les propriétés liantes. Le matériau envisagé est un liant à usage routier obtenu par vibro-compactage.

Pour développer ce matériau, une étude préliminaire sera menée sur une série de formulations permettant d’optimiser la phase liante.

La campagne d’essai à réaliser s’articulera de la manière suivante :

• Comportement à l’état frais et mode de serrage,
• Caractérisation des performances mécaniques (résistances, variation dimensionnelle, modules),
• Caractérisation des performances physico-chimiques (porosité, absorption de l’eau, perméabilité, résistance à d’éventuelles dégradations environnementales)
• Analyse microstructure afin de connaitre les phases formées.

Moyens nécessaires

Cette étude, en collaboration entre ash’UP et le LMDC se déroulera au LMDC. Elle s’articulera en plusieurs étapes :

• Une étude bibliographique (2 semaines) afin d’établir l’état des connaissances sur le sujet,
• Une phase de test sur matériau modèle selon les méthodologies expérimentales envisagées.
• La définition d’une formule incorporant de la cendre

Etudiant BAC+3 ou BAC+4 en Génie civil ou Matériaux