Durabilité des bétons en milieu marin : comparaison des ambiances mer baltique, mer méditerranée // Durability of concrete in marine environments: comparison between the Baltic Sea and the Mediterranean Sea conditions.

Le dernier rapport de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité (IPBES) publié en 2019 met en lumière les effets dévastateurs des activités humaines sur la biodiversité marine. Face à cette situation alarmante, la construction d'ouvrages marins doit évoluer vers une approche plus respectueuse de l'environnement, avec des efforts pour minimiser l'impact écologique de ces infrastructures. Pour y parvenir, l'écoconception est privilégiée. Cette approche ne consiste pas seulement à limiter les effets négatifs de la construction, mais aussi à concevoir les structures de manière à favoriser la biodiversité locale tout en évitant la prolifération d'espèces invasives.
La durabilité des structures marines et l'écoconception sont ainsi devenues des préoccupations centrales pour les décideurs et maîtres d'ouvrage. Dans ce contexte, le projet ambitionne de concevoir des bétons marins en intégrant des critères environnementaux précis. Ce projet vise trois objectifs majeurs : réduire l'empreinte carbone du béton, économiser les ressources naturelles, et utiliser les ouvrages marins comme supports pour favoriser la biodiversité locale, en cohérence avec les ambitions environnementales 2 et 6 du Pacte vert pour l'Europe.
Le projet propose donc de concevoir des bétons innovants et durables, adaptés à l'écosystème marin et capables de jouer un rôle actif dans la préservation de la biodiversité marine. Pour cela, il s'intéresse à l'interaction entre la biocolonisation (installation de microorganismes marins sur les structures) et la durabilité du béton. Ce projet se distingue en testant les mêmes matériaux sur deux sites marins distincts : la mer Baltique et la mer Méditerranée. Cette démarche vise à évaluer l'évolution de la biodiversité sur ces matériaux en fonction des conditions spécifiques de chaque site. Les études incluent également l'analyse de la microstructure du béton ainsi que l'effet des attaques biologiques et chimiques sur sa durabilité à long terme.
L'une des innovations de ce projet réside dans la comparaison entre le béton traditionnel, utilisé couramment dans les ouvrages maritimes des deux pays partenaires (Danemark et France), et un béton éco-conçu intégrant des granulats issus de l'économie circulaire et un liant à faible émission de gaz à effet de serre. Cette comparaison permettra de déterminer si ces nouveaux bétons peuvent rivaliser en termes de durabilité tout en offrant des avantages écologiques significatifs.
Par ailleurs, la comparaison des cinétiques et de la diversité de la biocolonisation à la surface des bétons sur deux sites d'exposition permettra d'investiguer les facteurs environnementaux jouant un rôle clé sur l'installation de la vie marine à proximité des structures de génie civil.
En conclusion, ce projet répond aux préoccupations environnementales actuelles en adaptant la conception des infrastructures marines pour réduire leur impact sur la biodiversité et favoriser l'utilisation durable des ressources. Grâce à des compositions de béton plus vertueuses et une meilleure compréhension des effets de la biocolonisation sur leur durabilité, les structures maritimes pourraient à l'avenir jouer un rôle positif dans la préservation des écosystèmes marins.
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The latest report by the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES), published in 2019, highlights the devastating effects of human activities on marine biodiversity. In response to this alarming situation, the construction of marine structures must evolve toward a more environmentally respectful approach, with efforts to minimize the ecological impact of these infrastructures. To achieve this, eco-design is favored. This approach not only aims to limit the negative effects of construction but also to design structures that support local biodiversity while preventing the proliferation of invasive species.

The durability of marine structures and eco-design have thus become key concerns for policymakers and project owners. In this context, the project aims to design marine concretes by integrating specific environmental criteria. It targets three major objectives: reducing the carbon footprint of concrete, conserving natural resources, and using marine structures as platforms to promote local biodiversity, in line with environmental goals 2 and 6 of the European Green Deal.

The project proposes to design innovative and durable concretes adapted to the marine ecosystem and capable of playing an active role in preserving marine biodiversity. To this end, it focuses on the interaction between bio-colonization (the settlement of marine microorganisms on structures) and concrete durability. This project is unique in that it tests the same materials at two different marine sites: the Baltic Sea and the Mediterranean Sea. This approach aims to assess how biodiversity develops on these materials under the specific conditions of each site. The studies also include analysis of the concrete's microstructure and the effects of biological and chemical attacks on its long-term durability.

One of the innovations of this project lies in the comparison between traditional concrete, commonly used in maritime structures in both partner countries (Denmark and France), and eco-designed concrete incorporating recycled aggregates and a low greenhouse gas-emitting binder. This comparison will help determine whether these new concretes can match traditional ones in terms of durability while offering significant ecological benefits.

Furthermore, comparing the kinetics and diversity of bio-colonization on concrete surfaces at the two exposure sites will help investigate the environmental factors that play a key role in the establishment of marine life near civil engineering structures.

In conclusion, this project addresses current environmental concerns by adapting the design of marine infrastructures to reduce their impact on biodiversity and promote the sustainable use of resources. Thanks to more environmentally responsible concrete compositions and a better understanding of the effects of bio-colonization on durability, marine structures could in the future play a positive role in the preservation of marine ecosystems.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Enseignement supérieur

IMT MINES ALES

166 I2S - Information, Structures, Systèmes

Le candidat aura une formation en génie civil ou en chimie des matériaux solides ou similaire, lui permettant d'être compétent en chimie du béton. La connaissance ou l'intérêt pour les méthodes d'évaluation de l'impact environnemental telles que l'analyse du cycle de vie et/ou la microbiologie serait considéré comme un avantage . Vous devez faire preuve d'initiative dans la réalisation des projets qui vous sont confiés et dans la production des livrables (rapport bibliographique, rédaction d'articles, présentations orales, rédaction du manuscrit, etc.) Ce poste vous intéresse d'autant plus que vous êtes : - Coopératif(ve), vous avez une réelle aptitude au travail en équipe. - Curieux, vous aimez acquérir de nouvelles compétences pluridisciplinaires, notamment dans les domaines transversaux du génie civil. - Astucieux, vous savez conceptualiser et développer des méthodologies pour le programme de recherche expérimentale . - Communication, vous n'avez pas peur d'exprimer vos idées en personne lors de conférences internationales , ou en publiant dans des revues internationales - Votre niveau d'anglais vous a permis de communiquer dans les deux laboratoires d'accueil.
The candidate will have a background in civil engineering or solid materials chemistry or similar, enabling him/her to be competent in concrete chemistry. Knowledge of or an interest in environmental impact assessment methods such as life cycle analysis and/or microbiology would be considered an advantage. You must show initiative in carrying out the projects assigned to you and in producing the deliverables (bibliographic report, writing articles, oral presentations, drafting the manuscript, etc.). This position is especially interesting for you for you are: • Cooperative, you have a real aptitude for teamwork. • Curious, you enjoy acquiring new multi-disciplinary skills, particularly in cross-disciplinary areas of civil engineering. • Astute, you know how to conceptualise and develop methodologies for the experimental research program. • Communication, you are not afraid to express your thoughts in person at international conferences, or by publishing in international journals • Your level of English has enabled you to communicate in the two host laboratories.