Durabilité de géotextile en PET dans des sols constitués de matériaux recyclés

L’utilisation de matériaux recyclés est de plus en plus courante et participe à la préservation des ressources naturelles. Dans le domaine de la géotechnique, les granulats de béton recyclés et autres matériaux de démolition sont employés en substitution de matériaux granulaires issus de carrières. Pour les ouvrages renforcés, la compatibilité chimique des géosynthétiques avec les matériaux recyclés doit être vérifiée de manière à assurer leur pérennité pendant la durée de vie de l’ouvrage. Le niveau d'alcalinité des matériaux recyclés en contact avec des fibres en Polyéthylène téréphtalate (PET) conduirait à une réduction plus ou moins importante de la résistance mécanique des géosynthétiques. Cependant, cette dégradation dépend de nombreux facteurs, comme le niveau de pH effectif dans le temps, le taux d’humidité du milieu, et l’état de contrainte subi par le géosynthétique.

L’objectif de cette thèse est donc d’évaluer l’impact de sols constitués de matériaux recyclés sur les performances dans le temps de géotextiles de renforcement en PET et d’estimer leur durabilité. Pour cela, une approche expérimentale combinant essais en laboratoire et dans une plateforme expérimentale sera mise en œuvre afin d’identifier les paramètres influençant le vieillissement de ces géotextiles, de comprendre les mécanismes de dégradation, de déterminer les cinétiques de vieillissement et d’établir des modèles prédictifs de leur comportement.

Tout d’abord des vieillissements des géotextiles soumis à des contraintes mécaniques sur plateforme seront mise en œuvre. En parallèle des vieillissements accélérés en laboratoire seront réalisés dans des conditions reproduisant le même environnement que la plateforme mais à différentes températures et teneurs en eau. L’analyse des caractéristiques chimiques, physico-chimiques, morphologiques et des propriétés mécaniques des géotextiles à différentes échéances permettra de :

• Identifier l’impact des paramètres de vieillissement (températures, caractéristiques des sols, pH, contraintes mécaniques) sur les performances des géosynthétiques,
• De mettre en évidence d’éventuels effets synergiques liés à l’environnement et aux contraintes mécaniques subies par les géotextiles,
• Mieux comprendre les mécanismes de vieillissement spécifiques à cet environnement et de déterminer les cinétiques de vieillissement,
• Développer des lois de comportement pour prévoir l’évolution des propriétés physico-chimiques et mécaniques des géotextiles en fonction du temps, en se basant sur les résultats expérimentaux issus de structures instrumentées et d’analyses en laboratoire,
• Déterminer la durabilité de ces géotextiles.

En combinant approche expérimentale en laboratoire et sur plateforme, cette thèse vise à proposer une méthodologie robuste pour évaluer le comportement dans le temps des géotextiles en PET et optimiser leur emploi dans les infrastructures utilisant des matériaux recyclés.

Informations sur le dispositif Bourse Cifre :

Le dispositif des Conventions industrielles de formation par la recherche (Cifre) permet à l'entreprise de bénéficier d'une aide financière pour recruter un jeune doctorant dont les travaux de recherche, encadrés par un laboratoire public de recherche, conduiront à la soutenance d'une thèse. C’est donc un contrat tripartite entre le doctorant, le (les) laboratoire(s) et l’entreprise. Le doctorant est salarié de l’entreprise. Le dossier à constituer est à envoyer à l’ANRT pour accord et le candidat ne doit pas forcément avoir obtenu son diplôme de Master (ou équivalent) pendant cette phase d’instruction mais il doit être diplômé au début de la thèse. Des étudiants en M2 (ou en dernière année d’ingénieur) peuvent donc candidater.

Cette thèse se fait en collaboration avec deux laboration : le laboratoire CPDM de L'université Gustave Eiffel et le laboratoire GEOMAS de l'Insa de Lyon

https://cpdm.univ-gustave-eiffel.fr/

https://geomas.insa-lyon.fr/

Le candidat devra posséder des compétences en chimie, physico-chimie et matériaux ou en géotechnique. Le goût de l’expérimentation et du travail en équipe sera nécessaire pour mener à bien ce travail de thèse. Une connaissance des outils de modélisation sera un atout supplémentaire.

Le candidat devra posséder un Master ou équivalent (diplôme d’ingénieur) lors du démarrage de la thèse.