Géomatériaux et ouvrages dans leur environnement
OBJECTIF : développer la durabilité des ouvrages, le réemploi ou le recyclage des matériaux du génie civil.
L’observation, l’expérimentation, l’instrumentation, la modélisation physique et numérique de l’échelle des géomatériaux à celle des ouvrages sont au cœur des différents sujets traités dans cette thématique.
Les ouvrages et structures de génie civil, situés dans des environnements aquatique, fluvial ou maritime (digues, piles de ponts, ouvrages off-shore) peuvent être menacés par des phénomènes climatiques répétés et/ou extrêmes.
L'économie des ressource et l'écoconstruction sont également au cœur de cet axe avec les sols excavés, traités etc. qui peuvent prendre place dans les ouvrages en milieu fluvial comme dans les nouvelles techniques de construction en terre crue.
Pour étudier la tenue dans le temps de ces ouvrages, une compréhension fine des phénomènes en jeu est nécessaire faisant intervenir de nombreuses disciplines en lien avec les interactions sol-eau-ouvrages : mécanique des sols, milieux poreux non saturés, hydraulique, physique des fluides, physico-chimie, thermo-hydro-mécanique. Une attention particulière est portée à la capitalisation d’observations de long terme sur des sites instrumentés ou sur des ouvrages anciens qui permet de mieux comprendre les phénomènes.
Thèmes de recherche :
- l’étude, la caractérisation, l’instrumentation et le suivi de la tenue des ouvrages fluviaux, berges, digues et piles de ponts soumis aux affouillements ;
- l’ étude de l’érosion interne et de la surverse des ouvrages hydrauliques par le développement d’essais de caractérisation (laboratoire et site), la modélisation physique et le suivi d’ouvrages ;
- le développement de méthodes de construction ou de renforcement des ouvrages hydrauliques par des matériaux traités (ciment, liants hydrauliques, chaux, technique du soil mixing) qui permettent d’améliorer leurs performances et leur durabilité : essais en laboratoire et modélisation numérique ;
- le développement d’une méthodologie expérimentale d’étude du vieillissement des sols compactés en laboratoire ou sur site sous l’effet de conditions environnementales changeantes ;
- le développement de nouvelles méthodes d’essais permettant de caractériser les géomatériaux valorisés (« terres excavées » issues des travaux de terrassement et de réaménagement de site) ;
- le développement d’outils de diagnostic des fondations sur pieux en bois anciennes utilisées dans les bâtiments anciens et les ouvrages d'art : études physico-chimiques en laboratoire (plate-forme d'essais PEME-SRO).
Mots clés : érosion, affouillement,sols traités, soil mixing, durabilité, terres excavées, réemploi, interaction sol-eau-ouvrage-atmosphère, économie des ressources.
PROJETS
ANR GEONAT
Porteur :Philippe Reiffsteck
Le projet GEONAT vise à démontrer le potentiel d'intégration des géotextiles naturels de chanvre dans les structures routières pour remplir des fonctions de séparation / filtration, en se basant sur une analyse systémique de l'interaction de ces produits avec ces environnements spécifiques. La compréhension des paramètres qui régissent les propriétés initiales et les différents mécanismes de dégradation des géotextiles non tissés de chanvre dans les structures routières est nécessaire pour atteindre cet objectif et ainsi identifier les durées de vie des structures dans lesquelles ils peuvent être utilisés. Les ambitions de ce projet sont de faire tomber les barrières technologiques suivantes :
1- Réduire l'hétérogénéité des matériaux et adapter leurs caractéristiques à l'application.
2- Evaluer leur durabilité en fonction de leurs conditions d'utilisation.
3- Développer des traitements appropriés pour augmenter leur durabilité
4- Identifier des outils et des méthodes pour prédire leurs performances et leur durabilité.
The GEONAT project aims to demonstrate the potential for integrating natural hemp geotextiles
into road structures to fulfill separation / filtration functions, based on a systemic analysis of the
interaction of these products with these specific environments. Understanding the parameters that
govern the initial properties and the various degradation mechanisms of nonwoven hemp
geotextiles in road structures is required to achieve this objective and thus identify the service
lifetimes of the structures in which they can be used. The ambitions of this project are to knock down
the following technological barriers:
1- Reduce the materials’ heterogeneity and adapt their characteristics to the application
2- Evaluate their durability with respect to their conditions of use
3- Develop appropriate treatments to increase their durability
4- Identify tools and methods to predict their performances and durability
Recommandations pour l'utilisation des granulats légers ARGEX en technique routière, supports de fondation et remblais
Les billes d’argiles expansées commercialisées par ARGEX sont des matériaux d’origine naturelle, fabriqués en usine après une phase d’extraction de l’argile de Boom en carrière. Cette argile est homogénéisée et cuite en four rotatif à 1100°C. À l’issu de ce processus, le matériau devient rond et rigide
Bien que n’étant plus des matériaux naturels sensu stricto, leurs caractéristiques en font des matériaux assimilables à des granulats naturels. Leur comportement est très proche d’un sable ou d’une grave roulée. Ce sont de matériaux propres, arrondis pour ceux qui ne sont pas concassés, présentant de bonnes performances mécaniques intrinsèques, mais dont le comportement est surprenant du fait de leur forme et de ... En savoir plus.
Comportement des Pieux en Bois
Porteur : Philippe Reiffsteck
Partenaires : Scierie Grouazel, Lermab/ENSTIB, Batiplus, Canonica Cartignies architectes
Le projet, ayant pour ambition de redonner ses lettres de noblesse à cette technique, devait créer les conditions nécessaires à l’émergence d'une expertise nationale sur le dimensionnement et la durabilité des pieux bois, au cours ou à la suite du projet et trouvait parfaitement sa place dans la « croissance verte » prônée par le MEDDE par le faible coût énergétique de la technique étudiée.
La démarche choisie pour arriver à cet objectif a été de mettre en œuvre des approches pluridisciplinaires : approche mécanique et approche physico-chimique des sols et du bois en interaction avec l’eau mais également étude de l’aspect socio-économique et étude du risque, générant ainsi des acquis de connaissances scientifiques au profit d’une aide à la décision et au dimensionnement. En savoir plus ...