Comportement à long terme de la maçonnerie renforcée avec des composites TRM (Textile Reinforced Mortar)

Le comportement mécanique de la maçonnerie, qu’elle soit renforcée ou non, fait aujourd’hui l’objet d’un intérêt scientifique croissant. Néanmoins, la majorité des travaux existants se concentrent sur l’étude de structures saines, neuves et à un instant donné (T), fournissant ainsi une compréhension relativement aboutie de leur réponse mécanique initiale.

En revanche, la question de l’évolution de ces performances dans le temps, c’est-à-dire à un instant différé (T+1), demeure largement ouverte. La problématique de la durabilité des structures maçonnées, en particulier lorsqu’elles sont soumises à des sollicitations environnementales sévères,
constitue encore un verrou scientifique majeur.

Cette lacune est d’autant plus critique dans le cas des systèmes de renforcement à matrice minérale (TRM), dont la compréhension du comportement à long terme reste limitée. La durabilité des TRMs seuls ayant été étudié dans certains travaux, rares sont ceux qui ont investigués la durabilité des TRMs collés sur la structure en maçonnerie et soumis à des charges environnementales et mécaniques.
Les charges environnementales couplés humidité/température, fréquemment rencontrées dans de nombreuses zones climatiques, induisent des mécanismes de dégradation complexes et couplés, affectant à la fois la maçonnerie, le composite TRM et leurs interfaces. Ces phénomènes incluent notamment une fissuration progressive, une dégradation des interfaces
(textile–mortier et TRM–substrat), une augmentation de la porosité, ainsi qu’une perte d’adhérence, conduisant in fine à une diminution des performances mécaniques globales.

Dans ce contexte, la thèse proposée vise à étudier de manière approfondie le comportement mécanique et l’évolution de l’endommagement d’éléments de maçonnerie, renforcés ou non, soumis à des charges environnementales contrôlées. Une attention particulière sera portée à la mise en place d’une instrumentation avancée, combinant des techniques de corrélation d’images
numériques (DIC) et des capteurs à fibre optique (DFOS). Cette approche multi-instrumentée permettra un suivi fin, continu et multi-échelle des champs de déformation, de l’initiation et de la propagation des fissures, ainsi que des mécanismes de dégradation.

En complément, une modélisation numérique thermomécanique avancée sera développée, visant à reproduire de manière couplée les interactions entre sollicitations environnementales et réponse mécanique des matériaux. Cette modélisation intégrera des lois de comportement non linéaires adaptées à la maçonnerie, incluant des mécanismes d’endommagement progressif,
de fissuration et de dégradation des propriétés. L’objectif est de mieux comprendre les phénomènes physiques en jeu et de proposer des outils numériques fiables pour l’analyse et la durabilité des structures maçonnées.
Les effets combinés des variations thermiques, de l’humidité et des contraintes mécaniques sur la fiabilité, la précision et la durabilité des techniques de mesures mises en place constituent aussi un verrou scientifique supplémentaire, au coeur de cette étude.

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1. Le candidat devra posséder de solides compétences en calcul de structures, ainsi que des connaissances en modélisation numérique, en mécanique, en thermique ou en thermomécanique.
2. Il devra également avoir effectué un stage de recherche en M2 ; la pertinence scientifique du sujet de ce stage constituera un critère important dans la sélection.
3. Nous recherchons un candidat sérieux, curieux et motivé.