GALIAD : Géo-ressources Argileuses calcinées pour des LIAnts Durables : réactivité pouzzolanique

Le laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM), qui existe depuis 2008, est une équipe d’accueil (EA 3913) dont les tutelles sont l’INSA de Rennes et l’Université Rennes 1. Les recherches menées au sein du Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM) abordent des problèmes liés à la construction des ouvrages et au comportement des sols, des matériaux ou des structures ainsi que des sujets liés à l’optimisation des outils de production industrielle (mise en forme et assemblage de pièce, conception et étalonnage, commande de robots manipulateurs). 

Dans le contexte environnemental actuel, la valorisation de géo-ressources telles que les fines et stériles de carrière pour la production de liants verts destinés à la construction est un sujet d’actualité pour l’industrie cimentière. L’objectif est de limiter la proportion de clinker dans la formulation d’un ciment et ainsi limiter l’impact environnemental de la production (essentiellement vis-à-vis de l’émission de CO₂). L’activation thermique de ces géo-ressources par calcination flash, procédé techniquement simple à implémenter dans un process de production existant, permet de considérablement améliorer la réactivité des produits. Le laboratoire GCGM, équipé depuis 2014 d’un calcinateur flash pilote, a pu acquérir une compétence reconnue dans la maîtrise des conditions optimales de calcination de géo-ressources variées, en collaboration avec différents acteurs industriels. Une banque de données expérimentales est maintenant disponible. Mieux comprendre les mécanismes conduisant à la réactivité pouzzolanique des produits de calcination devient nécessaire pour orienter et optimiser les formulations de liants minéraux. Différentes ressources et leurs produits de calcination sont en cours de caractérisation selon différentes techniques traditionnelles (analyses élémentaires, analyse minéralogique par diffraction des rayons X et analyses thermiques), complétées par de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du solide (RMN ²⁷Al et ²⁹Si).

Il s’agit maintenant de connaître la réactivité pouzzolanique en procédant à différents essais (mécaniques ou calorimétriques sur pâtes ou mortiers). Les essais sont envisagés sur une sélection de ressources et produits issus de la banque de données expérimentales. Les protocoles d’essais et d’analyses (liant, rapport eau/liant, dimensions de l’échantillon à produire) restent à définir et évaluer. La réactivité pouzzolanique sera aussi évaluée par des essais conventionnels de type essai de compression sur mortier normalisé, essai Chapelle, voire un test R3. L’interprétation des résultats doit permettre de mieux comprendre le lien entre la structure du produit de calcination et sa réactivité pouzzolanique.

• Étudiant(e) en école d’ingénieurs ou Master 2, spécialité matériaux, génie civil ou chimie des matériaux.
• Connaissances souhaitées en matériaux hydrauliques et chimie minérale.
• Intérêt pour l’économie circulaire et l’innovation dans le secteur du bâtiment.
• Autonomie, esprit d’initiative et goût pour l’expérimentation en laboratoire.
• Maîtrise des outils de bureautique type Word et Excel.