Stage Master ou Ingénieur - Caractérisation hygrothermique des matériaux de construction pour l’enveloppe des bâtiments

IMT Mines Alès est une grande école de prestige qui se classe parmi les meilleures écoles d’ingénieurs sur le
plan national et mondial. Créée il y a plus de 180 ans, IMT Mines Alès compte à ce jour 1400 élèves et 380 personnels dont environ 85 enseignants-chercheurs permanents. Elle accueille plus 500 stagiaires en formation continue professionnelle. L’école dispose de 3 centres de recherche et d’enseignement de haut niveau scientifique et technologique, qui oeuvrent dans les domaines des matériaux et du génie civil (C2MA), de l’environnement et des risques (CREER), de l’intelligence artificielle et du génie industriel et numérique (CERIS). Le stage se déroulera au C2MA, au sein de l'équipe DMS (Durabilité des éco-matériaux et des structures, LMGC UMR CNRS 5508).

Contexte du stage

Dans le cadre de la transition écologique et de l’adaptation au changement climatique, la compréhension des transferts hygrothermiques dans les matériaux de construction est essentielle pour améliorer la durabilité des ouvrages et le confort des usagers. Les variations de température et d’humidité, particulièrement marquées en climat méditerranéen, nécessitent une analyse approfondie des couplages hygrothermiques en régime instationnaire au sein des matériaux constitutifs de l’enveloppe des bâtiments.

Ce stage s’inscrit dans cette démarche et vise à caractériser expérimentalement plusieurs matériaux couramment utilisés dans la construction (fibres de bois, laine de verre, OSB, enduit). Des campagnes expérimentales en laboratoire permettront de déterminer leurs propriétés hydriques, thermiques et physiques afin d’évaluer leur comportement face aux variations climatiques. Les données obtenues seront utilisées pour implémenter un modèle numérique des parois multicouches et ainsi, contribuer à l’optimisation des performances énergétiques des bâtiments. Ces données aideront également à mieux comprendre la relation entre la structure des matériaux et leurs propriétés au sein de la paroi, et à appuyer l’analyse des réponses hydriques et thermiques. En parallèle de ce stage, des recherches seront menées avec des mesures expérimentales à l’échelle de la paroi, en utilisant des capteurs hygrothermiques.

Objectifs du stage

Le ou la stagiaire devra démontrer une solide maîtrise des principes de physique appliqués aux matériaux, en particulier concernant les transferts thermiques et hydriques dans les matériaux de construction. Une compréhension approfondie des couplages hygrothermiques est essentielle pour mener à bien les expérimentations et interpréter correctement les résultats.

Le stage comportera deux volets complémentaires :

Travail bibliographique : analyse critique et synthèse des travaux existants sur les propriétés hydriques, thermiques et physiques des matériaux de construction, ainsi que sur les méthodes de caractérisation utilisées dans la littérature.

Travail expérimental : réalisation de mesures en laboratoire pour caractériser différents paramètres des matériaux et analyse des résultats.

Les paramètres étudiés incluront les propriétés hydriques, telles que les isothermes de sorption, la perméabilité à la vapeur d’eau, la valeur tampon d’humidité et l’absorption capillaire, les caractéristiques thermiques, comme la chaleur spécifique et la conductivité thermique, ainsi que les caractéristiques physiques comprenant la masse volumique et la porosité.

Le ou la stagiaire devra posséder des connaissances en transferts thermiques et hydriques, ainsi qu’en matériaux de construction.
La personne recrutée devra être motivée par le travail expérimental.