Caractérisation des bétons bitumineux incorporant des matériaux recyclés et des bioliants : évaluation de miscibilité des bitumes et caractérisation rhéologique

L’organisme d’accueil du stage est le Cerema Île-de-France, établissement public administratif assurant des missions d’expertise, de recherche et d’appui technique au service des politiques publiques.
Il est structuré en trois départements : Infrastructures, Risques et Matériaux (IRM), Mobilité, et Ville Durable.
Ses activités portent notamment sur les infrastructures, les matériaux, la mobilité et l’aménagement durable des territoires.
Le Cerema Île-de-France est implanté sur trois sites principaux situés à Trappes, Sourdun et Saint-Mandé.
Le stage est rattaché au département IRM, qui conduit des actions de recherche et d’expertise dans les domaines des infrastructures, des risques et des matériaux.
L’accueil du stagiaire est assuré au sein du groupe UMR MCD – Matériaux pour une Construction Durable.
Ce groupe développe des travaux de recherche portant sur la durabilité, les performances et les impacts environnementaux des matériaux de construction.
Le stage se déroulera sur le site de Sourdun, en Seine-et-Marne (77).

Le recyclage des agrégats d’enrobés (AE) issus d’anciennes chaussées bitumineuses dans la construction de nouvelles infrastructures routières, constitue une pratique largement développée depuis plusieurs décennies. Afin de favoriser la remobilisation et la miscibilité du bitume vieilli contenu dans les AE avec le bitume d’apport (bitume neuf), le recours à des agents de recyclage est couramment mis en œuvre lors de la fabrication des enrobés bitumineux.
Toutefois, les taux d’incorporation des AE dans les couches de chaussées restent aujourd’hui généralement compris entre 10 et 50 %, selon le type de couche et le contexte géographique. Cette limitation s’explique notamment par une connaissance encore incomplète du degré de remobilisation et de miscibilité du bitume vieilli avec le bitume neuf, par une compréhension partielle des mécanismes d’action des agents de recyclage, ainsi que par des incertitudes concernant l’évolution à long terme des propriétés des liants recyclés.

Ce stage s’inscrit dans la continuité des travaux de recherche menés depuis plusieurs années au sein de l’UMR MCD et vise à approfondir la compréhension des phénomènes gouvernant la recyclabilité des liants bitumineux dans les enrobés.

Objectif du stage

L’objectif principal de ce stage est de caractériser les propriétés thermomécaniques et de fissuration des enrobés recyclés, en particulier le module complexe des matériaux. L’étude portera sur différentes formulations intégrant plusieurs types de bioliants. Par ailleurs, le stage vise à mettre au point un protocole expérimental de désenrobage couche par couche des enrobés recyclés, afin d’analyser plus finement la remobilisation et la distribution du liant bitumineux autour des granulats.

Le travail confié au stagiaire s’articulera autour de trois volets :

1. Mise au point et validation d’un protocole de désenrobage couche par couche (séparation du bitume des granulats), appliqué aux enrobés recyclés, permettant de qualifier le degré de mélange du bitume neuf et du bitume des agrégats d’enrobés ;
2. Confection des d’éprouvettes de béton bitumineux et caractérisation leur module complexe ;
3. Calibration du module complexe des enrobés à l’aide de modèle rhéologiques.

Compétences requises  Le candidat devra avoir un goût pour l'expérimentation, avoir des connaissances en viscoélasticité et idéalement une connaissance du langage python.  La maîtrise orale et écrite du français et/ou de l’anglais est requise. 

Savoir être : Travail en équipe, rigueur, avoir du goût pour les travaux de recherche