Contact
Nom du laboratoire : GC2D
Directeur : Frédéric DUBOIS
Tél : +33 (0)6 31 25 27 90
Email :
Site internet : https://www.unilim.fr/recherche-gc/
Présentation du laboratoire
La structuration du laboratoire repose sur deux domaines scientifiques pour lesquels le laboratoire bénéficie aujourd’hui d’une réelle expertise au niveau national et international : la durée de vie des structures routières et bois.
Ces domaines sont alimentés par des outils transversaux, que sont la modélisation numérique, la caractérisation expérimentale et le diagnostic non destructif (thématiques émergentes).
Enfin, l’ensemble du projet est développé en cohérence avec la spécialité du Master IMRO du département Génie Civil (FST), en y intégrant les aspects diagnostic et durabilité des structures.
Compétences premières du laboratoire
Des compétences pluridisciplinaires pour élaborer et maîtriser les propriétés des objets / dépôts avec des applications dans des domaines à fort impact sociétal :
Durabilité des Structures Routières
Domaine scientifique historique, le laboratoire propose des approches originales peu abordées dans d’autres laboratoires intégrant la problématique chaussée. Un fort potentiel recherche est présent sans pour autant avoir un nombre conséquent de laboratoires spécialisés dans cette thématique alors que 4/5 du patrimoine infrastructure français sont à mettre sous la coupe des structures routières.
Ainsi, le laboratoire est aujourd’hui coordinateur de plusieurs groupes RILEM dans les thématiques telles que la fissuration des structures routières et le contrôle non destructif et a accueilli et organisé le congrès RILEM à Limoges en 2004.
Cette thématique alimentée par les trois outils dédiés permet d’aborder des sujets très variés tels que :
- Endommagement viscoélastique par fatigue des interfaces collées
- Comportement thermodynamique du béton bitumineux par approche hétérogène
- Caractérisation des propriétés viscoélastiques du béton bitumineux et des bitumes
- Comportement mécanique et dégradation des interfaces
- Caractérisation des structures routières multicouches
Durabilité des Structures Bois
Pour des raisons environnementales, le développement des structures de Génie Civil employant massivement du bois ou des matériaux dérivés est encouragé par les politiques nationales et régionales. Cependant, ce matériau présente un grand nombre de verrous scientifiques complexes du fait de sa complexité (hétérogénéité, orthotropie, hygrosensibilité, vieillissement, etc.). Ainsi, dans la communauté scientifique française, peu de laboratoires ont développé une spécialité Génie Civil Bois. Moins de 300 chercheurs sont présents dans la communauté des Sciences du Bois en France, en y intégrant les biologistes, les chimistes, la première et seconde transformation et l’énergie.
Depuis le milieu des années 90, le laboratoire s’est spécialisé dans l’étude de la durabilité et la durée de vie des structures en bois. A l’échelle de l’emploi du bois dans le Génie Civil , les approches originales couplant mécano-sorption, transferts de masse et de chaleur couplés donnent aujourd’hui au laboratoire une légitimité réelle et une expertise à l’échelle nationale (Comité de pilotage du GDR Sciences du Bois et accueil de l’école thématique PLURIBOIS à Egletons) et internationale (Participation à plusieurs actions COST, Training School et le WorkShop sur la fissuration des bois traités thermiquement, FP0914, organisées par consortium entre Egletons, Bordeaux et Clermont Ferrand en 2014).
Aujourd’hui, et toujours alimentés par les trois outils dédiés, ce domaine permet d’aborder les sujets variés suivants :
- Comportement mécano-sorptif à l’échelle structurelle
- Fissuration en mode mixte sous sollicitations climatiques
- Monitoring hydrique
- Comportement thermo hydrique des bâtiments en bois
- Durabilité des structures bois
Diagnostic des Structures
En appui du Master Génie Civil spécialisé dans l’Inspection, la Maintenance et le Renforcement des Ouvrages (IMRO), le développement des outils et des méthodes de diagnostic fait partie d’un travail développé depuis maintenant une dizaine d’années au sein des thématiques routes et bois. Aujourd’hui, la reconnaissance de l’MRO au sein de la profession nous incite à proposer une thématique propre pouvant s’ouvrir à d’autres domaines du Génie Civil. De plus, les professionnels de l’inspection, de la gestion et de la réparation des ouvrages sont en attente non seulement de spécialistes du diagnostic mais également de techniques efficientes pour estimer l’état de santé d’un ouvrage, sa résistance résiduelle et donner un pronostic du comportement futur avec ou sans renforcement afin d’améliorer la gestion des ouvrages et d’établir une projection économique des actions de réparation.
Si cette thématique est bien présente dans des laboratoires nationaux et internationaux, elle se traite généralement à travers le développement d’outils de contrôle non destructif (CND). L’approche que nous préconisons est d’aborder la problématique du diagnostic structurel en couplant l’utilisation d’outils CND à de la modélisation numérique employant des modèles avancés développés au laboratoire et des campagnes expérimentales originales également développées au laboratoire et chez nos partenaires scientifiques. Cette démarche permet, en finalité, de proposer des approches diagnostic nouvelles et originales permettant, par analyse inverse, d’employer des modèles complexes proches de comportements réels. En effet, sans être des développeurs de dispositifs expérimentaux, le laboratoire utilise des méthodes de mesure en contournant leur utilisation usuelle pour élargir le champ exploratoire. L’utilisation des différentes techniques permet de relier les aspects expérimentaux et numériques.
- Déflectomètre à masse tombante
- Emission acoustique
- Ultasons
- Suivi de marqueurs
- Corrélation d’images numériques
- Mesures résistives
Cette thématique transversale vient compléter les deux thématiques historiques que sont la Durabilité des Structures Routières et la Durabilité des Structures Bois. En cohérence avec le patrimoine d’ouvrages d’art et de bâtiments anciens, cette transversalité s’accompagnera de l’émergence d’applications diagnostic des structures maçonnées. En effet, avant l’arrivée du béton armé et de l’acier, une grande partie des ouvrages du Génie Civil faisait appel à la maçonnerie (pierre, terre cuite et terre crue). Aujourd’hui, on estime à près de 80% les structures en maçonneries demandant des besoins de maintenance, de réhabilitation toute en comprenant les cinétiques de dégradation. En appuis avec le Master Génie Civil IMRO, le laboratoire se devait de se positionner sur cette thématique peu étudiée en France.
Il s’agit donc du domaine scientifique le plus récent dans lequel le laboratoire développe son expertise. Le laboratoire est aujourd’hui membre et coordinateur du Groupe d’Intérêt Scientifique Maçonneries (accueil en avril 2015 de la première réunion du GIS). Avec l’appui d’IFSTTAR et d’entreprises spécialisées dans l’inspection des ouvrages d’art en maçonnerie (DIADES, GETEC), il développe des approches inédites :
- Comportement à l’endommagement des arcs maçonnés
- Élaboration d’un mortier géo polymère pour terre crue
- Comportement thermo hydrique des murs en terre crue
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