Description du sujet de thèse

Le sujet de thèse proposé vise la caractérisation de matériaux de chaussée recyclés in situ par stabilisation par liants bitumineux à l’aide de techniques à température réduite (mousse de bitume) ou à basse température (émulsion bitumineuse). En particulier, il s’agit d’étudier les propriétés de mélanges issus du recyclage sur place de couches bitumineuses avec incorporation d’une partie du sol sous-jacent, résultant du fraisage en profondeur de structures de chaussées existantes (équivalent de full "depth reclamation"). Dans les méthodes courantes de formulation, ces matériaux sont souvent considérés comme des milieux purement granulaires et caractérisés par des essais Proctor et/ou triaxiaux statiques, ou, en alternative, comme des matériaux traités aux liants hydrauliques et soumis à des essais de traction indirecte.
Les objectifs de la thèse comprennent l’étude de la remobilisation du liant vieilli présent dans les agrégats d’enrobés recyclés le suivi de la cinétique d’évolution des propriétés thermomécaniques des matériaux finaux produits.
Les étapes principales du travail de recherche consistent en :
• une étude bibliographique approfondie sur les procédures de stabilisation in situ et les mécanismes d’interaction entre bitumes vieilli et d’apport lors de l’utilisation de ces techniques
• la caractérisation des composants de base des matériaux, incluant l’extraction et la caractérisation thermomécanique du bitume vieilli des agrégats d’enrobés
• le désenrobage séquencé des matériaux recyclés avec caractérisation des propriétés des différentes couches afin d’étudier la remobilisation du liant vieilli
• le suivi du murissement des matériaux recyclés en fonction du temps et des conditions environnementales, par le biais d’essais de laboratoire
Le travail de recherche sera mené en collaboration avec un partenaire industriel et fera l’objet de réunions régulières afin d’en évaluer l’avancement et d’ajuster les activités en fonction des résultats obtenus. Des séjours chez le partenaire pourront être requis.
En complément du travail en laboratoire, le doctorant (ou la doctorante) participera à l’activité du groupe de recherche sur les matériaux de chaussée et, plus en général, à la vie collective du laboratoire, y compris par des activités de transfert sociétal et vulgarisation.

Contexte de travail

Le recrutement s’opère au sein de l’Equipe, Géo-matériaux et Constructions Durables du LTDS, à l'ENTPE. Le poste à pourvoir s’insère dans la thématique de l’étude du comportement des structures de chaussées routières, ferroviaires et aéroportuaires, ainsi que le comportement des matériaux qui composent ces structures.

Le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes, Unité Mixte de Recherche 5513 du CNRS, regroupe des chercheurs appartenant à 3 établissements : l’Ecole Centrale de Lyon, l’Ecole Nationale des Ingénieurs de St. Etienne, devenue école interne de Centrale Lyon, et l’ENTPE.
Au sein du LTDS, à l’ENTPE, sont développées des recherches en sciences de l’ingénieur, appliquées au génie-civil et au bâtiment, qui associent les approches de la physique (rhéologie, thermique, acoustique, lumière), de la mécanique (matériaux, structures, dynamique), et de la perception (confort, gêne, intelligibilité).
L’ENTPE emploie sur ce champ 21 chercheurs de statuts divers (ITPE, CR et DR du MTES et du CNRS), une dizaine d’ingénieurs d’étude, d’ingénieurs de recherche et de post-doctorants, 4 techniciens et 5 personnels administratifs. Elle y accueille également une trentaine de doctorants sous des statuts divers (ITPE, contrats doctoraux, CIFRE, boursiers, autres).
Ses chercheurs travaillent en collaboration avec d’autres laboratoires en France et à l’étranger notamment dans le cadre de programmes de recherche nationaux, européens, et internationaux ainsi que dans le cadre de projets de recherche collaboratifs en partenariat avec le tissu industriel. Les activités de recherche menées s’inscrivent essentiellement dans les thématiques développées dans les trois équipes suivantes :
• Géo-matériaux et Constructions Durables : Les recherches développées concernent d’une part les géomatériaux naturels ou anthropiques (sols, matériaux premiers et biosourcés, béton, matériaux bitumineux, matériaux composites, etc.) en vue de leur utilisation dans les ouvrages. Les sollicitations complexes et couplages multi-physiques (couplages thermo/hydro/chimio/ hygro/électro-mécaniques) sont pris en compte ainsi que les problématiques scientifiques liées à l’efficacité énergétique dans le bâtiment. Elles concernent d’autre part les ouvrages du génie civil (routes, tunnels, remblais, digues, constructions en terre, ouvrages maçonnés, …) dans le but d'en comprendre les pathologies spécifiques, de les réhabiliter ou de définir des méthodes constructives innovantes et durables et de proposer des outils de dimensionnement avancés.
• Dynamique des Systèmes Complexes : Les recherches portent sur les réductions de modèle en dynamique linéaire et non linéaire, élaborées dans un cadre relevant de la mécanique, des mathématiques appliquées et des sciences physiques pour l’ingénieur.
• Bio-ingénierie & Perception, Mécanique des Matériaux et Procédés : Il s’agit de développer des connaissances sur la physique et la perception des constructions et de leur environnement, notamment dans les domaines de l’acoustique, la lumière, la thermique et la qualité de l’air.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.