Comportement Au Jeune âge Des Composites Cimentaire Renforcés Par Des Fibres Végétales

**Comportement au jeune âge des composites cimentaire renforcés par des fibres végétales**:

- Réf **ABG-131794**
- Sujet de Thèse
- 09/05/2025
- Contrat doctoral
- Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement
- Lieu de travail- Béthune - Les Hauts de France - France
- Intitulé du sujet- Comportement au jeune âge des composites cimentaire renforcés par des fibres végétales
- Champs scientifiques- Génie civil, BTP
- Matériaux
- Mots clés- Fibres végétales, rhéologie, fissuration, retrait, interface

**Description du sujet**:
**Contexte**

**Objectifs**

L’ambition de ce travail, visant à mieux comprendre le comportement au jeune âge des composites cimentaires biofibrés, est de pouvoir permettre ensuite une utilisation plus rapide et pertinente des fibres végétales dans les composites en remplacement des fibres traditionnelles minérales ou pétro-sourcées. Par ailleurs, les méthodes d’essais expérimentaux couplés à des analyses d’images ou de tomographies qui pourront être développées et utilisées dans ce projet pourront être utiles à la communauté des sciences de matériaux, et éventuellement transposables à d’autres matériaux fibrés (ex : matrice polymère).

Aussi, le premier objectif de ce travail est de permettre des avancées significatives dans la compréhension des propriétés fonctionnelles des composites cimentaires biofibrés, en lien avec les caractéristiques de l’interface fibre/matrice et leur effet sur les propriétés fonctionnelles du composite. Le deuxième objectif sera de développer des nouvelles méthodes d’essais basées sur des couplages entre des essais de mesures de propriétés physico-mécaniques des composites et des méthodes d’observations 3D de la matière (tomographie) associé à l’analyse d’images. Dans ce but, les propriétés des matériaux seront caractérisées à deux échelles différentes d’analyses (de l’échelle microscopique à l’échelle macroscopique pour les propriétés fonctionnelles) afin de définir les paramètres clés permettant d’avoir les meilleures propriétés des composites. En particulier, BIOFIB s’attachera à répondre aux verrous scientifiques suivants:

- Etudier l’influence des caractéristiques physiques, morphologiques et chimiques des fibres de lin sur les propriétés rhéologiques des mélanges biofibrés.
- Etablir des liens entre l’organisation interne des fibres dans la matrice et le développement du retrait et de la fissuration, avec l’observation du développement de cette fissuration de manière spatiale et volumique.
- Apporter une meilleure compréhension de la formation de la fissuration au jeune âge liée au retrait plastique et l’effet des fibres végétales sur cette fissuration.
- Evaluer l'impact des interactions entre les composés végétaux et minéraux sur l’évolution des propriétés à court et moyen terme des composites biofibrés.

**Méthodologie**

**1-**Comportement rhéologique des composites cimentaires biofibrés**

Comprendre, par une approche rhéologique, les phénomènes régissant les écoulements du mélange à l’état frais et les enchevêtrements des fibres. L’influence des caractéristiques physiques, morphologiques et chimiques des fibres de lin et de chanvre sur les propriétés rhéologiques des mélanges biofibrés sera également étudiée dans ce lot.

**2-**Caractérisation du retrait plastique et fissuration au jeune âge**

Il s’agira de déterminer le retrait plastique de ce matériau et l’évolution des pressions capillaires internes durant les premières heures de maturation. De plus, l’objectif sera d’établir des corrélations entre l'organisation de la matière, notamment l’orientation des fibres, et les propriétés de fissuration des composites au cours du temps.

**3-**Adhésion fibre-matrice : étude de la zone de transition interfaciale**

Cette tâche se focalisera sur l’observation de l’interface fibre-matrice ainsi que sur son développement. L’objectif sera notamment d’établir un lien entre les modifications observées au cours du temps de cette interface et les propriétés d’adhésion mesurées mécaniquement.

**Références bibliographiques**
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