Stage M2 Caractérisation Morphologique et Hydrique de Pyroclastites du Massif Central H/F

Unité : CERI Matériaux et Procédés Responsable hiérarchique : Mahfoud Benzerzour Responsables fonctionnels / Tuteurs de stage : M. CHABANNES/A. AYADI/P. PIZETTE Nature de l'emploi : Stage de recherche M2 (6 mois) Lieu de travail : 764, Boulevard Lahure - 59500 DOUAI Contexte général : École sous tutelle du ministère de l'économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, IMT Nord Europe est née en 2017 de la fusion de Télécom Lille et de l'École des Mines de Douai. Elle compte aujourd'hui parmi les plus Grandes Écoles d'ingénieurs au Nord de Paris avec plus 2200 élèves, dont un quart d'apprentis, plus de 600 diplômés par an et un réseau de 15 000 diplômés. Elle fait partie de l'Institut Mines Télécom, premier groupe public de Grandes Écoles d'ingénieurs et de management de France, et est partenaire de l'université de Lille. IMT Nord Europe a 3 missions principales : former des ingénieurs responsables aptes à résoudre les grandes problématiques du XXIème siècle ; mener des recherches débouchant sur des innovations à haute valeur ajoutée ; soutenir le développement des territoires notamment en facilitant l'innovation et les créations d'entreprises. Son objectif est de former les ingénieurs de demain, maîtrisant à la fois les technologies numériques et les savoir-faire industriels. Idéalement située au carrefour de l'Europe, à 1 heure de Paris, 30 minutes de Bruxelles et 1H30 de Londres, IMT Nord Europe a l'ambition de devenir un acteur majeur des grandes transformations industrielles, numériques et environnementales du XXIème siècle en combinant, tant dans ses enseignements et que dans sa recherche, les sciences de l'ingénieur et les technologies du digital. Localisée sur 2 sites principaux d'enseignement et de recherche, à Lille et à Douai, IMT Nord Europe s'appuie sur plus de 20 000 m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d'excellence dans les trois domaines « Systèmes Numériques », « Energie Environnement » et « Matériaux et Procédés ». Pour plus de détails, consulter le site internet de l'École : www.imt-nord-europe.fr Le stage sera effectué au sein du Centre d'Enseignement de Recherche et d'Innovation pour les Matériaux et Procédés (CERI MP) où sont menées des expertises techniques et scientifiques centrées principalement autour des matériaux du génie civil et des matériaux polymères et composites, ainsi que leur mise en oeuvre par des procédés innovants. Description du sujet de stage : Le stage portera sur l'étude des pouzzolanes qui sont des pyroclastites basaltiques provenant d'éruptions stromboliennes. Elles se caractérisent par une texture vacuolaire avec une porosité qui varie de 30 à 60 % en volume selon la granulométrie. Les agrégats sont obtenus suite à une série d'opérations de concassage criblage (et éventuellement broyage pour les granulométries les plus fines). Grâce aux caractéristiques physiques et morphologiques à l'échelle de la microstructure, les pyroclastites présentent un intérêt potentiel pour le fonctionnement hygrothermique du bâti ancien (inertie thermique, perspirance). Dans ce contexte, le projet cible la consolidation de travaux menés sur la base de caractérisations par des techniques d'imageries (2D/3D) surfaciques et de volumes mettant en évidence la morphologie irrégulières et la rugosité de surface des granules. Il s'agira donc d'approfondir ce travail et d'enrichir la base de données actuelle dans l'objectif d'établir des corrélations entre la morphologie/le réseau poreux (porosité, tortuosité) et les propriétés hygrométriques des échantillons étudiés. Objectifs du stage : Les propriétés morphologiques et microstructurales des pouzzolanes peuvent jouer un rôle important sur leur interaction avec l'eau liquide ou sous forme de vapeur (avec par exemple l'influence notable du niveau d'interconnexion des pores). Le premier objectif du stage consistera à travailler sur le suivi de la perméabilité à la vapeur d'eau des pyroclastites et éventuellement à développer un protocole de suivi de la prise en eau. En parallèle, l'analyse de la morphologie et du réseau vésiculaire sera poursuivie. Le deuxième objectif consistera à développer et améliorer les méthodes de reconstruction numérique des agrégats pour disposer de géométries réalistes utilisables par exemple pour des modèles pore échelle. Il s'agit de fournir les données nécessaires pour alimenter des méthodes de génération de particules assistées par apprentissage automatique permettant de prédire les transferts hydriques et de confronter cela aux mesures expérimentales. Missions/Activités du stage : Le/la stagiaire sera amené(e) à réaliser les activités suivantes : - Caractérisations hydriques (perméabilité, capillarité) - Caractérisation morphologique (imagerie 2D, scan 3D, micro tomographie aux rayons X, porométrie mercure) - Génération de particules numériques sur la base de données morphologiques réelles - Mise en place de premières modélisations numériques (FEM/DEM) d'un transfert hydrique