Laura Prévitali soutiendra sa thèse intitulée "Bétons biosourcés à base de roseaux et de liants bas-carbone : de l’interaction liant–granulat aux performances hygrothermiques et mécaniques" le lundi 2 novembre à 9 heures.
La soutenance aura lieu en salle B108 à l’École Nationale des Travaux Publics de l’État située au 3 Rue Maurice Audin 69 120 à Vaulx-en-Velin. Pour ceux qui souhaiteraient y assister en distanciel, il est prévu de retransmettre la soutenance via le lien suivant : https://teams.microsoft.com/meet/3999371412907866?p=RNTo7PrV318tVyGN5G
Elle sera évaluée par le jury suivant :
- Céline PERLOT BASCOULES, Professeur des Universités, Université de Pau et des Pays de l’Adour (Rapportrice)
- Nassim SEBAIBI, Directeur de recherche, Builders école d’ingénieurs Caen (Rapporteur)
- Élodie PRUD’HOMME, Professeur des Universités, INSA Lyon (Examinatrice)
- Séverine ROSA LATAPIE, Maîtresse de conférences, Université de Technologie Tarbes Occitanie Pyrénées (Examinatrice)
- Mohamed SONEBI, Professor, Queen’s University of Belfast (UK) (Examinateur)
- Teddy FEN-CHONG, Directeur de recherche, Université Gustave Eiffel (Directeur de thèse)
- Antonin FABBRI, Directeur de recherche, École Nationale des Travaux Publics de l'État (Co-directeur de thèse)
- Thouraya SALEM, Ingénieure de recherche - Université Gustave Eiffel (Encadrante)
Résumé :
Le secteur du bâtiment est aujourd’hui contraint de repenser ses pratiques en raison de leur impact environnemental significatif. Dans ce contexte, le développement de matériaux biosourcés apparaît comme une solution prometteuse. Ces matériaux présentent notamment des propriétés intéressantes en matière d’isolation thermique et de régulation de l’humidité, contribuant ainsi à réduire l’empreinte carbone du secteur de la construction. Le chanvre constitue aujourd’hui le granulat biosourcé le plus étudié. Toutefois, la diversification des ressources apparaît nécessaire afin de valoriser les ressources disponibles localement. Le roseau commun (Phragmites australis), présent dans les roselières des zones humides, constitue à ce titre une alternative pertinente. Sa récolte, lorsqu’elle est raisonnée et régulière, contribue à l’entretien des roselières en limitant les phénomènes d’atterrissement, tout en fournissant une ressource végétale valorisable comme matière première dans les bétons biosourcés.
À ce jour, il demeure difficile de prédire les propriétés d’usage des bétons biosourcés à partir de la seule connaissance de leurs composants de base, et leur mécanisme d’hydratation est encore peu maîtrisé. Cette thèse vise ainsi à formuler un matériau biosourcé à base de roseau et de liant bas carbone, multifonctionnel, à la fois structurel et hygrothermique.
Le suivi de l’hydratation par calorimétrie de Langavant, complété par des analyses microstructurales, a permis d’évaluer l’influence de la composition du liant et du prétraitement des particules de roseau sur la chaleur dégagée par la matrice. Différents prétraitements des particules de roseau (à l’eau et à la chaux) et conditions de cure ont été étudiés. Les analyses thermogravimétriques montrent que, pour les échantillons contenant des roseaux prétraités, la Portlandite se forme quelle que soit les conditions de cure. En revanche, pour les échantillons contenant des roseaux non prétraités, sa formation n’est observée qu’en cure par immersion dans l’eau.
La caractérisation thermique des bétons de roseau, d’une masse volumique proche de 1000 kg/m³, a confirmé leur potentiel isolant, avec des conductivités thermiques atteignant 0,1 W/(m.K). L’analyse des propriétés d’hydratation et de la résistance à la compression a mis en évidence l’influence de la compatibilité liant-roseau sur les performances mécaniques, avec des résistances atteignant 3,57 MPa.
Cependant, malgré une bonne compatibilité liant–roseau, les résistances mécaniques des bétons de roseau restent limitées à quelques MPa, avec une empreinte carbone non nulle. La différence de rigidité entre les particules végétales et la matrice liante doit ainsi être prise en compte pour mieux comprendre ces limitations mécaniques. Finalement, une étude complémentaire a été menée en substituant les liants hydrauliques par une matrice terre. Cette approche a permis d’obtenir un matériau plus neutre, plus souple et plus écologique, tout en conservant des propriétés d’usage comparables à celles des matériaux à base de ciment.