Unité : CERI Matériaux et Procédés
Responsable hiérarchique : M. Mahfoud BENZERZOUR
Nature de l’emploi : Stage Master 2 (Projet de fin d’étude)
Lieu de travail : 764, Boulevard Lahure 59508 Douai.
Contexte :
Ecole sous tutelle du ministère en charge de l’économie et des finances, et école de l’Institut Mines Télécom, 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 20000m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d’excellence dans les domaines suivants :
Systèmes Numériques
Energie Environnement
Matériaux et Procédés
Pour plus de détails, consulter le site internet de l’Ecole : www.imt-nord-europe.fr
Le stage sera effectué au sein du CERI Matériaux et Procédés et fait partie des axes de recherche « Économie circulaire et éco-matériaux » et « Procédés avancés ». L’axe « Économie circulaire et éco-matériaux » étudie l’utilisation de matières premières secondaires dans divers secteurs industriels, tels que les travaux publics et le bâtiment. Cet axe de recherche s’inscrit dans la démarche de préservation des ressources naturelles, de réutilisation et de recyclage de déchets et sous-produits industriels dans une perspective de développement durable et d’économie circulaire. Trouver des solutions alternatives de valorisation dites éco-responsables notamment dans la filière du Génie Civil où annuellement, 400 millions de tonnes de matériaux granulaires sont consommés en France est aujourd’hui une priorité majeure.
Le sujet de stage a pour objectifs de développer des solutions de valorisation des déchets composites (résine polyester fibre de verre) fin de vie issus de l’automobile dans la formulation d’un béton.
L’utilisation des déchets composite par substitution au sable constitue une alternative à la consommation de matière première. L’ajout des broyats de composites peut représenter un intérêt au niveau des performances mécaniques dans les matériaux de construction et permettre de diminuer le dosage en ciment qui a un impact environnemental important dans la formulation du béton.
Face à ce constat, le stage propose de substituer une partie des constituants du béton et notamment le sable par des broyats composites en étudiant les paramètres pouvant impacter les caractéristiques du béton.
Le sujet a déjà été abordé à IMT Nord Europe par le biais de deux stages (1 PFE en 2023 et 1 stage M1 en 2024) et de deux projets de recherche (niveau M1 en 2024) par des étudiants de l’école du CERI MP. La demande de stage a pour but de consolider/compléter/continuer les résultats déjà obtenus par l’étude de l’apport d’un broyat plus fin. Les résultats précédents ont démontré l’intérêt de l’incorporation des MPR composites sur une partie des propriétés mécaniques mais en présentant une grande variabilité dans les résultats. Cette variabilité devra être comprise et maîtrisé afin d’améliorer l’interprétation des résultats obtenus.
Missions :
-Etat de l’art et définition d’un plan d’expérience dans le but de consolider les résultats déjà obtenus. L’étude se poursuivra avec du broyat fin type poudre.
-Etude rapide de la faisabilité économique et la réduction des impacts environnementaux de la création de cette filière de valorisation (estimation du gisement et du besoin du marché ré-utilisateur des déchets)
Partie expérimentale :
-Essais laboratoire : Caractérisation physique (essai mécanique, essai de rhéologique, porosité, prise Vicat etc.) de plusieurs formulations d’un mortier formulé avec des broyats composites. Une étude sur la formulation d’un composite organique à partir de broyat composite pourra également être menée en parallèle.
-Exploitation des résultats des essais laboratoire : Etude de l’influence des paramètres de formulation/paramètres d’étude (granulométrie du broyat, dosage ciment/eau/broyats composites ou résine/fibres/broyats).
-Observation facies rupture au MEB : Etude de l’adhérence broyats composites/matrice.
Objectifs scientifiques :
1-Comprendre l’impact de la substitution du sable par le broyat poudre dans les propriétés du mortier (notamment au niveau de la finesse du broyat avec une étude sur des poudres).
2- Comprendre comment améliorer les propriétés des solutions en optimisant les paramètres de formulations (rapport E/C, pourcentage de substitution, finesse du broyat, etc.)
3- Définir les applications possibles et évaluer la faisabilité économique et la pertinence au niveau environnemental des formulations développées.
