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Offre de stage : Stage sur l'utilisation d'huiles silicones en substitution du liant bitumineux dans l'étude du comportement des enrobés aux températures de mise en oeuvre sur rheologie.enligne-int.com

rheologie.enligne-int.com : Offre de stage

Stage de Master II / PFE Recherche matériaux



Les enrobés bitumineux, dont sont constituées les revêtements de chaussées, se composent d’un squelette granulaire (87% en volume, avec une granulométrie étendue) et d’un liant bitumineux (13% en volume) qui est un solide viscoélastique aux températures de service de la chaussée (de -10 à 40°C) mais un fluide considéré newtonien aux températures de fabrication et de mise en œuvre des enrobés (de 130 à 170°C).
Depuis le début des années 2000, les grandes entreprises routières et les sociétés pétrolières axent leurs recherches sur l’abaissement de ces températures de fabrication et de mise en œuvre des enrobés à chaud (de 30 à 50°C), engendrant de ce fait des problèmes de maniabilité. De nombreux procédés, dits procédés tièdes, ont ainsi été développés (additifs, mousse de bitume, double enrobage, …) en visant des objectifs communs : économique avec l’utilisation du matériel existant (centrale de fabrication), technique avec la garantie de performances équivalentes à celles des enrobés à chaud et environnemental avec une réduction des gaz à effet de serre et un gain énergétique.

Le enrobés tièdes se fabriquent à des températures plus basses que les enrobés à chaud par un chauffage moins important des granulats, tout en gardant en général les mêmes températures de chauffage du liant bitumineux ; mais lors du malaxage, le liant mis en contact avec les granulats voit sa température diminuer et le mélange se stabilise à la température ces granulats.
Par ailleurs, les liants bitumineux sont des matériaux viscoélastiques, dont les propriétés de viscosité varient avec la température (plus la température augmente, plus la viscosité diminue). Cette viscosité du liant joue un rôle primordial dans la facilité de fabrication et de mise en œuvre des enrobés. D’un point de vue expérimental, les travaux sur la maniabilité des enrobés nécessite souvent de travailler à haute température avec un contrôle permanent de cette température, ce qui est délicat.

Ce stage, à caractère expérimental, vient compléter un travail de thèse plus large débuté en janvier 2013 et visant à étudier le comportement des enrobés tièdes aux températures de mise en œuvre en se plaçant à différentes échelles : celle du liant bitumineux, celle du mastic (mélange de liant et de fines), celle du mortier (mélange de liant et de sable) et celle de l’enrobé. Le stage a pour objectif d’étudier le comportement d’huiles silicones en substitution du liant bitumineux, choisies avec des viscosités, à température ambiante, comparables à celles des liants bitumineux aux hautes températures de mise en œuvre.
Dans un premier temps, le travail expérimental se fera à l’échelle du liant, du mastic et du mortier par des essais rhéologiques utilisant plusieurs géométries. Puis dans un deuxième temps, sera étudiée la possibilité de fabriquer de l’enrobé avec ses huiles et de mettre en place un essai spécifique de maniabilité (étalement, cisaillement). Le but de ces différents essais sera d’essayer de relier le comportement du liant à celui du mastic (sorte de suspension de grains fin dans le fluide visqueux), puis à celui du mortier et de l’enrobé (assemblages granulaires plus denses dont les grains sont liés par le mastic).

Pays sous le droit duquel le contrat de stage sera signé : France

Temps de travail : Temps plein

Période :
De février/mars à fin juillet
Durée : 5 mois

Lieu du stage
94230 Cachan (fr)

Caractéristiques du candidat idéal :
Outils / Logiciels / Méthodes maitrisés : Notion sur les matériaux, Connaissance rhéologique, Expérimentation de laboratoire, Autonomie