Proposition de thèse sur contrat doctoral

      Procédés de rénovation des bâtiments : Critères de comptabilité des matériaux bio et géosourcés.Face aux enjeux environnementaux actuels, le domaine de la construcon est en pleine mutaon. La mise en place de nouvelles réglementaons pour les construcons neuves (Réglementaon Environnementale 2020), les objecfs gouvernementaux de rénovaon énergéques des bâments à hauteur de 500 000 logements par an et la prise de conscience globale sur les impacts environnementaux du secteur poussent à la mise en place de nouveaux procédés construcfs et l’ulisaon de nouveaux matériaux plus respectueux de l’environnement. Si le domaine du neuf est concerné, les plus gros enjeux se trouvent dans le secteur de la rénovaon du bât ancien, notamment post-45. Aujourd’hui, la France compte environ 35 millions de logements, parmi eux plus de 12 millions de maisons individuelles sont qualifiées de véritables « passoires énergéques » et nécessitent une rénovaon thermique urgente. Pour l’habitat collecf (majoritairement des immeubles), c’est 70% du parc qui présentent une classe énergéque de type D à G. Pour a7eindre les objecfs en termes de performances thermiques tant en hiver, afin d’éviter les déperdions thermiques, qu’en été, pour a7énuer les effets des vagues de chaleur, une isolaon thermique est ajoutée pouvant être traitée soit par une isolaon thermique extérieure (ITE), soit par une isolaon thermique intérieure (ITI). Ainsi, de nouvelles parois mul-matériaux apparaissent composées d’éléments appartenant au bât ancien et d’éléments de rénovaon. Les éléments de rénovaons thermiques actuels sont cependant majoritairement composés de matériaux possédant des impacts environnementaux très élevés (polystyrène, laine de roche...), rendant indispensable la recherche d’alternaves. Dans cet objecf, des matériaux à base de maères premières bio et géo-sourcées sont de plus en plus ulisés et développés sous la forme notamment de matériaux projetés (chaux/chanvre) d’épaisseurs plus ou moins importantes (5 à 20 cm), de correcteur thermique (terre/paille) en couches minces (3 à 6 cm) ou encore d'enduit de quelques cenmètres (terre/chaux ou plâtre) appliqués à la surface des parois à rénover, dont la nature peut être très variable. Cependant, le manque de recul sur ces matériaux fait que l'évoluon de leurs performances, de leur durabilité et des jeux d'acteurs qu'ils impliquent sont encore mal décrites et constuent un frein à leur ulisaon. En effet, ce7e méconnaissance peut conduire à l’apparion de pathologie sur les chaners aussi bien à court termes qu’à plus long termes avec des problémaques de moisissures, de fissuraon, de décollement ou de pertes de performances thermiques et mécaniques. L’objecf de ce7e thèse sera donc de définir des critères de compabilité entre la paroi rénovée et les matériaux bio et géosourcés. Afin de données une vue représentave de ces matériaux, l’étude portera sur l’ulisaon de béton de chanvre mise en œuvre par projecon aussi bien sur des murs que pour des planchers, et de mélange terre/paille, en tant que correcteur thermique. La combinaison de ces deux matériaux pourra également être considérée (béton de chanvre + enduit terre/paille). Trois types de support de contact seront étudiés à savoir le parpaing, grand représentant du bât à rénover, le bois et le pisé. Afin de répondre à ce7e problémaque, l’étude sera menée à l’échelle du matériau (caractérisaon des matériaux bio et géosourcés, impact des paramètres de formulaon sur les propriétés physiques, microstructurales, mécaniques, thermiques et en termes de durabilités), à l’échelle de l’interface support / matériaux bio et géosourcés (transfert hydriques, adhérence, durabilité) et enfin à l’échelle de la paroi à pete échelle afin d’évaluer la durabilité de ces assemblages dans différentes ambiances. Enfin, l’exploitaon croisée de l’ensemble des données générées par ce7e thèse sur ces différents matériaux perme7ra de déterminer des critères de sensibilité pour l’apparion de certaines pathologies et des critères de compabilité entre les différents éléments en regard des formulaons considérées et des modes de mise en œuvre. Ces critères seront par la suite déterminants pour la massificaon de ces matériaux dans le domaine de la rénovaon. Ces différents points seront alimentés par une étude bibliographique, complétée par un état des lieux des techniques et des matériaux mis en œuvre dans les condions réelles sur chaner auprès d’arsans du domaine, d’architectes, de bureaux de contrôle et d’organismes professionnels, qui s’appuiera sur des recherches menées dans le cadre du projet pédagogique « amàRéno » (Massificaon des compétences en rénovaon bio- et géo-sourcées, ANR-CMAS-0017), dont l’INSA Lyon est partenaire. Ce7e approche territoriale, ciblée sur la région Auvergne Rhône-Alpes, en lien avec les acteurs du domaine perme7ra de mieux ancrer les recherches de ce7e thèse dans les problémaques existantes freinant le déploiement de ces matériaux à grande échelle. Références bibliographiques : Delhomme F., Prud'homme E., Julliot C., Guillot T., Amziane S., Marceau S. Effect of hemp on cement hydraon: Experimental characterizaon of the interfacial transion zone. Results in Chemistry 4:100440, 2022. Prudʼhomme E., Delhomme F., Julliot C., Corvalan L., Amziane S., Toussaint E., Marceau S. A New Experimental Setup to Characterize Binder–Vegetal Parcle Compability in Plant-Based Concrete. Buildings 14(4):1000, 2024. Mots-clefs : Matériaux de construction, Biosourcés, Géosourcés,Direction : Elodie Prud’homme, Laboratoire MATEIS, Département GCU, INSA Lyon Fabien Delhomme, Laboratoire GEOMAS, Département GCU, INSA Lyon Chantal Berdier, Laboratoire EVS, Département GCU, INSA Lyon Contact : elodie.prudhomme@insa-lyon.fr Profil du candidat recherché : Le (la) candidat(e) de niveau bac +5 dispose de solides compétences et d’expérience en science des matériaux (physico-chimie, rhéologie, mécanique et thermique) (INSA, Grandes écoles généralistes, INP Grenoble, ...). Le (la) candidat(e) devra avoir : • un intérêt marqué pour la recherche appliquée, • de bonnes compétences en communication, aussi bien orales qu’écrites, • de bonnes capacités de travail en équipe. Organisé(e), fiable, réactif (ve), le (la) candidat(e) devra faire preuve d’esprit d’initiative et d’innovation. Le (la) candidat(e) apprécie le travail en équipe. La maitrise de la langue anglaise à l’écrit comme à l’oral est nécessaire. Compétences qui seront développées au cours du doctorat : Durant sa thèse, le doctorant développera un nombre important de compétences, et notamment : - Capacité de mener une veille informationnelle et technologique : recherche bibliographique tout au cours du travail de recherche, - Expertise scientifique et technique de haut niveau en lien avec sa thèse et les sujets connexes, - Gestion des problématiques complexes, - Capacité d’analyse et de synthèse, - Maîtrise de la gestion du projet, - Créativité, travail prospectif et démarche innovante, - Capacité relationnelle et de communication : intégration dans les équipes des laboratoires, communication lors de congrès nationaux et internationaux, développement de collaborations, - Maîtrise des langues étrangères, - Capacité d’auto-évaluation et de remise en question. Date limite de candidature : 01/05/2025 Date de début : 01/10/2025