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Axes de recherche

Axe 1 - Matériaux innovants pour la conception de bétons performants, écoresponsables et durables

L'axe regroupe les thèmes sur les propriétés fondamentales et le développement de nouveaux composites cimentaires. Il vise à développer des matériaux cimentaires écoresponsables et performants pour des applications génériques ou nécessitant des propriétés/performances spécifiques. Les travaux de recherche portent sur les liants et les ajouts cimentaires alternatifs locaux, la valorisation des résidus miniers, les granulats recyclés et marginaux, les géopolymères, les bétons autocicatrisants et les bétons pour l'impression 3D (Enjeux E2, E3, E6). Les nouvelles connaissances dans le domaine de la caractérisation physico-chimico-mécanique, de la nanotechnologie et de l'hydratation des matériaux cimentaires et différentes familles de liants alternatifs seront notamment utilisées pour le développement de bétons à empreinte carbone réduite (captage CO2), fabriqués avec des matériaux locaux et pour construire des ouvrages caractérisés par une durée de vie de plus de 100 ans (Enjeux E1, E3).

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Axe 2 - Conception hybride et multi-échelles des ouvrages

La conception hybride et multi-échelle vise l'optimisation des volumes de matériaux et le renforcement des éléments structuraux (E4). Elle est basée sur la sélection intégrée des matériaux, des concepts structuraux et des méthodes de construction afin de minimiser l'impact environnemental, de la construction à la déconstruction (E1). Cet axe porte les avancées scientifiques et technologiques de l'Axe 1 vers une conception novatrice de la structure en béton. Il inclut la conception multi-échelle basée sur les liens fonctionnels entre les paramètres-clés de la microstructure et les performances macroscopiques. Des outils numériques visent la prédiction du comportement structural et de la durée de vie afin d'optimiser les choix des caractéristiques de conception et de durabilité. L'axe inclut le développement de structures modulaires pour minimiser l'impact des travaux, améliorer la qualité et minimiser les matériaux, notamment grâce au développement d'éléments structuraux hybrides (E1).

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Axe 3 - Gestion durable du patrimoine bâti et des villes intelligentes

La gestion durable du patrimoine bâti repose sur une approche qui inclut des pratiques innovantes pour les matériaux cimentaires (Axe 1), la conception du patrimoine bâti (Axe2) et la prévision des performances technique, économique et environnementale. L'Axe 3 inclut le développement de techniques pour les diagnostics et pronostics de la condition des ouvrages, le développement de modèles d'aide à la conception pour planifier les interventions avec des matériaux et de techniques innovantes (E1, E3, E5). Une approche de cycle de vie sera utilisée pour intégrer les aspects environnementaux aux aspects économiques dans les processus décisionnels. Ces outils aideront les gestionnaires d'ouvrages à faire des choix optimisés face à des investissements importants. L'intégration transdisciplinaire (architecture, ingénierie, finance) visera une fabrication paramétrique des ouvrages en béton pour concevoir des projets adaptés à leur contexte en minimisant les impacts environnementaux (E1).

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