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• L'INSTITUT DE MÉCANIQUE ET D'INGÉNIERIE DE L'UNIVERSITÉ DE BORDEAUX communique

  CONTRAT DOCTORAL POUR LE MOIS D'OCTOBRE 2025.

  L'Institut de Mécanique et d'Ingénierie (UMR5295) de l'Université de Bordeaux propose un contrat doctoral.

  Sujet de thèse : COMPORTEMENT EN FATIGUE CORROSION ET CORROSION SOUS CONTRAINTE D'ACIERS A GRADIENT DE COMPOSITION CHIMIQUE CONÇUS PAR FABRICATION ADDITIVE

  DATE LIMITE DE CANDIDATURE : Fin Juin 2025.

  La fabrication additive (FA) utilisant des hautes énergies connaît, depuis plusieurs années, un essor important. En effet, elle permet de concevoir des pièces en métal originales, aux propriétés optimisées et non réalisables par les procédés conventionnels. Son originalité réside aussi dans la possibilité de réaliser des nouveaux alliages à gradients de propriétés pour lesquels de nombreux verrous scientifiques et technologiques subsistent et nécessitent un effort de recherche amont souvent pluridisciplinaire.

  Dans ce contexte, un Groupement d’Intérêt Scientifique « Hautes Energies en Fabrication Additive » (GIS HEAD) porté par de nombreux industriels issus de différents domaines a vu le jour en 2022.

  L’utilisation de la technologie de dépôt et fusion par arc (DED-arc) a été choisie. Une collaboration est mise en place entre l’I2M et l’Institut Clément Ader (Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées / UMR CNRS 5312) pour l’élaboration des matériaux d’étude.

  La thèse se déroulera au sein de laboratoire I2M de Bordeaux. L’objectif de ce travail consistera à étudier en corrosion, corrosion sous contrainte et fatigue corrosion des assemblages fabriqués par DED-arc avec gradient de composition chimique entre INVAR et acier inoxydable austénitique 316L. Le couplage galvanique dans la zone à gradient nécessitera l’utilisation des techniques électrochimiques locales :SECM (Scanning Electrochemical microscopy) ou LEIS (Localized Electrochemical Impedance Spectroscopy) pour caractériser à une échelle locale le comportement électrochimique hétérogène de l’assemblage.

  Pour étudier le comportement en corrosion sous contrainte de la zone assemblée, des mini éprouvettes de traction seront fabriquées afin d’étudier l’influence de la déformation du matériau sur son comportement en corrosion. La zone autour du gradient de concentration chimique sera étudiée. Des mesures de déformation par corrélation d’image permettront de caractériser l’impact des hétérogénéités microstructurales sur l’hétérogénéité de déformation de l’assemblage et sur la localisation de l’endommagement par corrosion sous contrainte.

  Des essais de fatigue-corrosion sur les microstructures à gradient permettront d’identifier les mécanismes d’amorçage et de propagation de fissures et de les comparer à ceux observés sur les matériaux de base. Le but de cette étude est de caractériser le rôle joué par le gradient de microstructure sur l’amorçage et la propagation de fissures en fonction des niveaux de chargement appliqués et de proposer un modèle de prédiction de la durée de vie.

  L’optimisation du procédé d’assemblage fera évidemment l’objet d’une partie non négligeable du travail de thèse puisqu’en fonction des résultats de durabilité obtenus pendant la thèse, les paramètres du procédé pourront être réévalués.
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  PROFIL : Titulaire d'un Master 2 (ou d'un diplôme d'ingénieur), le/la candidat(e) devra avoir des connaissances sur les matériaux métalliques (métallurgie, corrosion, comportement mécanique). Il (elle) devra avoir un intérêt pour les études expérimentales et une capacité d’analyse des différents résultats obtenus.

  Financement : Contrat doctoral de droit public.

  Début de la thèse : Octobre 2025.
   

  Contact : Olivier DEVOS : olivier.devos@u-bordeaux.fr

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• LA CORROSION DES ARMATURES ET LA DURABILITÉ DES STRUCTURES EN BÉTON ARMÉ EN FAÇADE LITTORALE

  CONTRAT DOCTORAL POUR LE MOIS D'OCTOBRE 2025.

  Sujet : ÉVALUATION DE LA CORROSION DU BÉTON ARMÉ EN MILIEU MARIN OU ATMOSPHÉRIQUE PAR DE NOUVELLES APPROCHES ÉLECTROCHIMIQUES

  DATE LIMITE DE CANDIDATURE : 15 mai 2025.

  Lieu de la thèse : La Rochelle Université et l’Université Gustave Eifel – Campus de Marne-la-Vallée.

  CONTEXTE
  Le sujet de thèse proposé concerne la corrosion des armatures et la durabilité des structures en béton armé en façade littorale. Cette étude vise à étudier des nouvelles approches électrochimiques fiables pour évaluer l’avancement de la corrosion des armatures. Cela permettra de mieux appréhender les mécanismes de corrosion dans le béton armé et, par conséquent, de prolonger la durée de vie des structures, en plus de la réduction des coûts et de l’empreinte environnement de la maintenance de ces structures. Par ailleurs, l’étude se fera sur des matériaux cimentaires contenant des additions minérales qui sont des sous-produits de l’industrie. Ces additions sont généralement utilisées comme substitution d’une partie du ciment dans le béton. Leur utilisation permettra d’une part, de valoriser ces déchets industriels, et d’autres part, de diminuer l’utilisation du ciment et contribuer à la réduction des émissions de CO2 et de l’impact environnemental des structures en zones littorales.

  Même si les enjeux concernés ici peuvent être considérés comme mondiaux, ils ont néanmoins une forte résonance locale. En effet, les ouvrages en béton armé sur le littoral de la Charente Maritime – citons le pont de l’ile d’Oléron, le pont de Ré, les infrastructures portuaires rochelaises - commencent à être anciens et souffrent de dégradations liées aux phénomènes de corrosion. Avec ce travail de thèse, de nouvelles approches électrochimiques seront proposées pour évaluer plus efficacement la corrosion des armatures dans ces structures
  en béton armé. A terme, ces améliorations permettront d’appréhender le comportement des structures dans les zones maritimes (résistance à la corrosion), et par conséquent, d’allonger leur durée de vie en optimisant les décisions de maintenance/réparation.

  DESCRIPTIF DU SUJET

  Les armatures du béton armé, généralement en acier carbone, se trouvent au sein d’un milieu solide poreux très alcalin. Dans ce milieu, l’acier est passivé et recouvert d’un film d’oxyde protecteur d’épaisseur nanométrique.

  Avec le temps, la corrosion des armatures peut survenir soit lorsque les ions chlorure auront atteint les armatures au-delà d'une certaine concentration soit lorsque le CO2 de l’air ambiant aura carbonaté le béton d'enrobage engendrant une diminution de son pH. La corrosion de l'acier va conduire à une diminution du diamètre de l'armature, une fissuration du béton (les produits de corrosion du fer sont plus volumineux que le fer métal) et une diminution de l'adhérence acier/béton. La fissuration de l'enrobage béton va induire une accélération de l’arrivée des agents agressifs sur le métal. Tous ces phénomènes peuvent conduire à une diminution de sa capacité portante et donc fragiliser la structure.

  Lors du projet National APPLET (2007-2010), une première étude de suivi de la corrosion de prismes en béton armé fabriqué avec du ciment CEM I) a été menée [2,3] et des résultats de simulation et de prédiction de la corrosion ont été proposés. Le projet national PerfDuB (2015-2022), pour Approche Performantielle de la Durabilité des ouvrages en Béton [2], a initié en 2019 un vaste programme scientifique en considérant une analyse combinée de l'approche performantielle (étude des réactions de transfert dans le béton d'enrobage) et de l'approche de corrosion (étude de la résistance à la corrosion de l'armature en acier dans le béton). Ce programme, financé par l'IREX, impliquait plusieurs laboratoires : le Laboratoire Expérimentation et Modélisation pour le Génie Civil et Urbain (EMGCU) de l’Université Gustave Eiffel, le Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE) de La Rochelle Université, le Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques (LRMH) et le Centre d'études et de recherches de l'industrie du béton (CERIB). Plusieurs centaines d'éprouvettes en béton armé à l’échelle centimétrique, constituées de différentes armatures et avec différentes formulations de ciment (témoins, avec chlorure au gâchage ou après carbonatation pour accélérer la corrosion), ont été fabriquées et placées dans plusieurs conditions environnementales et climatiques.

  - A La Rochelle, sur 2 sites : le port des Minimes (en immersion permanente dans l'eau de mer) et la plateforme au pied de la Tour St Nicolas (en zone de marnage),
  - A l’Université Gustave Eiffel en fonction de binômes température et humidité relative (Température 20 ou 45°C, HR = 60%, 80% et 92%) et des conditions naturelles extérieures,
  - Au CERIB, en fonction de binômes température et humidité relative (Température 20 ou 45°C, HR = 60%, 80% et 92%) et des conditions de cycles et des conditions naturelles extérieures.

  Depuis le démarrage de ce programme, plusieurs campagnes expérimentales de mesures électrochimiques ont été menées sur des prismes en béton armé par les différents partenaires [4-7]. Les premiers résultats semblent montrer que les processus de corrosion ne sont pas encore à l’oeuvre sur la plupart des éprouvettes, à part quelques une soumises à l’atmosphère naturelle et au binôme 45°C – 92% HR. En effet, le béton est encore trop « jeune » pour s’être carbonaté et ainsi réduire son alcalinité. Par ailleurs, les chlorures du milieu marin ne semblent pas encore avoir atteint l’armature pour les éprouvettes ne contenant pas de chlorure au gâchage.

  Toutefois, les mesures électrochimiques communément appliquées dans l'étude du béton armé (mesures à l’éponge ou immergés, mesures de potentiels en circuit ouvert – OCP, de résistance de polarisation- Rp et de Spectroscopie d’Impédances Electrochimiques – SIE) réalisées sur l’ensemble de ces prismes ne sont pas toujours cohérentes entre elles. Les processus électrochimiques mis en jeu sont beaucoup plus complexes qu’envisagé et nécessitent une approche plus fondamentale sur la compréhension des mécanismes et leurs réponses aux mesures électrochimiques.

  L’objectif de ce travail de thèse est d’effectuer des campagnes de mesures électrochimiques, Non Destructives (ND), sur les différents prismes en béton armé en milieu chloruré (à La Rochelle et à l'Université Eiffel) et en milieu de carbonatation (au CERIB). Il s’agira de proposer une nouvelle méthode électrochimique robuste qui prenne en compte les conditions de mesures (immersion de l'éprouvette ou utilisation d’une éponge, caractérisations électrochimiques (CV ou EIS)) et les conditions de contamination (chlorure ou carbonatation) permettant d’évaluer les processus de corrosion à l’oeuvre au sein des différents bétons. Les résultats seront analysés en fonction des conditions climatiques. Afin de valider les résultats ND, des essais destructifs seront conduits sur certains prismes pour permettre des caractérisations de l’état de surface des armatures de l'interface acier/béton, et identifier les produits de corrosion s’étant développés. Pour cela, les techniques de caractérisation disponibles au LaSIE, comme la micro-spectrométrie Raman, la Diffraction des Rayons X, la Tomographie X, seront employées.

  Les observations en Microscopie Electronique à Balayage et EDS seront réalisées au LRMH, partenaire du projet.

  En fonction des résultats obtenus, l’objectif in-fine sera de à simuler et à prédire la corrosion en fonction des conditions climatiques et des agressions.

  PROFIL RECHERCHÉ
  Le-la doctorant-e pourrait être issu-e d’un Master Sciences et Génie des Matériaux ou d’autres formations nationales type ingénieur, notamment dans le domaine de l’électrochimie et des matériaux. Le candidat devra montrer un intérêt pour l’expérimentation et la gestion de jeux de données expérimentales. Il devra être mobile (la thèse se déroulant à La Rochelle et à Marne la Vallée), organisé, rigoureux et montrer des qualités orales et rédactionnelles en français et en anglais. Le-la candidat-e devra impérativement avoir des connaissances en électrochimie.

  Direction de la thèse
  - Dr. Marc JEANNIN, Maître de Conférences – HDR au Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement (LaSIE) de La Rochelle Université
  - Dr. Véronique BOUTEILLER, Directrice de recherche – HDR dans le Laboratoire Expérimentation et Modélisation pour le Génie Civil et Urbain (EMGCU) de l’Université Gustave Eiffel – Campus de Marne- La-Vallée et Directrice de la Chaire scientifique « DECISION » portée par la Fondation Université Gustave Eiffel.
  - Dr. Philippe TURCRY, Maître de Conférences - HDR au Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement (LaSIE) de La Rochelle Université

  De plus, le doctorant sera entouré d’une équipe de chercheurs au LaSIE (4 MCF), au Laboratoire EMGCU (1 DR + 1AI), au CERIB (1 IR) et au LRMH (1 IR) sur laquelle il pourra s’appuyer et bénéficier des compétences de chacun.

   

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• CHAIRE DE PROFESSEUR(E) JUNIOR CNRS "Matériaux durables (DURAMAT)

  Le CIRIMAT (UMR CNRS 5085) fait partie des quatre laboratoires retenus par CNRS Chimie pour potentiellement accueillir une Chaire de Professeur(e) Junior CNRS intitulée « Matériaux Durables (DURAMAT) ».

  La thématique scientifique de cette chaire porte sur le domaine de la durabilité des matériaux dans des conditions d’emploi sévères, thématique pour laquelle le CIRIMAT a une visibilité nationale et internationale reconnue.

  Le CIRIMAT soutient en particulier les candidatures démontrant une expertise dans le domaine de la corrosion aqueuse, corrosion sous contrainte et fragilisation par l’hydrogène, même si toutes autres candidatures relevant du domaine de la durabilité des matériaux métalliques sont les bienvenues.

  L’enseignement associé à la chaire sera fait à l’École d’Ingénieurs ENSIACET de Toulouse INP.

  Cette offre est destinée à des chercheuses/chercheurs avec de l’expérience (doctorat +6) et ouvre la voie à une éventuelle titularisation dans le corps des Directeurs de Recherche CNRS dans les 5 ans à partir de la prise du poste.

  La description des activités du CIRIMAT, et notamment celles dans le domaine de la durabilité des matériaux métalliques, est accessible sur le site : https://cirimat.fr

  Il est recommandé aux candidat(e)s de prendre contact avec le CIRIMAT pour construire un projet cohérent avec le contexte de la chaire d’une part, et les attentes de l’unité d’autre part.

  Pour ce faire, veuillez contacter : Professeure Christine Blanc. (christine.blanc@ensiacet.fr).

   

   

   

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