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Physique des milieux poreux

La phase liquide contenue dans les pores solides des matériaux joue un rôle fondamental dans de nombreux problèmes du génie civil ou de l’environnement. Elle assure le transport de substances ou des échanges entre phases solides, permet des réactions chimiques, et induit par ses changements de phase (cristallisation, évaporation) des contraintes mécaniques significatives. La physique des milieux poreux « simples » - une phase liquide pure dans un solide poreux simple - est relativement bien maîtrisée. Ce n’est pas le cas pour les matériaux poreux du génie civil ou de l’environnement, généralement multi-composants, multi-phasiques et multi-échelles. Pour caractériser, comprendre ou modéliser ces milieux complexes nous développons des techniques de mesure performantes (notamment Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), Imagerie par Résonance Magnétique (IRM)), de nouvelles approches expérimentales basées sur l’étude de matériaux modèles pour comprendre les mécanismes de transfert et de nouveaux outils de modélisation permettant de prendre en compte les couplages entre phénomènes physiques, chimiques et mécaniques. Ces compétences et méthodes sont fédérées pour aborder diverses applications dans le domaine du génie civil et de l’environnement, dans le cadre de collaborations avec d’autres équipes de Navier (principalement Géotechnique et Rhéophysique), des universités (ENTPE, EPFL, ESPCI, Univ. Tsinghua, Univ. Harvard, d’autres organismes de recherche (IFSTTAR, CSTB, IFP, CETE Lyon, BRGM, INRA) ou avec des industriels (Saint-Gobain, Lhoist, OXAND, Schlumberger, Kerneos) :

  • Récupération assistée du pétrole à l’aide de fluides viscoélastiques ;
  • Réparation d’une surface dégradée de béton ;
  • Injection de fluides non-newtoniens en milieu poreux ;
  • Séchage des sols et des matériaux de construction ;
  • Rétention d’eau dans les mortiers
  • Résistance des coulis cimentaires de forage ;
  • Carbonatation atmosphérique des matériaux cimentaires ;
  • Traitement de l’eau par flocculation ;
  • Attaque acide biogénique des conduites en béton ;
  • Durabilité des bétons soumis à des cycles de gel-dégel en présence de sels ;
  • Stockage du CO2 et divers effets reliés : l’évolution des roches ou des sols, la pénétration dans les matériaux cimentaires, le gonflement du charbon.

Personnel

Chercheurs  : A. Azouni, P. Coussot, P. Dangla, P. Faure, T. Fen-Chong, S. Rodts
Ingénieur  : F. Bertrand
Doctorants  : J. Avendano, A. Blanc, S. Bouteille, J. Boujlel, B. Wang, T. Chevalier, E. Keita, C. Marlière, F. Mattei, A. Morandeau, S. Nikoosokhan, F. Osselin, Jiyun Shen, Rong Wei Yang, Haifeng Yuan, Qiang Zeng