Notice PFE

Master 2 – Génie civil & Infrastructures

Année universitaire : 2011 / 2012

Projets de fin d’études

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1. Objet

Le projet de fin d’études est un projet réalisé en binôme sous l’encadrement d’un enseignant ou

d’un professionnel dans le domaine du Génie Civil pour une durée de 6 semaines.

Le but de ce projet est de réaliser un travail équivalent à celui d’un bureau d’études ou d’élaborer

un travail expérimental en laboratoire, à partir d’un cahier des charges fourni par l’encadrant.

Il donne lieu à la production par le binôme d’étudiants d’un document écrit, évalué par

l’encadrant.

2. Objectifs

Ce projet a pour objectifs de :

� S’entraîner à travailler en binôme en organisant le partage des tâches,

� Acquérir ou approfondir ses connaissances dans un domaine particulier du Génie Civil,

� Effectuer un travail en quasi-autonomie, équivalent à un niveau d’ingénieur,

� Rédiger un document clair et synthétique, exploitable par des professionnels.

3. Démarche

Les étudiants disposent d’une liste de sujets associés chacun à un encadrant. Chaque sujet fait

l’objet d’une description précise du contexte du projet et du travail demandé par l’encadrant.

Un sujet de cette liste est attribué à chaque binôme qui rencontre son encadrant afin de :

� Situer le sujet dans son contexte (contexte industriel ou/et recherche),

� Définir les étapes du travail,

� Discuter de l’avancement du travail,

� Faire un bilan du travail réalisé.

PS : Pour toutes informations complémentaires contacter :

Abdelhak KACI ([email protected], bureau B303, 01 34 25 69 05)

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4. Calendrier

Jeudi 12 mars : Présentation des sujets aux étudiants

Jeudi 15 mars : Choix des sujets et constitution des binômes

Lundi 26 mars : Début du travail à temps plein sur le projet

Vendredi 4 mai : Fin du projet. Remise du rapport avant 12h

(Tout retard sera pénalisé de 2 points par jour entamé)

Vous fournirez :

- à votre encadrant : une version papier ou numérique de votre rapport (à voir avec

l’encadrant),

- à Abdelhak KACI ([email protected]) une version numérique de votre rapport.

5. Le document de synthèse écrit

Le document, d’un maximum de 50 pages (illustrations comprises, typographie classique),

comprend les éléments suivants :

� Un sommaire,

� Une introduction,

� Le rapport proprement dit établissant :

� Les hypothèses et leur justification,

� Les étapes de calcul, ou d’expérimentation,

� Les résultats obtenus et leur analyse,

� Une conclusion mettant en relief le bilan du projet,

� Une bibliographie le cas échéant,

� Les annexes réduites à leur strict nécessaire.

Une attention particulière sera accordée à l’orthographe et à la cohérence de l’ensemble.

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6. Evaluation L’évaluation du PFE est effectuée sur la base de la grille ci-dessous :

Mise en forme du rapport Présentation

Expression écrite

2 points

2 points

Structure du document, organisation, impression d’ensemble

Structuration

Cohérence de l’ensemble

1 point

1 point

Intérêt et qualité du travail réalisé

Perception et définition des objectifs

Pertinence scientifique/technique

Mises en perspective, conclusion technique

3 points

3 points

2 points

Motivation et qualité du travail fourni par le binô me

Pertinence de la réflexion et motivation

Aptitude à conduire un projet

3 points

3 points

EVALUATION GLOBALE

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Description des projets

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Sujet N° : 3 Renforcement d’un Réservoir par précontrainte additionnelle

Responsable (s)

Fournier Bruno

Spie batignolles - 150 rueGalliéni - 92100 Boulogne-Billancourt

01 47 12 66 21 / 06 03 62 50 57 / [email protected]

Descriptif du projet

Réservoir d’eau potable circulaire à deux cellules en béton armé

Hauteur 5.50 m x Diamètre 24.50 m

Ferraillage insuffisant

Renforcement par une précontrainte additionnelle extérieure de cerclage

Travail demandé

Prendre connaissance du dossier d’exécution de l’ouvrage béton armé

Modélisation de l’ouvrage en éléments finis coques

Mise en évidence de l’insuffisance de ferraillage passif

Se documenter sur les différents types de précontrainte et retenir un système

Effectuer le dimensionnement de la précontrainte additionnelle pour rendre le réservoir conforme

Croquis de principe

Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements, …)

Programme éléments finis

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Sujet N° : 4 Rénovation d’une conduite d’amenée - Blindage métallique + Porte fenêtre

Responsable (s)

Fournier Bruno

Spie batignolles - 150 rueGalliéni - 92100 Boulogne-Billancourt

01 47 12 66 21 / 06 03 62 50 57 / [email protected]


Conduite d’amenée d’un barrage hydroélectrique creusée dans le rocher avec un blindage en béton armé en

mauvais état

Mise en place d’un blindage métallique avec injection d’un coulis de ciment à l’interface

Chagement de la porte dans la fen^tre d’accès

Travail demandé

Prendre connaissance du dossier

Blindage : modélisation de l’ouvrage en éléments finis coques pour la justification en phase de montage (la

justification en phase de service n’est pas demandée)

Porte d’accès : conception, dimensionnement génie civil et métal

Croquis de principe


Programme éléments finis

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Sujet N° : 5 DIMENSIONNEMENT D’UN PONT METALLIQUE TGV

Responsable (s)

M. W. HOORPAH

41 rue du Val d’Or – 95240 Cormeilles en Parisis

0663634257

[email protected]

Descriptif du projet : CALCUL DE PONT MIXTE – CORSE DU SUD

Il s’agit de la construction d’un pont mixte acier béton en arc en démarrage de construction sur la RD81 en Corse

du Sud

Travail demandé

Travail de Bureau d’Etude :

- Modélisation de la structure

- Calcul des efforts et réactions dans la structure métal avec les charges Eurocodes

- Vérification des sections

- Métré de la quantité acier

- Méthode de construction


Logiciel de calcul de structures : SOFISTIK , ROBOT, SAP ou ANSYS

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Sujet N° : 6 DIMENSIONEMENT D’UN PONT TGV

Responsable (s)

A renseigner : Noms, Prénoms, adresses, Tel, e-mail

M. W. HOORPAH

41 rue du Val d’Or – 95240 Cormeilles en Parisis

0663634257

[email protected]

Descriptif du projet : CALCUL DE PONT MIXTE ACIER BETON POUR le TGV

Il s’agit de la construction d’un pont mixte acier béton sur la ligne Bordeaux et Tours en constryction par VINCI.

Travail demandé

Travail de Bureau d’Etude :

- Modélisation de la structure

- Calcul des efforts et réactions dans la structure métal avec les charges des trains Eurocodes

- Vérification des sections

- Métré de la quantité acier

- Méthode de construction


Logiciel de calcul de structures : ROBOT,SOFISTIK, SAP ou ANSYS

Projet de fin d’étude Master 2

Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Détermination des Méthodes dans la phase de préparation de chantier pour un projet d’immeubles à Créteil Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected] Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Dans le cadre de la préparation de chantier d’un immeuble de bureau à Créteil (opération Spie-Batignolles), il vous est demandé d’établir les méthodes. Pour cela, vous seront fournis les plans format papier et les documents nécessaires pour la réalisation de ce projet. Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) Dans cette phase de préparation de chantier vous devrez :

- Déterminez vos méthodes constructives - Etablir un métré - Etablir le Plan d’Installation de chantier - Mettre en place le planning prévisionnel - Etablir les besoins en matériel et en main d’œuvre - Etablir le planning matériel et MO

Projet à réaliser exclusivement en binôme / en trinôme (rayer la mention inutile) Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements,….)

- Connaissances d’Autocad - Connaissances de MS Project

Autres observations : (éventuellement)


Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Modélisation, calculs et dimensionnement d’un ouvrage en Béton Armé. Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected]

Cuny Joël UCP - DGC 01.34.25.69.14 [email protected]

Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Vous faites partie de l’équipe d’ingénieurs structures d’une entreprise. A partir des plans d’architecture et / ou des plans de coffrage, vous devez dimensionner une partie de l’ouvrage, en suivant différentes étapes. Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) Dans cette phase d’études vous devrez :

- Modéliser sous Revit Structures votre ouvrage en 3D - Etablir les plans de coffrage à partir de cette modélisation - Rédiger la note de calculs dite d’hypothèses générales prenant en compte

o Les charges s’appliquant sur l’ouvrage o les descentes de charges à effectuer sous Robot Structural Analysis

- Dimensionner les porteurs verticaux et horizontaux d’un niveau courant - Etablir les plans de ferraillage de ce niveau


- Utilisation de logiciels informatiques comme Revit Structures, Robot Structural Analysis, Autocad

- Dimensionnement des armatures suivant le BAEL 91 modifié 99 ou suivant l’EN 1992 - Etablissement des charges suivant l’EN 1991

Les programmes informatiques sont disponibles sur le site students.autodesk.com



Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Modélisation par éléments finis en 2D d’un béton léger Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected]

Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Vous faites partie de l’équipe d’ingénieurs recherche et vous cherchez les caractéristiques d’un « nouveau » matériau afin de voir s’il est intéressant de la produire. Ce « nouveau » matériau est un béton léger à base de billes de verre. Vous devez modéliser en 2D des cellules élémentaires pour connaitre le comportement mécanique de ce matériau. Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) Comme vous ne connaissez pas le logiciel d’éléments finis, la première étape consiste à prendre en main ce programme un peu compliqué au premier abord mais qui offre de nombreuses possibilités. Une fois la prise en main effectuée, vous devez modéliser la structure à étudier en fonction des différentes caractéristiques des matériaux Un rapport de synthèse est à rédiger qui fera office du rapport de PFE. Projet à réaliser exclusivement en binôme / en trinôme (rayer la mention inutile) Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements,….)

- Utilisation du logiciel d’éléments finis Cast3M Ce logiciel est gratuit et disponible sur le site http://www-cast3m.cea.fr/

Autres observations : (éventuellement) C’est un projet plutôt tourné vers la recherche qui répond à un besoin réel d’une entreprise du BTP


Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Modélisation d’un ouvrage à partir des maquettes d’un architecte Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected]

Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Vous faites partie de l’équipe d’ingénieurs structures d’une entreprise. Vous devez travaillez en collaboration avec un architecte qui vous soumet cette maquette à modéliser. Vous devez en plus de respecter la forme du projet (sinon gare à la colère de l’archi !) placer les planchers intermédiaires

Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) A partir du descriptif du projet vous devrez :

- Réaliser la maquette en respectant les dimensions (le matériel est fourni) - Modéliser l’ouvrage en grandeur réelle avec le logiciel de votre choix (Robot, Tekla, Rhino) - Etudier le fonctionnement de l’ouvrage (l’ouvrage fini ne comportera pas le poteau central…

Tout tient grâce à la coque extérieure…) Projet à réaliser exclusivement en 2 binômes / en trinôme (rayer la mention inutile) Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements,….)

- Utilisation de logiciels informatiques comme Revit Structures, Robot Structural Analysis, Autocad, Tekla, Rhino Les programmes informatiques sont disponibles sur le site students.autodesk.com ou en salle informatique (sous pour Rhinoceros)

Autres observations : (éventuellement) C’est un projet architectural. Les mots clés sont «ouverture d’esprit », initiative, ingéniosité, curiosité et tenacité…

Sujet n°: 12 Créer un Plan d’Installation de Chantier environnemental

Responsable (s) CHEBLI Mokrane QUALICONSULT : 1bis rue du Petit Clamart 78941 Vélizy Cedex [email protected] 01 40 83 52 50

Descriptif du projet L’une des phases les plus impactante d’un point de vue environnementale est la phase exécution. A cet effet des cahiers des charges à l’attention des entreprises sont conçus en amont afin de décrire les points sensibles et les solutions à préconiser afin de garantir un chantier propre. A l’ouverture du chantier le premier document établi par les entreprise est le plan d’installation de chantier (PIC). L’objectif sera d’établir un PIC intégrant l’ensemble des préoccupations environnementales.

Travail demandé Décrire brièvement les lots techniques se succédant pendant la phase chantier sous les trois angles suivants : impacts environnementaux au niveau de la parcelle / sur la santé humaine / sur le confort des riverains. Préconiser des solutions techniques / équipements / matériaux permettant de réduire chaque impact identifié par lot technique. Etablir une fiche synthétique pour les lots les plus impactants (liste à définir en réunion de travail) : fiche A4 reprenant un descriptif sommaire du lot / les impacts synthétisés / les solutions préconisées pour limiter chaque impact. Identifiez sur le plan d’installation de chantier fourni les solutions ou outils qui peuvent y être intégrés afin de limiter les impacts du chantier sur la parcelle / la santé humaine / le confort des riverains : zone de traitement des éventuels polluants, gestion des déchets, outils de communication à l’attention des riverain, …

Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements, …) � Plan de masse � Plan de voirie � Identification des sources, � Contact des fournisseurs

Sujet N°:13 Les matériaux et équipements innovants d’un point de vue environnemental

Responsable (s) CHEBLI Mokrane QUALICONSULT : 1bis rue du Petit Clamart 78941 Vélizy Cedex [email protected] 01 40 83 52 50

Descriptif du projet Cette dernière décennie, les nouveaux procédés constructifs se sont multipliés pour parvenir aux objectifs environnementaux fixés par les Etats et faire face à l’évolution des attentes de l’usager en termes de confort et de respect de la santé. Dans le cadre d’une veille technique dans le domaine de la qualité environnementale du bâtiment, il est nécessaire d’être informé du panel de produits auxquels le maître d’ouvrage, le maître d’œuvre ou les entreprises peuvent avoir recours.

Travail demandé Les étudiants devront réaliser un état de l’art des procédés constructifs innovants classés selon les thèmes abordés par les certifications environnementales (thermique, acoustique, chantier à faible nuisance, gestion de l’eau, …). Le produit final devra se présenter sous forme de fiches produits avec une comparaison coût/efficacité/durabilité par thème. Les fiches devront comporter toutes les informations nécessaires à la découverte des nouveaux produits.

Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements, …) � Grille d’évaluation HQE®, � Identification des niveaux atteints à travers ces matériaux / matériels (niveau base, niveau

performant, niveau très performant).

Sujet n : 14 Solutions alternatives de régulation des eaux pluviales : objectif rejet zéro

Responsable (s) CHEBLI Mokrane QUALICONSULT : 1bis rue du Petit Clamart 78941 Vélizy Cedex [email protected] 01 40 83 52 50 Descriptif du projet L’artificialisation des sols perturbe le bilan hydrologique des territoires, appauvrie les nappes phréatiques en empêchant leurs recharges, oblige la création de réseaux d'évacuation et accentue la saturation des stations d'épuration. Par conséquent, les communes exigent de plus en plus l’infiltration totale à la parcelle des eaux pluviales sur les nouveaux projets de construction. Il est donc indispensable d’identifier les surfaces sur lesquelles des systèmes de régulation peuvent être mis en place, l’efficacité de ces systèmes, la facilité de mise en œuvre et l’impact sur l’enveloppe budgétaire d’un projet de chaque système.

Travail demandé Nous vous demandons d’identifier des systèmes alternatifs et/ou naturels applicables au bâtiment et à la parcelle. Chaque interface ou solution identifiée mettre en exergue leurs particularités, le système d’entretien et leurs efficacités sur la rétention globale du projet et l’impact budgétaire sur l’enveloppe d’un maître d’ouvrage.

Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements, …) � Grille d’évaluation HQE® � Identification des niveaux atteints à travers la cible HQE n°05

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Sujet N° : 15 Isolation acoustique dans l'université : mesures et solutions

Responsable (s)

Vincent Bouquerel

16 rue Monmory

94300 Vincennes

Tel : +33 6 68 05 04 09

[email protected]


L'université présente certains problèmes d'isolation acoustique entre locaux. Cela est notamment le cas entre les

salles de TD A101, A102, A103 ainsi qu'entre la salle A010 et son environnement.

Le projet consiste donc à caractériser l'acoustique de ces salles et à proposer des solutions, en tenant compte de

la règlementation et des différentes contraintes. Les étudiants iront jusqu'au chiffrage des différentes solutions.

Travail demandé

Le travail commence par une recherche bibliographie sur la règlementation acoustique afin de savoir à quelles

caractéristiques les différentes salles doivent-elles répondre en termes d'isolation. Il faut alors rechercher la où

les normes acoustiques permettant de réaliser les mesures afin de caractériser l'isolement de ces salles.

Les étudiants procèdent ensuite aux mesures dans les différentes salles ainsi que pour des salles a priori

"conformes" puis comparent les résultats aux valeurs règlementaires. Ils doivent alors proposer une solution

(type(s) de matériaux, surface(s), emplacement, technique(s) de mise en œuvre) afin de respecter au minimum

la règlementation acoustique. Le choix des solutions finalement présentées tiendra compte, à la fois, des

contraintes de coût, des différentes règlementations, du public, des équipements techniques et des recherches

bibliographiques.


• Source de bruit rose � disponible à l'IUT?

• Sonomètre de classe 1 et logiciel de dépouillement des données�Je peux fournir si besoin

• Logiciel Acoubat � En cours d'acquisition par l'université

• Autocad pour la présentation de la solution

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Sujet N° : 16 Correction acoustique des salles de TD B307 et A109

Responsable (s)

Vincent Bouquerel

16 rue Monmory

94300 Vincennes

Tel : +33 6 68 05 04 09

[email protected]

Descriptif du projet :

Les salles de TD B307 et A109 présentent une acoustique non adaptées à une salle de TD, la réverbération dans

ces salles est trop importante. Ces salles n'étant pas, initialement, destinées à cet usage, elles n'ont pas été

traitées en conséquence.

Le projet consiste donc à caractériser l'acoustique de ces salles et à proposer des solutions, en tenant compte de

la règlementation et des différentes contraintes, afin de corriger les problèmes d'intelligibilité. Les étudiants

iront jusqu'au chiffrage des différentes solutions.

Travail demandé

Le travail commence par une recherche bibliographie sur la règlementation acoustique afin de savoir à quelles

caractéristiques une salle de TD doit-elle répondre. Il faut alors rechercher la où les normes acoustiques

permettant de réaliser les mesures afin de caractériser les salles de TD.

Les étudiants procèdent ensuite aux mesures dans les salles de TD B307 et A109 ainsi que dans une salle a priori

"conforme" puis comparent les résultats aux valeurs règlementaires. Ils doivent alors proposer une solution

(type(s) de matériaux, surface(s), emplacement, technique(s) de mise en œuvre) afin de respecter au minimum

la règlementation acoustique. Le choix de la solution finalement présentée tiendra compte, à la fois, des

contraintes de coût, des différentes règlementations, du public, des équipements techniques et des recherches

bibliographiques.


• Source de bruit impulsionnelle (pistolet d'alarme) �Je peux fournir si besoin

• Sonomètre de classe 1 et logiciel de dépouillement des données�Je peux fournir si besoin

• Autocad pour la présentation de la solution

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Sujet N° : 17 Le bâtiment économe.

Responsable.

KUHN Frédéric, Architecte DPLG, EIFFAGE TP.

56 Avenue Foch 94120 Fontenay sous bois

Port : 06 84 83 43 63, Tel Bureau : 01 49 44 93 81

[email protected], [email protected]


En France, l’immobilier représente un potentiel considérable d’économie d’énergie, à l’horizon de 2050

ce sera aussi un facteur important du nouvel objectif de la division par 4 de l’émission des GES (Gaz à

effet de Serre).

Un bâtiment économe est un bâtiment capable de maitriser ses dépenses d’énergie pour accompagner

la mutation écologique, géopolitique et planétaire du 21ème

siècle.

A cette fin, un certain nombre de thèmes pourront être abordés dans notre étude et notamment : la

conception bioclimatique, l’efficacité énergétique, le recours aux énergies renouvelables, l’isolation

renforcée, l’éclairage naturel et artificiel, les équipements à basse consommation.

Travail demandé

-1/ Une étude (Enjeux, Réalisations, Solutions et Recherches actuelles etc.)

-2/ Un projet

2.1 - La réalisation de l’avant-projet détaillé (programme à définir, y compris présentation graphique)

2.2 – La rédaction d’une partie du CCTP (avec étude de prix éventuelle).


- 1 logiciel de dessin et de traitement de texte (voir 1 logiciel de rédaction de CCTP et 1 logiciel de calculs

thermiques), 1 accès à Internet.

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Sujet N° : 18 Utilisation des silices cristallines dans la préparation des mortiers

Responsable (s)

Salima AGGOUN, UCP, 01.34.25.69.13 [email protected]

Annelise COUSTURE, UCP, 01.34.25.69.08 [email protected]


Dans la fabrication des bétons on utilise classiquement des silices amorphes (fumées de silice) qui ont la

réputation d’une grande réactivité vis à vis de la chaux. Il semble naturel de se poser la question de l’utilisation

des silices cristallisées comme le quartz. En effet ce produit industriel est disponible en grande quantité avec

différentes granulométries. Ces produits sont blancs et possèdent des qualités chimiques et physiques bien

définies et reproductibles.

Une étude technique préalable a été effectuée (PFE 2010-2011) concernant les propriétés mécaniques

comparées des mortiers contenant des fumées de silice et des quartz. Elle a démontré que l’utilisation des

quartz broyés pouvait dans certains cas remplacer les fumées de silice amorphes. On obtient des résistances

mécaniques équivalentes et parfois supérieures.

Par ailleurs une réflexion sur le problème des empilements de sphères semble indiquer que l’on peut utiliser des

quartz de granulométries supérieures à ce qui a été utilisé dans l’étude préalable

On complétera donc ce travail en utilisant des concentrations en quartz plus élevées dans les mortiers. Elles

pourront atteindre 30 % avec des ultra fines de quartz ;

Des opérations identiques seront effectuées avec des quartz de plus gros diamètre.

On accordera une grande attention au problème de la quantité de superplastifiant qui devrait se trouver réduite

par rapport aux fumées de silice car les quartz consomment peu ce réactif

Travail demandé

- Une étude bibliographique sur ce sujet est déjà réalisée (éventuellement à compléter).

- Des mortiers seront réalisés et les résistances mécaniques mesurées à 2, 7 et 28 jours ; Des échantillons

seront conservés pour des tests à 90 jours.

- Afin de mieux comprendre les processus, on effectuera des analyses physico-chimiques permettant de

comprendre les phénomènes mis en jeu :

� L’analyse ATD permettra de suivre la disparition de la chaux et donc de déterminer la

réactivité des différents quartz.

� On pratiquera la porosimétrie au mercure afin de suivre la disparition ou l’apparition des

vides interparticulaires

� On pratiquera aussi des examens au microscope MEB des surfaces des échantillons


- Les équipements du laboratoire béton du département de Génie Civil,

- Les outils informatiques nécessaires à l’exploitation des résultats et la rédaction du rapport final

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Sujet N° : 19 Etude de l’interaction ciment-addition-adjuvant

Responsable (s)


EH.KADRI, UCP, 01.34.25.68.31 [email protected]


Avec l’apparition d’adjuvants de nouvelles générations, l’utilisation de fines très particulières, l'élaboration d'un béton doté d’ultra-hautes performances devient de plus en plus possible. Dans ce contexte, une compréhension fondamentale de ce qui se passe au niveau de l’hydratation et de l’évolution de la microstructure (nous nous limitons à la porosité) devient indispensable. Il est clair qu’une interaction physico-chimique entre ciment, fines et adjuvants aura des effets sur les propriétés du béton en phase de durcissement ainsi que sur ses caractéristiques finales à l’état durci. L’objectif de ce travail consiste à étudier l’interaction physico-chimique entre le ciment, les fines et les adjuvants dans les matériaux cimentaires à hautes et très hautes performances. Ainsi, on s’intéressera plus particulièrement au phénomène d’hydratation, à l’ouvrabilité et au développement des propriétés mécaniques.

Travail demandé

L’étude sera réalisée en utilisant les méthodes suivantes :

- Détermination de la chaleur d’hydratation par des méthodes semi-adiabatiques ; - Détermination de l’ouvrabilité par des méthodes de mesure classiques affaissement et/ou étalement ; - Détermination de l’évolution des propriétés mécaniques (résistance à la compression, …) - Et éventuellement des examens par microscopie MEB des surfaces des échantillons complèteront

l’étude.


- Les équipements du laboratoire béton du département de Génie Civil, - Les outils informatiques nécessaires à l’exploitation des résultats et la rédaction du rapport final

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Sujet N° : 20 Etude des mortiers à base de matrice bio-ressourcée

Responsable (s)



Le ciment composant principal du béton est considéré comme source de pollution, à cause de son procédé de fabrication nécessitant beaucoup d’énergie et dégageant des déchets toxiques (notamment des gaz à effet de serre : CO2 – CO – NOX…etc.). Pour limiter ces gaz dégagés dans l’atmosphère, il faut limiter la production du ciment et par conséquent son utilisation dans le béton.

Dans cette optique nous envisageons la mise au point de mortiers qui contiennent un dosage très faible en ciment. Ainsi, une grande part du ciment sera remplacée par d’autres matériaux dits « bio-ressourcés ». Ceci permet de réduire, d’une part le coût de revient des matériaux de construction et d’autre part les émissions de gaz à effet de serre (GES). Or la réduction du dosage en ciment peut avoir une influence défavorable sur les performances mécaniques voire rhéologiques des matériaux.

L’objectif de ce travail consiste à étudier influence des matériaux dits bio-ressourcés sur l’ouvrabilité et le développement des performances mécaniques des matériaux cimentaires.

Travail demandé

Le travail demandé est essentiellement expérimental est consiste en :

- Détermination de l’ouvrabilité par des méthodes de mesure classiques d’affaissement et/ou d’étalement ;

- Détermination de temps de prise par la méthode classique de Vicat - Détermination de la chaleur d’hydratation par des méthodes semi-adiabatiques ; - Détermination de l’évolution des propriétés mécaniques (essentiellement la résistance à la

compression).



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Sujet N° : 21 Etude de l’influence des entraîneurs d’air sur la rhéologie des mortiers

Responsable (s)


Abdelhak KACI, UCP, 01.34.25.69. 05 [email protected]


Le béton durci contient naturellement une certaine quantité d’air provenant, soit d’un entraînement lors du malaxage, soit de l’évaporation de l’eau de gâchage non fixée. Cet air (de l’ordre de 20 l/m3, soit 2 % du volume) est réparti de manière aléatoire. En revanche, l’entraîneur d’air permet d’en entraîner un volume supérieur et de le répartir uniformément. La résistance au gel du béton durci, ainsi que sa résistance aux sels de déverglaçage, sont considérablement améliorées. Les microbulles qui coupent les réseaux des capillaires limitent le développement des contraintes dues au gel de l’eau interstitielle. Ce qui permet d'améliorer la durabilité du béton soumis à l'action du gel-dégel. Or, la présence d’un volume important de bulles d’air provoque la chute des résistances mécaniques en compression. Par contre, selon certaines études, l’emploi d’entraîneur d’air pourrait améliorer les propriétés rhéologiques du béton frais. Or s’il s’avère que l'air entraîné augmente l'ouvrabilité du béton, alors le rapport eau-ciment pourrait être réduit et du même coup la résistance à la compression du béton améliorait. Ainsi l’objectif de ce projet est d’analyser l’effet de l’entraîneur d’air sur les propriétés rhéologiques à l’état frais ainsi que sur les résistances mécaniques en compression des matériaux cimentaires (pâtes et mortiers).

Travail demandé

- Une étude bibliographique sur ce sujet est déjà réalisée (éventuellement à compléter) ; - Des propriétés rhéologiques sur pâtes et mortiers à l’état frais seront mesurées ; - Des éprouvettes de mortiers de dimension 4*4*16 cm seront réalisées et les résistances mécaniques

mesurées à 2, 7 et 28 jours ; Des échantillons seront conservés pour des tests à 90 jours. - Des essais de porosimétrie au mercure seront effectués afin de mieux comprendre la distribution des

vides. Ces essais seront, éventuellement complétés par des examens au microscope électronique à balayage (MEB).



Sujet N° : 22 Les matériaux composites utilisés pour l'isolation thermique dans le bâtiment

Responsable (s)

Adrien Bouvet Tél : 01-34-25-68-43

Abdelhak KACI Tél : 01-34-25-69-05

Tien TUNG Ngo Tél : 01-34-25-69-06


Le secteur du bâtiment est le premier consommateur d’énergie en France, devant les transports, l’industrie et

l’agriculture. Il représente à lui seul 43% de la consommation globale d’énergie et 25% des émissions de gaz à

effet de serre.

Pour répondre aux soucis environnementaux et aux exigences réglementaires (RT 2012), plusieurs fabricants de

matériaux de construction proposent différentes solutions essentiellement des composites assurant de bonnes

propriétés d’isolation (thermique et/ou acoustique).

L’objectif de ce travail est de quantifier les propriétés thermiques de différents composites et de caractériser

leurs performances mécaniques.

Travail demandé

- Définir un plan expérimental

- Préparation des échantillons et caractérisation

- Etude numérique

- Analyse des résultats

- Rédaction d’un rapport.

Projet à réaliser exclusivement en binôme


Techniques expérimentales au L2MGC (DRX, MEB, Rhéomètre …)

Logiciels de modélisation (Castem, ou autres )

Sujet N° : 23 Valorisation des particules de bois issus d'un palmier dattier dans une matrice cimentaire

Responsable (s)

Abdelhak KACI Tél : 01-34-25-69-05

KADRI ELHADJ Tél : 01-34-25-68-31


Le palmier dattier revêt une importance particulière parmi les espèces végétales cultivées au Sahara avec un rôle

majeur dans l’équilibre des écosystèmes oasiens. Il constitue pour les populations des régions sahariennes

l’arbre de la providence qui fournit non seulement des dattes, nourriture riche pour les hommes et les animaux,

mais aussi un grand nombre de production divers (matériaux destinés à l’artisanat, à la construction ou à la

production d’énergie).

On vise par ce travail d’évaluer les propriétés mécanique et thermique de l’utilisation des particules de bois issus

d’un palmier dattier dans une matrice cimentaire.

Travail demandé

- Définir un plan expérimental

- Préparation des échantillons et caractérisation

- Analyse des résultats

Projet à réaliser exclusivement en binôme


Techniques expérimentales au L2MGC (DRX, MEB, Rhéomètre …)


Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Etablissement d’une note de calculs BA concernant une culée de Pont Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected] Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Vous faites partie de l’équipe de Bureau d’Etudes de la société Eiffage TP et vous avez été affecté aux études d’exécution du Viaduc de la Lizaine, viaduc ferroviaire de la LGV Rhin Rhône qui vient d’être mis en service, situé en zone sismique. Dans le cadre de cette étude d’exécution, vous devez établir la note de calculs et les croquis de ferraillage de la culée C11. Les données vous seront fournies sous format numérique, sous DVD, comprenant plans et réglementation Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) Une étude d’exécution consiste à :

- Modéliser la structure sous Robot Structural Analysis - Déterminer les efforts qui s’y appliqueront en plus des charges transmises par le tablier - Rédiger une note de calculs détaillée comprenant

o Calculs de ferraillage et vérification o Croquis de ferraillage o Annexes


- Connaissances d’Autocad - Connaissance de Robot Structural Analysis



Année 2011/2012 Intitulé du projet : (en 2 lignes maximum) Rénovation thermique de Neuville 1 Responsable(s) : (nom, prénom, fonction, entreprise, adresse, tel, fax, e-mail) Codet Solenne UCP - DGC 01.34.25.69.15 [email protected]

Descriptif du projet : (en 15 lignes maximum en faisant bien apparaître l’objectif du projet) Vous faites partie d’un cabinet d’architecture et votre cabinet s’est vu confié la rénovation de la façade de Neuville 1. En effet, il ne s’avère pas possible de réaliser des travaux de mise en conformité avec la réglementation thermique par l’intérieur car il ne faut pas perturber le bon fonctionnement du bâtiment. Vous devez donc travailler sur la façade et proposer une / des solution(s) qui allient esthétique et énergétique, tout en gardant la destination actuelle des salles. Un travail ponctuel interne peut être envisagé. Travail demande : (en définissant toutes les étapes du travail souhaité) A partir du descriptif du projet vous devrez :

- Modélisation en 3D de la structure existante - Mise en place d’un diagnostique des disfonctionnements actuels sur le plan thermique - Proposition d’un travail sur les parois extérieures - Proposition de solutions alternatives pour faire évoluer le bâtiment vers un bâtiment à énergie

positive. Projet à réaliser exclusivement en binôme / en trinôme (rayer la mention inutile) Moyens nécessaires à la réalisation du projet (logiciels, équipements,….)

- Utilisation d’Autocad, Revit et ClimaWin si besoin Autres observations : (éventuellement) Suivant la pertinence des solutions proposées, ce travail pourra être amené à être envoyé au service patrimoine de l’université.

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Sujet N° : 26 Caractérisation de granulats recyclés. Etude de formulation et comportement de

bétons composés de ces granulats

Responsable (s)

C. Laneyrie, A.-L. Beaucour, A. Noumowé

[email protected], [email protected], [email protected]

Descriptif du projet : L’objectif des travaux est d’élargir les débouchés de l’industrie du recyclage de produits de

démolition, celle-ci étant à l’heure actuelle vouée essentiellement à des travaux routiers. Les enjeux de cette

étude rejoignent ceux du développement durable en limitant la consommation des matières premières

naturelles et en contribuant au développement d’entreprises de recyclage de produits de démolition, tout en

résolvant le problème de stockage des déchets du BTP. Ce PFE s’inscrit dans le cadre du Projet National

RECYBETON regroupant entreprises, centres de recherche et laboratoires universitaires dont le L2MGC de Cergy.

Contexte scientifique : Les granulats de démolition présentent une forte demande en eau et une importante

variabilité de leurs caractéristiques physiques. Le contrôle de la quantité d’eau « efficace » dans le béton devient

donc, pour les bétons composés de ces granulats, un problème complexe. La maîtrise de la quantité d’eau dans

le béton est cruciale pour assurer la résistance et l’ouvrabilité souhaitée, et la prise en compte de l’eau absorbée

par les granulats recyclés doit intégrer leur état de pré-saturation et leur cinétique d’absorption.

Il s’agit au cours de ce projet de caractériser les granulats recyclés au travers leur masse volumique, leur

capacité d’absorption, leur porosité, et leur propreté. Une étude paramétrique permettra d’optimiser le

protocole de fabrication de bétons fabriqués à paritr de ces granulats. Des essais de compression seront ensuite

menés pour identifier les résistances à la rupture et module d’Young de ces bétons.

Travail demandé

Vous travaillerez sur des granulats de bétons de démolition issus des barres BALZAC de la cité des 4000 à la

Courneuve. Les principaux points de l’étude sont :

- Caractérisation de granulats recyclés : masse volumique, absorption, porosité…

- Caractérisation de la cinétique d’absorption des granulats ; détermination d’un palier « quasi-saturé »

- Influence de l’état de pré-saturation des granulats recyclés sur la rhéologie du béton à l’état frais.

- Formulation et fabrication de bétons de granulats recyclés

- Détermination des propriétés mécaniques des bétons de granulats recyclés (compression, module

d’Young)

- Analyse des résultats expérimentaux et rédaction du rapport de stage


-Petit matériel de laboratoire : bac, pycnometre, balances, moules en carton

-Matériaux : sable, ciment

-Equipement de fabrication de béton et essais mécaniques : malaxeur, table vibrante, presse, masques pour

soufre.

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Sujet N° : 27 Etude de la résistance à chaud d’un béton ordinaire

Responsable (s)

P. PLIYA – [email protected]

N. RENAULT– [email protected]

A. NOUMOWE – [email protected]


Le béton est un des matériaux les plus utilisés en Génie Civil. Il est composé d’une pâte de ciment et de

granulats. C’est un matériau poreux donc susceptible de faciliter le transport de masse par diffusion et

convection. Sous l’effet de la température, la microstructure du béton subit d’importantes modifications

physico-chimiques et mécaniques. Des études continuent d’être menées pour mieux comprendre ces

phénomènes. Dans le cadre de ce projet, nous nous intéresserons à l’évolution de la perte de masse et de la

résistance à chaud d’un béton ordinaire suivant son âge. Des éprouvettes de béton seront confectionnées et

soumises à un chauffage jusqu’à une température élevée avant la réalisation des essais de compression à chaud.

Travail demandé

• Préparer les formulations et confectionner des éprouvettes cylindriques (11x22) équipées de

thermocouple,

• Traiter thermiquement les éprouvettes jusqu’à la température de 150°C et 300°C (chauffer à une vitesse

de 1°C/min, faire un palier pour annuler le gradient thermique au sein de l’éprouvette et sortir les

éprouvettes lorsque le gradient sera nul),

• Déterminer la perte de masse,

• Déterminer la résistance à la compression des bétons à la température ambiante et à chaud à 7, 14, 21,

28 jours,

• Analyser et commenter les résultats (comparer avec les valeurs de l’Eurocode),

• Rédaction du compte rendu.


PC et matériels du laboratoire L2MGC : malaxeur, table vibrante, presse de compression, four haute température.

Supprimé:

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Sujet N° : 28 Maîtrise de la mise en œuvre des nouveaux bétons (éco-bétons)

Responsable (s)

KADRI El-Hadj, Tel : 01 34 25 68 31, e-mail : [email protected]

NGO Tien-Tung, Tel : 01 34 25 69 06, e-mail : [email protected]

Descriptif du projet :

De nos jours, les entreprises bétonnières et les adjuvantiers cherchent toujours à mettre en avance leurs

produits sur le marché de construction. Leurs nouveaux produits sont généralement testés dans les

laboratoires de recherche afin de maîtriser leurs caractéristiques et de pouvoir comparer avec les produits

existants. Concernant les bétons, actuellement, les entreprises de construction ont tendance d’utiliser de

plus en plus les bétons à faible impact environnemental qui permet de réduire sensiblement le

dégagement de CO2 lors de la fabrication. Ceci est obtenu en réduisant significativement la quantité de

clinker et en incorporant des matériaux de substitution (additions) ce qui engendre un problème de mise

en œuvre à cause de la quantité importante des fines. L’objectif de cette étude est d’étudier l’influence

des additions (laitier, cendres volantes, fillers calcaires…) sur les propriétés des bétons à l’état

frais et à l’état durci au jeune âge.

Travail demandé

� Etudes expérimentale sur l’influence des additions sur:

- le comportement des bétons à l’état frais ;

- le comportement mécanique du béton durci à jeune âge (3j, 7j, 14j) ;

� Faire un rapport d’étude sur ces travaux y compris l’étude bibliographique.


Malaxeur à béton, cône d’abrams, presse à béton, rhéomètre, ect.

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Sujet N° : 29 Optimisation de l’utilisation des adjuvants pour les bétons de nouvelle génération

Responsable (s)




� Le béton est le matériau le plus utilisé dans le génie civil (en France, on consomme plus de 40 millions m3/an). Avec l’apparition des nouveaux bétons tels que les éco-bétons, BAP,…, l’utilisation des adjuvants deviens cruciale pour faciliter leur mise en œuvre. Cette utilisation demande : pour les adjuvantiers de proposer des nouveaux produits plus efficaces que ceux existés sur le marché et pour les entreprises bétonnières de optimiser la quantité d’adjuvant utiliser afin de baisser le coût de fabrication des bétons. Afin de répondre à ces demandes, il faut maîtriser l’effet des adjuvants (super-plastifiant, retardateur, entraineur d’air…) sur le comportement des bétons à l’état frais. Cela demande d’avoir un protocole d'essais labo pour le béton (tests : affaissement, étalement, V tunnel, temps d'écoulement,…) qui permettra de caractériser l’efficacité des produits adjuvants.

Travail demandé

� Etudes expérimentale permettant de mettre en évidence les impacts des grandes familles

de plastifiants/superplastifiants sur la mise en œuvre des bétons en utilisant des tests

existants.

� Faire un rapport d’étude sur ces travaux y compris l’étude bibliographique


Malaxeur à béton, cône d’abrams, étalement, V tunnel, maniabilimètre, rhéomètre, ect.

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Sujet N° : 30 Développement d’un appareil pour caractériser les propriétés à l’état frais des mortiers mis en place par projection

Responsable (s)



KACI Abdelhak, Tel : 01 34 25 69 05, e-mail : [email protected]


Les mortiers sont utilisés souvent dans le domaine de construction pour assurer la liaison entres les différents

éléments, protéger des ouvrages par son rôle de revêtement, effectuer des scellements ou divers travaux de

reprise, de bouchage, etc. Ils sont mises en place par plusieurs méthodes parmi lesquels la mise en place par

projection est de plus en plus utilisée par les entreprise de construction. Afin de faciliter la mise en place des

mortiers par projection, les propriétés de mortiers à l’état frais doivent être maîtrisées au laboratoire et surtout

sur chantier en se basant sur les résultats des tests d’étalement, d’affaissement, testes rhéologiques à l’aide des

rhéomètres, etc.

Actuellement, les études récentes ont toutes montré que les résultats des testes rhéologiques jouent un rôle

primordial pour savoir si un mortier est « facile » ou « difficile » à mettre en place. Mais il n’existe pas encore

dans le monde un rhéomètre permettant une utilisation mobile, facile sur chantier avec une bonne précision.

L’étude proposée consiste à réaliser un champ expérimental permettant de compléter la validation de ce

nouveau rhéomètre à mortier qui a été développé récemment dans le laboratoire L2MGC.

Travail demandé

� Etudes expérimentales permettant de mettre en place un mode opératoire adéquat pour le rhéomètre

développé ;

� En utilisant le mode opératoire proposé, réaliser une étude sur l’influence des paramètres de

compositions des mortiers (E/L, volume de pâte, super-plastifiant) sur la mise en place des mortiers.


Malaxeur à mortier, mini cône, essai étalement, rhéomètre à mortier, etc.

Projet de fin d’étude M2

Béton de Chanvre et Eco-matériaux

pour une construction durable

Nom (s) du (des) tuteur(s) :

E. GHORBEL et G. WARDEH

Objectifs précis du projet :

Contrairement à d'autres matériaux écologiques comme la terre crue, le bois ou la paille, l'utilisation du

chanvre dans la construction est assez récente et débute en France dans les années 1980. On utilise

d'abord la chènevotte, résidu de la paille de chanvre après défibrage. Les petites paillettes de chènevotte

sont mélangées à de l'eau et à de la chaux dans une bétonnière ou dans un mélangeur spécial. Une fois

qu'elle a fait sa prise, la chaux assure une sorte de minéralisation de la chènevotte et lui apporte ses

qualités fongicides et antiparasitaires. On vous demande de :

1- Spécifier les origines du chanvre, sous quelles formes il se présente pour son utilisation dans la

construction, ses principales propriétés, ses atouts et ses inconvénients.

2- Donner la ou les composition(s) d’un béton de chanvre ainsi que les différents constituants.

3- Le béton de chanvre un éco-matériau : pourquoi?

4- Définir les procédés de construction en béton de chanvre

5- Citer les domaines d’utilisation des bétons de chanvre et donner des exemples concrets de construction

6- Quel est l’intérêt d’utiliser le béton de chanvre par comparaison aux autres écomatériaux

Mode d’évaluation du travail

Poster, Rapport et soutenance.

Méthodes de travail :

• Visite de chantier utilisant le béton de chanvre

• Fabrication d’un béton de chanvre et réalisation d’essais de caractérisation qui vous paraissent

les plus pertinents par rapport aux applications visées.

Projet de fin d’étude M2

Réhabilitation du béton armé dégradé

par la corrosion

Nom (s) du (des) tuteur(s) :

E. GHORBEL et G. WARDEH

Objectifs précis du projet :

On observe de plus en plus des dégradations par corrosion des ouvrages en béton armé en service. Dans

les bâtiments, les éléments concernés par la corrosion des armatures sont les suivants : acrotères et

balcons dans toutes les atmosphères, éléments verticaux et terrasses, en milieux industriel et maritime, ...

Ce sont bien sûr les éléments les plus sensibles des bâtiments, du fait soit de leur minceur, soit de la

difficulté à maintenir des enrobages suffisants. Pour les Bâtiments industriels, les : poteaux, les dalles et

les poutres sont des éléments soumis à des expositions d'agents chimiques.

Les aéroréfrigérants industriels et les centrales nucléaires sont, également, des structures soumises à un

environnement sévère (brouillard d’eau sous forme de vapeur ou de gouttelettes entraînées à l’intérieur,

soleil, pluie ou gel à l’extérieur) engendrant des contraintes amorçant des fissures.

Ces ouvrages sont généralement exposés à un fort gradient hydrique, à l’origine d’un transfert de vapeur

d’eau pouvant être la source d’altération du béton.

Plusieurs méthodes sont disponibles pour réparer durablement un parement en béton, arrêter la

progression des dégradations et éviter de nouveaux désordres. Elles supposent une mise en œuvre

attentive, le contrôle des résultats et une surveillance adaptée.

Objectifs du PFE

L’objectif principal du PFE est de faire un état de l’art des différentes méthodes mises en place pour la

réparation durable des structures en béton armé. Plus particulièrement on ciblera les logements et les

méthodes actuelles mises en place pour une réparation respectueuse des impacts environnementaux en

termes de conception et de choix de matériaux de réparation et d’assemblage de ces matériaux.

On s’intéressera aux méthodes de rénovation impliquant une 'isolation extérieure pour que les murs

restent protégés des intempéries, l’objectif visé étant d’avoir un bâtiment réhabilité à énergie positive.

Mode d’évaluation du travail

Poster, Rapport et soutenance

Méthodes de travail :

Visite de chantier de réparation de bâtiments

Recenser les matériaux utilisés pour la réparation en intégrant une isolation extérieure ainsi que les

fabricants de ces matériaux.

Réalisation d’essais de caractérisation d’échanges thermiques sur des éléments structuraux.

Documents

Notice PFE