Le laboratoire Formulation, Microstructure, Modélisation et Durabilité des matériaux de construction (FM2D) est un laboratoire de recherche du département Matériaux et Structures (MAST) de l’Ifsttar. 

Ce laboratoire développe des recherches sur la formulation et la durabilité des matériaux de construction du génie civil. S’appuyant sur son expertise scientifique dans la prédiction de la durabilité des matériaux cimentaires traditionnels utilisés dans les ouvrages existants, le Laboratoire FM2D contribue au développement de formulations innovantes de matériaux à liant minéral à faible impact environnemental qui soient à haute durabilité, en vue de leur utilisation comme éco-matériaux de construction du génie civil par : 

·         Une adaptation de bétons traditionnels qui soient plus respectueux de l’environnement par incorporations croissantes de déchets industriels tels que laitiers et cendres volantes ; 

·         La mise au point de béton recyclable : par traitement de granulats recyclés après démolition (pré-saturation en eau, traitement hydrophobe, recarbonatation), ou encore par prétraitement dès conception avant construction (nécessitant la mise au point d’un processus innovant de prétraitement des granulats naturels et d’une nouvelle technique de séparation pâte/granulat) ; 

·         Le développement de liant alternatif non-hydraulique tel que des géopolymères inorganiques et non-corrosifs déjà brevetés par le laboratoire pour le compte de l’Ifsttar, ces matériaux représentant à la fois une perspective de rupture technologique et une offre complémentaire aux matériaux cimentaires traditionnels à liants hydrauliques. 

À cette fin, le Laboratoire FM2D dispose de moyens expérimentaux couvrant à la fois la fabrication de matériaux cimentaires et alternatifs, et la caractérisation physico-chimique de leur vieillissement. À ce savoir-faire expérimental, est adossé le développement de modèles théoriques et d’outils numériques d’analyse des couplages thermo-hygro-chémo-mécaniques et de prédiction du comportement et de performance au jeune âge et à long terme de ces nouveaux matériaux. Ceci est complété par des activités d’expertise, de pré-normalisation et de normalisation. 

Le laboratoire FM2D participe ainsi à deux thématiques du département MAST, en phase avec les objectifs 4 et 5 de l’Axe 2 « Améliorer l’efficience et la résilience des infrastructures » du contrat d’objectifs et de performance (COP) signé entre l’État et l’Ifsttar pour la période 2017 à 2021. Ceci se traduit concrètement par l’insertion des activités de recherche de FM2D à quatre Actions de Recherche transversale du Département MAST (ARD) 

Ce positionnement du laboratoire FM2D au sein de MAST permet des collaborations scientifiques avec d’autres chercheurs du département. 

·         Fabrication bétons : malaxeurs à mortier et béton (entre 10L et 250L), etc.

·         Enceintes climatiques.

·         Caractérisation microstructure :

o   Porosimètre par intrusion de mercure et lyophilisateur

o   Microscope optique.

·         Analyse chimique et minéralogique : ATG/DSC couplé avec IRTF.

·         Propriétés de transfert : Perméamètre à gaz (CEMBUREAU), mesure de porosité à l’eau, appareils de diffusion des ions chlorures, titrateur des chlorures, carbonatation accélérée (enceintes et incubateur), résistivité électrique.

·         Mesures mécaniques : Retrait et dilatation, presse pour essais de flexion 3 points et compression, appareil CND à ultrason (E, Rc).

·         Dispositifs « faits maison » : attaque par les ions sulfate ; Absorption d’eau et « Saturated Surface Dry ».