Le béton sous l’œil de la physique statistique : Katerina Ioannidou reçoit la médaille de bronze du CNRS
Depuis le Laboratoire de mécanique et génie civil, où elle est chercheuse du CNRS, Katerina Ioannidou améliore les performances du béton et lui confère de nouvelles propriétés, comme le stockage d’énergie et de CO2. Ces travaux, menés grâce à des outils issus de la physique statistique, valent à la chercheuse de recevoir la médaille de bronze du CNRS.
Chargée de recherche CNRS au Laboratoire de mécanique et génie civil (LMGC, CNRS/Université de Montpellier), Katerina Ioannidou s’attaque à cette question en appliquant au génie civil des méthodes issues de la physique statistique.
Elle modélise ainsi des matériaux poreux et amorphes, comme le béton et les argiles, à différentes échelles. Ils présentent en effet des microstructures hétérogènes, complexes et difficiles à prédire, mais qui dictent une grande partie de leurs propriétés mécaniques. Une meilleure connaissance de ces phénomènes permettrait d’améliorer ces matériaux, mais aussi de les combiner dans de nouveaux matériaux composites encore plus performants.
Katerina Ioannidou étudie par exemple comment le silicate de calcium hydraté, qui compose la phase majeure et le liant du béton, se forme dès les premières minutes du mélange de ciment et d’eau, puis passe pendant une demi-heure par différentes phases de gélification. Ces modélisations multiéchelles partent de l’atome jusqu’au matériau macroscopique, ce qui aide la chercheuse à explorer les relations entre des phénomènes qui paraîtraient sinon indépendants.
Katerina Ioannidou travaille également sur du carbone poreux, afin de le mélanger au béton pour rendre ce dernier conducteur. Ce principe expérimental permettrait à terme de stocker de l’énergie directement dans les parois des constructions. Un autre projet vise à la séquestration du CO2 dans le ciment.
Ces travaux lui ont permis de tisser des liens avec l’industrie, par exemple avec le cimentier grec Titan sur des ciments nanoporeux.