Équipements et sites ateliers

Sites ateliers et démonstrateurs

Sites dégradés et contaminés par les activités humaines

La démarche de l’ER4 vise à apporter des réponses scientifiques et techniques à des questionnements liés à la gestion de sites dégradés et contaminés par les activités humaines. Elle s’est donc naturellement appuyée sur des sites représentatifs des problématiques régionales tant pour disposer de matériels à étudier que pour mener des expérimentations à différentes échelles. C’est le cas avec 2 sites :

  • un mégasite (plus de 120 km2), situé au coeur de l’ancien bassin minier, a été massivement contaminé par les ETM en lien avec les activités passées de deux fonderies de plomb et de zinc (Metaleurop Nord et Nyrstar). Le site intègre une mosaïque d’espaces privés ou publiques aux usages multiples (agricoles, boisés, forestiers, résidentiels, commerciaux, industriels, friches, voies de circulation…). Depuis 1993, il est le support de très nombreuses recherches du laboratoire (plus d’informations);
  • la ZAC de l’Union s’étend sur les villes de Roubaix, Wattrelos et Tourcoing. D’une surface de 85 ha, cette friche industrielle aux sols multicontaminés a pour vocation d’être un pôle d’excellence en termes de renouvellement urbain (plus d’informations).

L’intégration de ces deux sites ateliers dans le réseau national SAFIR (Sites Ateliers Français pour l’Innovation et la Recherche sur la gestion des sols), mis en place avec le soutien de l’ADEME, a renforcé le positionnement du laboratoire sur la question de la gestion des territoires dégradés tout en favorisant le développement de partenariats (e.g. Université Paris Diderot, Université Catholique de Louvain la Neuve).

Démonstrateur à grande échelle de la ville intelligente

Dans le cadre du projet SunRise Smart City lancé en 2011, le consortium mis en place a identifié le besoin de construire un démonstrateur à grande échelle des réseaux urbains intelligents et plus tard de la ville intelligente. Le campus de la Cité Scientifique (Université de Lille) à Villeneuve d’Ascq a été choisi comme site pour le démonstrateur pour la facilité d’accès aux infrastructures et aux données et pour sa représentativité d’une petite ville. En effet, le campus s’étend sur 110 hectares avec près de 150 bâtiments, 100 kms de réseaux urbains et 25 000 usagers, dont près de 5000 résidents sur le campus.

 

Equipements

Pour mener à bien leurs recherches, les différentes équipes ont mis en place de nombreux équipements :

  • Dispositif expérimental d’indentation. L'équipe pourra également s’appuyer sur les compétences et les outils mis en commun au sein de la thématique Mécanique Morphométrie Multiéchelles des Surfaces (M3S) de la nouvelle Fédération Lilloise de Mécanique.
  • Moyens de calcul : un cluster de 26 nœuds installé à Polytech’Lille. Nous bénéficions en plus des moyens de calcul mis à disposition par l’Université de Lille (Centre de ressources informatiques, CRI). Le CRI met à disposition des infrastructures de calcul haute performance (HPC) ainsi qu'une expertise dans le domaine du calcul scientifique.
  • Essais géotechniques (triaxial, oedimètres,….)
L'ER4 a mis en place une plateforme expérimentale et numérique de caractérisation des matériaux composée des équipements suivants :
  • Mécanique
    • 2 Machines d’impression 3D (projet MATRICE - encombrement des pièces 1 m3, terre et mortier)
    • Presses donc presse 100 tonnes avec charge cyclique (fatigue)
    • Cellule triaxiale de grande capacité (échantillon de la taille d’un moule CBR)
    • Essais de génie civil et géotechnique (essais triaxiaux, oedométriques, Cisaillement, rhéomètre, table à choc, etc).
    • Fours, étuves et enceintes climatiques
    • procédés de préparation
  • Chimie, Minéralogie et microbiologie
    • FluoX
    • ICP
    • Chromatographie ionique
    • DRX
    • ATD-MS
    • GCMS
  • Microstructure
    • Porosimètre Hg, BET, Granulomèter laser
    • Microscopies Optiques (dont numérique)
    • FEG-MEB avec EDS
    • Banc de Traction sous MEB
    • Banc d’Indentation sous ME
  • Numérique et modélisation
    • Cluster de calcul de 250 CPUs permettant
    • Stations de calcul (GPU et CPU)
    • Un serveur de calcul : ≈1000 cœurs pour 70 nœuds CPU XEON et deux nœuds GPU et un serveur Windows, XEON E5-2650v4 (24 cœurs – 128 Go RAM)
    • Logiciels développés en interne (méthodes aux éléments discrets), logiciels utilisés en relation avec leurs développeurs (HYTEC, VCCTL…) ou logiciel métier (CESAR LCPC, ALIZE, etc)
    • Caméra Hautes vitesses
Appareils de caractérisation des matériaux
  • Rhéomètre ICAR
  • Rhéomètre BML transportable
  • Rhéomètre Rhéocad
  • Viscosimètre
  • Tribomètres plan/plan
  • Calorimètre isotherme
  • Calorimètre adiabatique
  • Perméabilimètre
  • Appareil Bauer
  • Armoire humide
  • Presse 200 kN.
Appareils de caractérisation des surfaces
  • Goniomètre
  • Rugosimètres
  • Tensiomètre
  • Spéctrocolorimètre.
Appareils pour la mise en forme des matériaux
  • Extrudeuse
  • Vibrocompacteur.
Fabrication des matériaux
  • Broyeur
  • Malaxeurs
  • Centrale à béton (200 litres)
  • Autoclave 250 ml (réacteur) haute-pression haute-température équipé pour mesure in situ du pH, de la pression et de la température, avec possibilité de prélèvement de gaz et liquide
  • Matériel utilisé pour étudier les interactions fluide-matériaux avec contrôle et/ou mesure des paramètres physico-chimiques
  • Spectromètre d'absorption atomique équipé de deux atomiseurs distincts (flamme et four électrothermique), d'un passeur d'échantillons, d'une station de dilution et d'un générateur d'hydrure
  • Outil analytique pour doser en routine des éléments métalliques dans diverses matrices liquides
  • Chromatographie en phase liquide composée de plusieurs modules dont une pompe, un dégazeur, un passeur d'échantillons thermostaté, un four à colonnes thermostaté et d'un détecteur à barrettes de diodes et d'un détecteur fluorimétrique.
  • Appareil exploité principalement pour l'analyse des hydrocarbures aromatiques polycycliques et de certains composés comme l'ergostérol

Spectromètre d'absorption atomique Spectromètre d'absorption atomique

Outil de caractérisation thermique de paroi à l'échelle 1
  • Cellules climatiques
  • Banc de caractérisation fluxmétrique grande dimension
  • Banc fluxmétrique de caractérisation des MCP
Visualisation d'écoulements
  • Matériel de PIV
Matériel de mesure thermographique
  • Caméra Infrarouge refroidie CEDIP Silver et système de sollicitation
  • Caméra Infrarouge matrice microbolomètres non refroidie FLIR B360
  • Caméras Infra-Rouge FSI 2000
Matériel d'analyse de la qualité de l'air
  • Appareil de mesure de la qualité de l'air par spectroscopie acoustique
Matériel d'instrumentation et de mesure in situ
  • Centrales d'acquisition
  • Centrale de mesures ambiances thermiques de confort
  • 2 Blower doors
Mesures acoustiques
  • Chaîne de caractérisation par mesure d'impédance acoustique