Traitement par alcali-activation de sédiments fins marins, non contaminés et à faible teneur en eau : mise au point d’un procédé de stabilisation

Alcali-activated traitement of not contaminated and low water content marine sediments : development of a process of stabilization

• Auteur / Autrice : Frédéric Lemée
• Direction : Christian Dufour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ciment -- Produits de remplacement

Déchets -- Valorisation

Propriétés mécaniques

Géomatériaux

Technique routière

Sédiments (géologie)

Résumé

Chaque année, en France, 40 millions de tonnes de déchets industriels banals et 50 millions de mètres cubes de sédiments de curage sont produits. Depuis le 1er juillet 2002, les industriels et collectivités doivent limiter l’impact de ces déchets et encourager leurs valorisations. Cette étude s’intéresse à la valorisation combinée de trois co-produits : des sédiments de la baie du Mont Saint Michel, des cendres volantes et des solutions alcalines. Aucun autre produit de traitement n’est ajouté : les solutions alcalines sont utilisées pour activer le caractère pouzzolanique des sédiments et des cendres volantes suivant le procédé d’alcali-activation. La première partie concerne l’identification des sédiments du Mont-Saint-Michel. Suite à des analyses physiques, chimiques et minérales, on définit deux familles de sédiments : l’une s’apparentant à des micro-sablons et l’autre à des vases. La seconde partie porte sur l’application du procédé d’alcali-activation pour le traitement des sédiments fins du Mont-Saint-Michel. Une première partie met en évidence l’intérêt de l’emploi des cendres volantes et préconise un dosage en alcalins entre 2 et 5M pour une activation optimal des matériaux pouzzolaniques. A ces dosages, les matériaux traités présentent des caractéristiques physico-chimiques et mécaniques compatibles avec une utilisation en travaux routiers. Dans une seconde partie, des essais de durabilité justifient le procédé de traitement et fixent des préconisations pour des réalisations en travaux routiers

40 million tons of industrial waste and 50 million cubic meters of waste sediments are produced every year in France. Since July 2002, the industrialists and communities have to reduct impact of these wastes and to propose new ways to reuse their by-products. In this manuscript, the authors discuss about the recovery of three by-products together : sediments from Mont-Saint Michel, fly ash and alkaline solutions. No other binder is added : the alkaline solutions are used like an activator in order to induce the pozzolanic character of the sediments and the fly ash, it is the alkali-activated process. The first part concerns the characterization of the sediments of the Mont-Saint-Michel. After physical, chemical and mineral analysis, two different kinds of sediments, one looking like a tiny sand and an other looking like a mud, are identified. The second part deals with the use of alcali-activated process to stabilize the sediments from Mont-Saint-Michel. This study shows the interest of the use of fly ash and recommends an alkalinity between 2 and 5M in order to optimize the pozzolanicity. With these experimental conditions, the treated materials show physico-chemical and mechanical characteristics which are enough to use in road work. Test of durability justifies the process of treatment and fixes recommendations for achievements