Evaluation du cycle de vie des stratégies d'économie circulaire dans les constructions durables : fermeture, ralentissement et réduction des boucles pour la valorisation et la revalorisation des sédiments dragués

Life Cycle Assessment of Circular Economy Strategies in Sustainable Constructions : Closing, Slowing, and Narrowing Loops for Dredged Sediments Valorization and Revalorization

• Auteur / Autrice : Mohammad Almokdad
• Direction : Rachid Zentar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 27/11/2023
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai
• Ecole(s) doctorale(s) : École graduée Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre for Materials and Processes / CERI MP - IMT Nord Europe - LGCgE - Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement
• Jury : Président / Présidente : Mahdia Hattab
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nor-Edine Abriak, Ouali Amiri, Nadia Saiyouri
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Adélaïde Feraille, Damien Rangeard
• DOI : 10.70675/92814fa1z1c10z4a26z9109z17bafa433a5c

Mots clés

Mots clés libres

Sédiments dragués

Revalorisation

Matériau cimentaire supplémentaire (MCS)

Fermeture de la boucle

Analyse du Cycle de Vie (ACV)

Construction routière

Economie circulaire

Gestion en fin de vie

Durabilité

Lixiviation

Conception écologique

Performance mécanique

Dredged sediments

Revalorization

Supplementary Cementitious Material (SCM)

Closing the loop

Life cycle assessment (LCA)

Road construction

Circular economy

End-of-Life management

Sustainability

Leaching

Eco-friendly design

Durability

Mechanical performance

Résumé

Faire face au besoin pressant de durabilité à la lumière de l'impact significatif de la modernisation sur l'environnement est crucial. Cette question souligne les menaces croissantes posées par les actions humaines, telles que le changement climatique et la pollution. En réponse, les nations mettent de plus en plus l'accent sur la durabilité en donnant la priorité à la réduction des déchets et à l'adoption de matériaux respectueux de l'environnement dans les processus de construction et de production. Dans le cadre de ces efforts, cette thèse vise à explorer la revalorisation (2ème valorisation) des sédiments de dragage en tant que matériau de construction routière, en étudiant sa pertinence technique et son impact environnemental grâce à une évaluation du cycle de vie (ACV). Elle examine également l'utilisation des sédiments en tant que matériaux cimentaires supplémentaires (MCS) et compare leur performance environnementale à celle des matériaux traditionnels. L'étude évalue la faisabilité de la revalorisation des sédiments de dragage, en mettant l'accent sur une approche en circuit fermé pour leur utilisation circulaire. Elle évalue diverses propriétés physiques, mécaniques et chimiques de la revalorisation des matériaux en les comparant à la valorisation des sédiments bruts (1ère valorisation), et réalise une ACV en comparant la revalorisation des sédiments à l'utilisation de différents types d'agrégats vierges pour la construction de nouvelles routes. De plus, l'étude mène une ACV complète en comparant les sédiments de dragage séchés et broyés (DGS) aux sédiments de dragage calcinés à la volée (FCS) en tant que substituts du ciment Portland ordinaire, en tenant compte des différentes différences de performance quantitatives et qualitatives.

Addressing the pressing need for sustainability in light of modernization's significant impact on the environment is crucial. This issue underscores the escalating threats posed by human actions, such as climate change and pollution. In response, nations are increasingly emphasizing sustainability by placing a priority on waste reduction and the adoption of eco-friendly materials in construction and production processes. In light of these efforts, this thesis aims to explore the revalorization (2nd valorization) of dredged sediments as a road construction material, studying its technical suitability and environmental impact through Life Cycle Assessment (LCA). It also examines using sediments as supplementary cementitious materials (SCMs) and compares their environmental performance to traditional materials. The study evaluates the feasibility of revalorizing dredged sediments, emphasizing a closed-loop approach for their circular use. It assesses various physical, mechanical and chemical properties of the material revalorization comparing it to raw sediments 1st valorization, and conduct a LCA and comparing sediments revalorization with different virgin aggregates types for the usage in new road construction. Additionally, the study conducts a comprehensive LCA comparing dried ground sediments (DGS) to flash-calcined sediments (FCS) as substitutes for ordinary Portland cement, considering the different quantitative and qualitative performance differences.