Optimisation des performances mécaniques et environnementales des sédiments marins dragués traités avec des éco-liants

Optimization of the mechanical and environmental performance for the treated dredged marine sediments with eco-friendly binders

• Auteur / Autrice : Hongwei Wang
• Direction : Rachid Zentar
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Inscription en doctorat le 29/11/2018
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Fondation : China scholarship council

Mots clés

Mots clés libres

Sédiments marins

Ciment de sulfoaluminate de calcium

Modélisation

Valorisation/recyclage

Matériau routier

Rhéologie

Marien sediments

Calcium sulfoaluminate cement

Modeling

Valorization/recycling

Road material

Rheology

Résumé

Le réchauffement de la planète et le changement climatique sont devenus les défis les plus pressants à l’échelle mondiale. Ainsi, l'Union européenne a fixé l’objectif de passer à une économie circulaire et d’atteindre la neutralité climatique d’ici 2050. Dans le cadre de l’économie circulaire et du concept de neutralité climatique, la réutilisation des sédiments de dragage solidifiés avec un liant à faible teneur en carbone comme matériau routier, est une solution verte prometteuse. Parce que la fabrication du CSA consomme moins d’énergie et produit moins d’émissions de CO2 que celle du ciment Portland ordinaire (OPC). Cette étude s’est concentrée sur trois objectifs originaux. Le premier objectif est d’étudier le comportement rhéologique des sédiments fins dragués, afin d’améliorer la compréhension des sédiments, en particulier le transport par tuyaux des sédiments dragués. Le deuxième objectif est d’étudier les propriétés techniques, les mécanismes microscopiques et les propriétés environnementales des sédiments traités avec les liants CSA et OPC-CSA. Ces résultats sont comparés aux traitements utilisant l’OPC. Afin de vérifier l’efficacité des liants CSA et OPC-CSA pour traiter les sédiments de dragage dans la construction routière. Le troisième objectif est de développer des modèles statistiques simples pour améliorer et optimiser la valorisation des sédiments de dragage. Cela permettra de prédire le paramètre compacté des sédiments de dragage traités, en utilisant les propriétés des sédiments bruts et le type et les dosages des liants.

Global warming and climate change have become the most pressing worldwide. Thus, the European Union established the target of transitioning to a circular economy and achieving climate neutrality by 2050. Under the circular economy and the climate-neutral concept, the reuse of the treated dredged sediments with low carbon binder as a road material, is a promising green solution. Calcium sulfoaluminate (CSA) cement can be a novel, eco-friendly and sustainable binder. Because the manufacturing of CSA consumes less energy and produces less CO2 emissions than ordinary Portland Cement (OPC). This study was focused on three original objectives. The first objective is to study the rheological behavior of dredged fine-grained sediments, to improve the understanding of sediments, particularly the pipeline transport of the dredged sediments. The second objective is to investigate the engineering properties, microscopic mechanisms and environmental properties of the treated sediments with the CSA and OPC-CSA binders. These results are compared with the treatments using OPC. In order to verify the effectiveness of using the CSA and OPC-CSA binders to treat the dredged sediments for road materials. The third objective is to develop simple statistical models to enhance and optimize the valorization of dredged sediments. This will allow predicting the compacted parameter of the treated dredged sediments, using the properties of the raw sediments and the type and dosages of binders.