Immobilisation de déchets magnésiens dans un matériau alcali-active . Etude expérimentale et modélisation - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2017

Immobilisation de déchets magnésiens dans un matériau alcali-active . Etude expérimentale et modélisation

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Abstract

The operation of the first generation of nuclear reactors in France has generated magnesium and graphite wastes. Their conditioning in an alkali-activated slag mortar is being addressed. The durability of the package may be threatened by the temperature gradient resulting from hydration heat, the restriction of binder’s delayed strains and the metal’s corrosion. Evaluating the damage is then of great importance. Hence, a modelling approach based on an experimental campaign is being developed. The study considers, on one hand, the advancement of hydration reactions, the time evolution of the binder’s delayed strains and its mechanical properties, and on the other hand, the development of corrosion products around the metallic inclusions. The material undergoes significant autogenous shrinkage. However, its basic creep strains are shown to be important which could result in stress relaxation and avoids damage related to shrinkage restriction. Experimental data showed great accordance with time-equivalent ageing model. Mass loss and electrochemical measurements provided the metal’s corrosion velocity. MEB/EDS and Nano-indentation techniques identified the corrosion products microstructure and mechanical properties
L'immobilisation d'alliages de magnésium et de graphite, provenant de l'exploitation de la première génération de réacteurs nucléaires en France, dans un mortier de laitier active est actuellement étudiée. L'ensemble forme peut être sujet à un gradient de température (réactions d'hydratation du liant), a la restriction des déformations différées du liant et a la corrosion du métal. L’évaluation des risques d'endommagement est donc importante. Pour cela, une approche numérique basée sur des données expérimentales est en cours de développement. L’étude couvre le comportement thermomécanique du mortier (hydratation, déformations différées et propriétés mécaniques) et la corrosion du métal enrobe. Les résultats montrent que le comportement mécanique du mortier est bien décrit par le modelé base sur le temps équivalent. Bien que le retrait endogène important du matériau puisse engendrer des contraintes internes, sa grande capacité de fluage aide à la relaxation et évite l'endommagement. La vitesse de corrosion du magnésium dans le mortier est faible. La nature des produits de corrosion et leurs propriétés mécaniques sont identifiées par des observations MEB/EDS et nano-indentation.
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Dates and versions

cea-02434006 , version 1 (09-01-2020)

Identifiers

  • HAL Id : cea-02434006 , version 1

Cite

F. Rifai. Immobilisation de déchets magnésiens dans un matériau alcali-active . Etude expérimentale et modélisation. 35ème Rencontres Universitaires de Génie Civil: le génie civil face aux défis environnementaux, May 2017, Nantes, France. ⟨cea-02434006⟩
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