PhD | Etude de l'effet de la chimie des fluides interstitiels sur le comportement hydromécanique de ...
Le Centre belge de recherche nucléaire

PhD | Etude de l'effet de la chimie des fluides interstitiels sur le comportement hydromécanique de ...

Belgique 31 mars 2021

À PROPOS L'INSTITUTION

Le Centre belge de recherche nucléaire
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DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Université étatique
Région
Pays hôte
Date limite
31 mars 2021
Niveau d'études
Type d'opportunité
Spécialités
Pays éligibles
Cette opportunité est destiné à tous les pays
Région éligible
Toutes les régions

Le concept de sécurité actuel en Belgique pour le stockage géologique des déchets de moyenne et haute activité repose sur l'intégrité hydraulique et mécanique de la formation d'argile hôte (Boom Clay). Cependant, l'intégrité de l'argile de Boom peut être affectée par des perturbations thermiques, hydrauliques et chimiques couplées du matériau. En particulier, les performances hydromécaniques de l'argile dues à la perturbation chimique (CHM) sont le phénomène le moins compris notamment sous des chemins de contraintes complexes in situ. Par exemple, pour le stockage des déchets bituminés EUROBITUM, l'argile sera soumise à des chemins de contraintes complexes dès le début de la construction du stockage en raison des phases d'excavation, de drainage et de convergence. Par la suite, à des temps plus longs, des déchets expansifs se forment au contact du fluide interstitiel présent dans l'argile, ont tendance à gonfler et à libérer des concentrations élevées de NaNO3 ainsi que le lessivage du calcium des barrières artificielles à base de ciment. Tous ces processus auront un fort impact sur le comportement hydromécanique de l'argile environnante. Le gonflement des déchets, peut exercer une énorme pression d'expansion sur l'argile environnante et modifier davantage ses états de contrainte et générer des déformations, et dans une certaine mesure, générer à nouveau des dommages dans la roche hôte (modification de la microstructure, bandes de cisaillement, rupture de traction, etc. .), ce qui modifiera les propriétés hydrauliques. De plus, il est bien connu que la chimie des fluides interstitiels peut avoir des conséquences importantes sur les propriétés hydromécaniques et les altérations microstructurales (modifications de la composition minérale et de la distribution de la taille des pores) de l'argile, par conséquent, une autre question se pose: quels sont les impacts de ces alcalins. et des panaches de NaNO3 sur le comportement hydromécanique de l'Argile de Boom pour le stockage des déchets bituminés? En tant que tel, il n'existe pas à ce jour de données expérimentales complètes traitant de cette caractéristique complexe et rendant ainsi difficile l'évaluation de la sûreté à long terme du système de stockage pour ce type d'élimination des déchets.

L'objectif de la thèse est donc d'étudier de manière globale et avec un programme expérimental bien établi l'effet chimique sur le comportement hydromécanique de l'argile de Boom. Le doctorat poursuit une approche en trois volets:

  • Expériences approfondies en laboratoire utilisant un oedomètre et des tests de cisaillement (tests simples ou triaxiaux) sur des échantillons d'argile de Boom dans différentes conditions de charge et perturbations chimiques.
  • Développement d'une loi de comportement CHM pour la Boom Clay. Le comportement de couplage chimio-mécanique sera décrit dans un cadre élasto-plastique. Sur la base des résultats des tests à obtenir avec ce programme de doctorat, l'effet chimique sur le comportement mécanique sera introduit dans la surface limite récemment développée avec un modèle d'anisotropie ainsi que des modèles classiques, y compris l'estimation des paramètres des expériences ci-dessus.
  • Le modèle nouvellement développé sera appliqué pour concevoir un test de gonflement d'un packer in situ dans le contexte d'une initiative d'essais in situ à grande échelle au laboratoire HADES, SCK CEN. Le scénario choisi sera similaire à l'évolution CHM du stockage des déchets bitumés.

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