Missions :
Contrat CDD de 24 mois renouvelable 6 mois.
L’industrie du ciment, qui représenterait à elle seule environ 5% des émission globales de CO2, connaît une transformation profonde en lien avec les exigences de décarbonation de l’industrie. Les ciment bas carbone repose sur la substitution partielle du clinker, principale source des émissions de CO2, par des ajouts tels que les laitiers, qui améliorent leur performance globale. Les laitiers sont des scories vitreuses, qui sont formés à haute température lors de la réduction du minerai de fer. Ils se présentent, à la manière d’un verre volcanique, sous la forme d’un solide silicaté amorphe avec quelques phases cristallisées (silicates et alumino-silicates de calcium, spinelles, etc.). L’évolution des procédés de fabrication et la décarbonation de l’industrie sidérurgique engendre une évolution de la composition des laitiers, -des laitiers de hauts-fourneaux à des laitiers de fours à arc électrique-, qui sont aussi des matériaux nouveaux et riches d’enjeux et défis pour leur valorisation. Ces nouveaux résidus de production contiennent des phases minérales plus ou moins réactives qui peuvent porter atteinte à la réactivité des phases cimentaires, ou au relargage d’éléments traces métalliques dans l’environnement.
L’objectif de ce projet de recherche est de comprendre comment les propriétés physico-chimiques des laitiers de fours à arc électriques sont liées à leur réactivité, à leur hydratation, et donc aux propriétés et à la durabilité des bétons produits in fine, mais aussi d’évaluer leur comptabilité environnementale en lien avec la présence et la remobilisation d’éléments traces métalliques dans la phase vitreuse.
Pour ce faire, le travail consistera à caractériser finement les propriétés des scories et à évaluer leur rôle dans l’hydratation des phases cimentaires. En particulier, le travail de recherche s’articulera autour de ces axes :
• Caractérisation fine (chimique, minéralogique et microstructurale) des laitiers
• Spéciation et évaluation de la mobilité du fer et ‘éléments traces métalliques (V, Cr, Mo) dans les laitiers et les ciments hydratés ;
• Compréhension des mécanismes de stabilisation ou de lixiviation des éléments traces métalliques dans les laitiers.
Pour ce faire, différentes techniques de caractérisation chimique, minéralogique et structurale seront mises en œuvre : LA-ICP-MS, HT-DRX, XRF, spectroscopie d’absorption des rayons X (XANES, EXAFS), micro-tomographie aux rayons X, et diffraction 3D des rayons X (s3DXRD).
Le candidat ou la candidate soumettra en ligne un CV détaillé, une lettre de motivation, ainsi qu’un court projet de recherche d’une page sur le sujet proposé.
Activités :
Le chercheur ou la chercheuse sera responsable des activités suivantes :
- Analyse bibliographique : réaliser une revue exhaustive de la littérature scientifique actuelle au regard du lien entre composition chimique, propriétés physico
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