Soutenance de thèse de Fructueux Jesugnon SOHOUNME
Résumé
Cette thèse a évalué le comportement à long terme de matériaux cimentaires au contact d’eaux salines dans le contexte du stockage géologique profond, en utilisant les mortiers hydrauliques romains immergés en eau de mer comme analogues archéologiques. L’étude a porté sur trois mécanismes majeurs : l’hydratation, l’altération chimique et minéralogique, et la dégradation mécanique de mortiers. Elle s’est appuyée sur une approche combinant expérimentation et modélisation numérique par simulations de transport réactif, appliquée à des échantillons représentatifs de différentes échelles de temps : des mortiers âgés de quelques mois fabriqués au laboratoire LUTECE (Fontenay-aux-Roses), des mortiers âgés de 19 ans prélevés dans une pile immergée à Brindisi (Italie) et des mortiers vieux d’environ 2 000 ans extraits des anciens ports de Césarée (Israël) et de Misène (Italie).
Les résultats ont montré que les simulations reproduisent de manière satisfaisante l’évolution des propriétés minéralogiques et mécaniques du matériau au cours de l’hydratation, depuis les premiers mois jusqu’à 2 000 ans. Concernant l’altération du matériau au contact du milieu agressif, le modèle s’est également révélé fidèle aux résultats expérimentaux, en reproduisant de manière satisfaisante la succession des fronts minéralogiques observés. L’étude a également mis en évidence que la précipitation d’une croûte composée principalement de calcite et de brucite, qui limite les propriétés diffusives du matériau à court terme, ne constitue pas le mécanisme contrôlant la diffusion à plus long terme. En effet, certains processus chimiques initialement secondaires, tels que la précipitation de phases magnésiennes amorphes, deviennent progressivement prépondérants. Par ailleurs, la simulation de l’épaisseur des fronts minéralogiques à long terme reste difficile, en raison de la complexité liée à la prise en compte de l’évolution des propriétés de transport pour un matériau soumis à une attaque multi-ionique sur des millénaires.
Jury :
- Christophe TOURNASSAT (Professeur, Univ. Orléans, France), Examinateur
- Barbara LOTHENBACH (Professeure, EMPA, Suisse), Rapportrice & Examinatrice
- Alain SELLIER (Professeur, Univ. Toulouse, France), Rapporteur & Examinateur
- Céline CAU DIT COUMES (Directrice de Recherche, CEA Marcoule, France), Examinatrice
- Simone DILARIA (Dr., Univ. Padoue, Italie), Invité
- Arnaud COUTELAS (Dr., UMR 8546 CNRS-ENS-EPHE (PSL), France), Invité
- Alexandre DAUZERES (HDR, ASNR, France), Directeur de thèse
- Mejdi NEJI (Dr., ASNR, France), Co-Encadrant
- Nicolas SEIGNEUR (HDR, Mines Paris PSL, France), Co-Encadrant
- Katia SCHÖRLE (Dr., CNRS, Aix Marseille Univ, CCJ, France), Co-Encadrante
Infos pratiques
Date - Horaire :
Mercredi 4 novembre 2026 à 14h
Lieu :
École des Mines de Paris, Salle L109, 60 Boulevard Saint Michel, 75006 PARIS
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