Développement de formulations de matériaux cimentaires à base de ciments bas carbone

Dans le cadre du conditionnement des déchets de faible et moyenne activité à vie courte (FMA-VC), les principaux producteurs de déchets, tels que le CEA, EDF et Orano, ainsi que l’Andra, utilisent des matériaux cimentaires (coulis, mortiers, bétons) pour la fabrication des colis de stockage et d’ouvrages. A ce jour, le référentiel du Centre de Stockage de l’Aube (CSA) autorise uniquement l’emploi de ciments de types CEM I, CEM III et CEM V.
Cependant, l’évolution du secteur du génie civil, notamment sous l’effet des enjeux de transition écologique, entraîne des transformations importantes dans l’industrie cimentière. En particulier, une diminution progressive de la production de certains ciments traditionnels est anticipée à l’horizon des années 2030, en raison de contraintes environnementales (émissions de CO2# liées au clinker) et de la disponibilité limitée de certaines matières premières. L’objectif est de développer et qualifier de nouvelles formulations de matériaux cimentaires et d’intégrer des solutions innovantes, telles que les ciments bas carbones.
L’objectif de la prestation est de développer 12 formulations de matériaux cimentaires à base de ciment bas carbone. Sur la base d’une liste de ciments pré-identifiés, 4 ciments bas carbone seront sélectionnés et utilisés pour le développement de formulations de 3 types de matériaux : mortiers, bétons armés et bétons fibrés
La prestation se déroule en 3 étapes :
• Etape 1 : caractérisation des ciments bas carbone : -Essais sur poudres, -Essais sur pâtes et mortiers normalisés ; pour sélectionner les ciments à retenir pour la suite de l’étude
• Etape 2 : sélection des adjuvants Inventaires des adjuvants susceptibles d’être utilisés avec les ciments bas carbone identifiés :-Essais pour sélectionner les adjuvants qui entreront dans la composition des formulations
• Etape 3 : développement de formulations de matériaux cimentaires :- Développement à l’échelle du laboratoire, -Essais de convenance.
En lien avec la pérennité de leur approvisionnement, il est convenu d’écarter de cette étude les ciments bas carbone intégrant des sous-produits de l’industrie tels que les laitiers de hauts fourneaux et les cendres volantes. Les ciments bas carbone retenus sont donc ceux composés de clinker (K), de pouzzolanes naturelles (P) ou naturelles calcinées (Q) et/ou de calcaire (LL).