Mission
L'objectif de ce doctorat est d'étudier la stabilité chimique et mécanique de géopolymères soumis à des environnements fortement alcalins.
La première étape du travail consistera à suivre l'évolution physico-chimique des matériaux durant la polymérisation. Une fois leur maturité atteinte, les échantillons seront immergés dans de l'eau pure à différentes températures (7, 20, 50 et 80 °C). Les solutions seront analysées par spectroscopie ICP et les phases solides caractérisées par MEB-EDS, afin d'estimer des paramètres thermodynamiques qui seront intégrés à des bases de données comme CEMDATA ou Thermodemm. Ces informations serviront à la modélisation géochimique des systèmes étudiés.
Dans un second temps, les échantillons seront exposés à des milieux agressifs constitués de solutions alcalines concentrées, afin d'évaluer l'effet combiné du pH et du type de cation compensateur sur leur stabilité. Le volume de solution sera largement excédentaire pour assimiler le milieu liquide à un réservoir infini. Les essais seront conduits à température ambiante et à 80 °C, de manière à mettre en évidence l'influence de la température sur les mécanismes d'altération.
Le programme expérimental s'articulera autour de deux axes complémentaires. Le premier portera sur l'effet du remplacement du compensateur de charge, en exposant les géopolymères à des solutions contenant un cation différent de celui utilisé dans l'activateur (par exemple, un géopolymère sodique placé dans une solution potassique, et inversement). L'objectif est d'évaluer l'influence de cette substitution sur la stabilité chimique et la durabilité du matériau, en s'appuyant sur des calculs géochimiques réalisés à partir des bases thermodynamiques établies. Le second axe visera à étudier l'influence du pH sur la stabilité chimique des gels N-A-S-H et K-A-S-H.
Tout au long des travaux de thèses, des prélèvements périodiques permettront de suivre l'évolution des matériaux par différentes techniques de caractérisation : diffraction des rayons X (formation de nouvelles phases), résonance magnétique nucléaire du silicium, de l'aluminium et de l'hydrogène (réarrangements structuraux et distribution de la porosité), microscopie électronique à balayage couplée à l'EDS (observation des phénomènes de dissolution), nano- et micro-indentation (évaluation de la perte de performances mécaniques locales), microtomographie X (analyse de la fissuration et de la porosité) et analyse thermogravimétrique (quantification de l'eau libre).
Cette thèse contribuera à la construction d'une base de données thermodynamiques spécifique aux géopolymères, offrant à l'ASNR des éléments scientifiques robustes pour l'évaluation de dossiers techniques relatifs à la stabilité chimique de ces nouveaux géo matériaux. Le doctorat se déroulera sur le site de l'ASNR à Fontenay-aux-Roses, au sein du Service des Pollutions et Déchets Radioactifs (SPDR), en collaboration avec l'EMPA en Suisse.
Profil recherché
- Formation école d'ingénieur ou universitaire, spécialisation science des matériaux.
- Compétences physico-chimie des matériaux cimentaires souhaitable.
- Capacité à mener une étude expérimentale
- Capacité à interagir avec plusieurs organismes
- Autonome et rigoureux
Télétravail
Occasionnel
Diversité
La diversité est une des composantes de la politique RSE, RH et Qualité de Vie au Travail à lASNR. Nous accordons la même considération à toutes les candidatures, sans discrimination, pour inclure tous les talents.
Quelles que soient les différences, nous souhaitons attirer, intégrer et fidéliser nos candidats et nos collaborateurs au sein dun environnement de travail inclusif.
LASNR conduit une politique active depuis de nombreuses années en faveur de l'égalité des chances au travail et l'emploi des personnes handicapées. Si vous êtes en situation de handicap, n'hésitez pas à nous faire part de vos éventuels besoins spécifiques afin que nous puissions les prendre en compte.
Localisation du poste
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Europe, France, Ile-de-France, Hauts-de-Seine
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