Thèse : Couplage entre processus chimiques et mécaniques lors de l’hydratation d’une bentonite en température
CONTEXTE
Dans le cadre des études sur l’utilisation de barrières ouvragées pour le confinement des déchets, il est encore nécessaire de décrire et quantifier clairement les mécanismes hydrauliques, mécaniques, chimiques et minéralogiques ayant lieu dans les barrières hydrauliques de type bentonite pour des températures comprises entre 100 et 150°C. Pour progresser sur cette thématique, le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) et l’ISTO (Institut des Sciences de la Terre d’Orléans) proposent un sujet de thèse s’inscrivant dans le projet européen Horizon 2020 EURAD, qui regroupe les principaux acteurs européens du stockage de déchets radioactifs.
OBJECTIFS DE LA THESE
La thèse a pour objectif : (1) de quantifier les pressions de gonflement d’une bentonite pour des températures ≥ à 100°C lors de son hydratation et (2) évaluer la génération d’une surpression pour des températures élevées (≥100°C) du fait de mécanismes physico-chimiques couplés, à différentes échelles d’organisation microstructurale (gonflement de l’argile et déshydratation des espaces interfoliaires des smectites) en jeu à l’interface eau/argile. Des approches expérimentales et de modélisation sont envisagées et prendront conjointement en compte les processus mécaniques et chimiques. En particulier, les expériences d’hydratation de la bentonite permettront une acquisition macroscopique de la pression de gonflement tout en suivant en cours d’expérience l’évolution de la microstructure porale de la bentonite à l’aide de techniques de nanotomographie et de diffraction des rayons X. Une approche intégrée de modélisation permettra l’interprétation de ces expériences en prenant en compte les différents processus chimiques, mécaniques et hydrauliques en jeu dans les conditions chimiques et de température des expériences.
PROFIL RECHERCHE
Le candidat devra être un étudiant titulaire d’un master en géosciences ou géomécanique. Des connaissances en géomécanique, géochimie et minéralogie sont souhaitées. L’étudiant devra être motivé par le travail de recherche, aussi bien en laboratoire au travers de développement d’expérimentation et de mesures que par des approches de modélisation. Il/elle devra faire preuve d’autonomie dans son travail et de rigueur scientifique dans son approche des questions scientifiques. Un bon niveau d’anglais est nécessaire pour valoriser son activité au travers de publications dans des revues internationales.
INFORMATIONS PRATIQUES
L’étudiant sera inscrit à l’Université d’Orléans, dans l’école doctorale Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (EMSTU).
Pour postulez, veuillez accompagner votre candidature de votre curriculum vitae, d’une lettre de motivation portant sur vos intérêts de recherche, de vos relevés de notes en Master et de votre classement ainsi que les noms et coordonnées de trois personnes pouvant vous apporter une recommandation. Contacts : Joachim TREMOSA (j.tremosa@brgm.fr) ; Stéphane GABOREAU (s.gaboreau@brgm.fr) ; Hugues RAIMBOURG (hugues.raimbourg@univ-orleans.fr).
