Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Inciter à l’utilisation plus systématique de matériaux alternatifs dans une logique de développement durable et de valorisation de co-produits industriels est une bonne chose. Encore est-il essentiel de pouvoir s’assurer que cette utilisation est sans danger majeur pour l’environnement. C’est tout l’enjeu du projet de recherche industrielle ECLAIR qui vise à étudier le mécanisme de relargage potentiel et l’impact des polluants d’un laitier LD d’aciérie de conversion utilisé en particulier en techniques routières. Cet article présente les principes de l’étude et ses principales conclusions, très encourageantes d’un point de vue environnemental, quant à l’utilisation de laitiers LD pour les projets d’infrastructures routières.
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Encouraging a more systematic use of alternative materials in a logic of sustainable development and valorization of industrial sub-products is a good thing. However, it is essential to ensure that such use does not present a major danger to the environment. This is the very challenge of the industrial research project ECLAIR whose aim is to study the mechanism of potential release and the impact of pollutants from LD steel conversion slags used in particular in road building techniques. This article presents the principles of the study and its main conclusions which are very encouraging from an environmental viewpoint concerning the use of LD slags for road infrastructure projects.
Auteur(s)
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Michel LEGRET : IFSTTAR, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Département Géotechnique, Eau et Risques - Article extrait de la revue « Laitiers sidérurgiques » n° 98, octobre 2011, avec l’aimable autorisation du Centre Technique et de Promotion des Laitiers Sidérurgiques (http://www.ctpl.info)
INTRODUCTION
Domaine : Matériaux
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d’application : génie civil, construction routière
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Gestion des risques et vulnérabilité des territoires
Centres de compétence : Centre Technique et de Promotion des Laitiers, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Centre Européen de Recherche et d’Enseignement en Géosciences de l’environnement (UMR 6635 Université Paul Cézanne-Aix/Marseille III et CNRS Provence), Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques (INERIS Méditerranée), Laboratoire de Toxicologie Environnementale (UMR 406 INRA/Université d’Avignon et des Pays du Vaucluse).
Industriels : ARCELOR MITTAL
Autres acteurs dans le monde :
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Les enjeux7. Conclusions
L’objectif principal du projet ECLAIR était d’apporter des connaissances nouvelles pour encourager l’utilisation des laitiers LD en génie civil. L’évaluation environnementale du comportement d’un laitier de granulométrie 0-6 mm maturé 3 ans, utilisé dans un ouvrage de génie civil (plate-forme industrielle) a été réalisée à l’aide d’une approche multi-échelle.
Les résultats de cette étude confirment la présence d’éléments potentiellement toxiques dans les laitiers, mais qui sont principalement sous des formes peu mobilisables. En effet, le chrome et le vanadium sont essentiellement associés à des phases minérales stables riches en fer, et, dans une moindre mesure, le vanadium est également associé à des phases silicatées plus réactives. La conductivité, le résidu sec, la concentration en calcium et le pH des eaux de percolation prélevées sur le site et le lysimètre, d’une part, et des éluats issus des tests de lixiviation, d’autre part, ont des valeurs élevées en raison notamment de la forte teneur en chaux libre des laitiers. Mis à part le baryum, la concentration en éléments traces de ces solutions est faible, notamment pour le chrome et le vanadium. Par ailleurs, l’étude écotoxicologique réalisée sur les percolats issus de la plate-forme expérimentale a montré que ces solutions ne présentaient pas de réelle toxicité pour le ver de terre. Les simulations de transfert des métaux dans les sols routiers, à l’échelle de la colonne de laboratoire et à l’échelle de l’ouvrage, montrent que le risque de contamination du sol par le chrome lixivié reste finalement limité.
Ces résultats montrent également que le laitier maturé 3 ans est encore réactif et sensible à des réactions d’hydratation et de carbonatation. Un phénomène de prise, induisant la formation d’une croûte de quelques centimètres d’épaisseur, a été observé en surface du lysimètre et de l’ouvrage. Ce phénomène est responsable d’une baisse de la perméabilité des laitiers et d’une augmentation du relargage potentiel du vanadium dans la couche de surface. Les scénarios d’utilisation des laitiers devraient donc tenir compte de ces observations, et des études complémentaires permettraient de préciser l’évolution de la couche carbonatée en surface des laitiers et les facteurs influant...
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Conclusions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LEGRET (M.), CHAURAND (P.), DOMAS (J.), CAPOWIEZ (Y.), DENEELE (D.), REYNARD (J.), LASSABATÈRE (L.), YILMAZ (D.), ROSE (J.), BÉNARD (A.), BÉCHET (B.), RICHARD (D.), BOTTÉRO (J.-Y.) - Environmental assessment of the behavior of a BOF steel slag used in road construction : the PRECODD-ÉCLAIR research program - Int. Conf. WasteEng 08, Patras, Greece (2008).
-
(2) - LEGRET (M.), BÉNARD (A.), DENEELE (D.), CHAURAND (P.), DOMAS (J.), ROSE (J.) - Evaluation of pollutant potential release from a BOF steel slag used in a civil engineering scenario - Int. Conf. WasteEng10, Beijing, China (2010).
-
(3) - MOTZ (H.), GEISELER (J.) - Products of steel slags an opportunity to save natural resources - Waste Management, 21, 285-293 (2001).
-
(4) - PROCTOR (D.M.), FEHLING (K.A.), SHAY (E.C.), WITTENBORN (J.L.), AVENT (C.), BIGHAM (R.D.), CONNOLLY (M.), LEE (B.), SHEPKER (T.O.), ZAK (M.A.) - Physical and chemical characteristics of blast furnace, Basic Oxygen Furnace, and Electric Arc Furnace steel industry slags - Environmental Science & Technology, 34, 1576-1582 (2000).
-
(5) - TOSSAVAINEN (M.), ENGSTROM (F.), YANG (Q.), MENAD...
ANNEXES
Rapport de l'IFSTTAR – Évaluation environnementale du comportement d'un laitier LD utilisé en infrastructure routière. – (Sous la direction de M. Legret). Collection Études et recherches des LPC. Série Routes et Sécurité routière, 57 (2011).
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