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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Suivi de la qualité des eaux de percolation sur un ouvrage expérimental4. Caractérisation chimique et minéralogique initiale du laitier
La caractérisation physico-chimique du laitier a été réalisée d’une part par la détermination des teneurs totales en éléments majeurs et en éléments traces, et d’autre part par la détermination du potentiel polluant à l’aide de tests de lixiviation normalisés (test en batch NF EN 12457-2 et test en colonne CEN TS 14405). La caractérisation cristallochimique fine des grains de laitiers a été réalisée à l’aide de techniques d’analyse globale, comme la diffraction des rayons X (DRX) ou les analyses thermiques (ATG), mais également des techniques fournissant une information résolue spatialement (imagerie et microanalyse). Le couplage de ces différentes techniques a permis d’évaluer le comportement des métaux depuis le cœur du grain non altéré et de caractériser finement la couche d’altération formée en surface des grains.
Le laitier étudié se caractérise par une concentration élevée en calcium (40,7 % de CaO), en fer (29,8 % de Fe2O3) et en silicium (16 % de SiO2) . La concentration en chaux libre (CaO + Ca(OH)2) est de l’ordre de 6 %. La teneur en MgO est de 6,5 % et classe ces laitiers dans les laitiers à teneur en magnésium élevée . La composition des laitiers LD apparaît comparable à celle des laitiers issus de la production mondiale, en ce qui concerne les éléments majeurs. Les concentrations en éléments traces sont faibles, sauf pour le chrome, le vanadium et le baryum (respectivement 910, 741, et 128 mg/kg). Les teneurs en baryum, vanadium et chrome du laitier appartiennent également aux gammes des valeurs publiées dans la littérature. Les teneurs en chrome et vanadium, métaux potentiellement toxiques, dépassent les concentrations enregistrées dans les sols et les matériaux naturels utilisés dans le domaine routier ...
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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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