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no english abstract, La vitrification est un procédé de plus en plus utilisé pour la stabilisation des déchets ménagers et industriels. Il est donc important de connaitre le comportement à moyen et long termes de ces vitrifiats. Cette étude propose de nouveaux analogues correspondant à des périodes de temps de 100 à 1700 ans, période de temps intermédiaire entre celles des tests en laboratoire et celles des analogues naturels : les scories de la métallurgie ancienne. Le but de ce travail est d'estimer l'analogie entre ces matériaux et certains déchets actuels, et de contribuer à la connaissance de l'altérabilité de ces types de matériaux. L'étude sera d'abord orientée vers la caractérisation pétrographique et chimique. Le premier type de scories est issu des filières de réduction du fer. Cette étude a conduit à proposer une nouvelle typologie de ces scories. La grande variété de composition chimique est intéressante pour l'étude d'analogues de déchets actuels pour les teneurs faibles en métaux lourds limitent cette analogie. Un autre type de scories, issues de la réduction de la galène argentifère, a donc été étudié. Ces scories présentent de très fortes teneurs en éléments polluants, une particularité intéressante pour leur utilisation comme analogues de déchets actuels. Un travail similaire de caractérisation pétrographique et chimique a été réalisé sur certains déchets actuels (catégorie A du CEA et vitrifiats de REFIOM d'EDF). Cette étude a permis de localiser les éléments polluants dans les phases cristallisées et vitreuses et de proposer des analogues à ces matériaux parmi les scories paléométallurgiques. L'étude de l'altération naturelle des scories de la métallurgie ancienne a permis d'identifier et de quantifier la mise en solution de certains éléments lors de l'altération, ensuite, elle a permis d'identifier les produits néoformés, selon les conditions de dépôt. La comparaison du comportement de certains déchets avec leurs analogues a mis en évidence le fait que le chimisme n'est pas le seul facteur entrant en jeu lors de l'altération, mais que la structure du matériau joue aussi un grand rôle.

International audience

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International audience; La vitrification est un procédé de plus en plus utilisé pour la stabilisation de déchets ménagers ou industriels. Il est donc important de connaître le comportement à moyen et long terme de ces déchets vitrifiés.Les tests de lixiviation permettent de connaître le comportement de matrices vitreuses sur des périodes de temps de quelques années. Cependant ces derniers ne reproduisent jamais exactement le milieu naturel. L'étude d'analogues naturels ou anthropiques est un moyen d'apprécier le comportement à l'altération dans des conditions naturelles. Nous proposons de nouveaux analogues correspondant à des périodes de temps allant, ici, de 100 à 1700 ans, période de temps intermédiaire entre celles des tests de laboratoire et celles des analogues naturels. Bien que les scories de la métallurgie ancienne présentent une large gamme de compositions chimiques et différents modes de dépôts, il a été possible de déterminer globalement les mécanismes et les vitesses d'altération. L'ensemble des scories déposées en surface montre une même tendance évolutive de la concentration des éléments dans la couche d'altération. Dans un premier temps un phénomène d'interdiffusion entre les cations modificateurs du verre et les protons de la solution se met en place en milieu acide, suivit dans un second temps, de la destruction du réseau vitreux en milieu neutre voire basique. Dans les zones les plus confinées, en particulier dans les fractures, la solution peut atteindre la saturation permettant la précipitation de phases néoformées de type hydroxydes (Al, Fe) ou oxydes (Mn, Ti). Ces scories ne présentent actuellement que les premiers stades de l'altération, des stades plus avancés conduisant à la formation d'argiles ou de zéolites. Les vitesses moyennes d'altération obtenues sur la zone d'altération de surface sont variables, allant de 20 à 180 µm/1000 ans. Elles semblent correlées à l'état de polymérisation des verres.