Soutenance de thèse de Helena MASTORI

Dans le cadre des projets de recherches consacrés à l’étude des accidents graves de réacteurs nucléaires, notamment de l’Interaction Corium-Béton (ICB), cette thèse porte sur la compréhension des mécanismes impliqués dans la dégradation des bétons Siliceux (S) et Silico-Calcaires (SC) lorsqu’ils sont sous contraintes thermiques tout en utilisant une approche expérimentale. De nombreuses recherches ont été consacrées à l’étude de l’interaction entre des coriums prototypiques et des bétons représentatifs du parc électronucléaire français, cependant les phénomènes qui expliquent l’ablation différenciée entre les différentes familles de béton ne sont pas encore entièrement compris. Dans ce travail, une première partie est donc consacrée à la description de la microstructure des bétons S et SC portés à hautes températures par deux techniques usuelles de caractérisation : l’analyse thermogravimétrique et la porosimétrie au mercure. Dans le but d’améliorer la compréhension des phénomènes de transport, la deuxième partie du manuscrit est consacrée à l’étude d’un paramètre supplémentaire, la tortuosité, par une méthode qui repose sur la mesure de la conductivité électrique dans un milieu poreux saturé en électrolyte. Finalement, la dernière partie de ce travail porte sur des expériences d’interaction entre un métal fondu et des creusets en bétons S et SC couplées à des analyses tomographiques. Le but de ces expériences est de mettre en évidence la présence ou l’absence des phénomènes de dissolution et/ou d’imprégnation. Ces expériences sont complétées par des observations au MEB des échantillons de béton prélevés des sections des essais VULCANO-ICB.

As part of research projects devoted to the study of severe nuclear reactor accidents, in particular the Molten Corium-Concrete Interaction (MCCI), the aim of this thesis is to provide a better understanding of the mechanisms involved in the degradation of Siliceous (S) and Limestone-Siliceous (SC) concretes subjected to high temperatures using an experimental approach. Much research has been devoted to the study of the interaction between prototypical coriums and concretes that are representative of the French nuclear power plants; however the phenomena that explain the differentiated ablation between these two types of are not yet fully understood. In this work, a first part is dedicated to the description of the microstructure of S and SC concretes carried at high temperatures by two usual characterization techniques: thermogravimetric analysis and mercury intrusion porosimetry. In order to improve the understanding of transport phenomena, the second part of the manuscript is dedicated to the study of an additional parameter, tortuosity, by a method that relies on the measurement of electrical conductivity in a saturated porous medium in electrolyte. Finally, the last part of this work deals with interaction experiments between a molten metal and S and SC concrete crucibles coupled to tomographic analyzes. The purpose of these experiments is to highlight the presence or absence of dissolution and/or impregnation phenomena. These experiments are complemented by SEM observations of the concrete samples taken from the VULCANO-MCCI test sections.