Fragmentation électrique des roches hétérogènes : approche mésoscopique multiphysique pour la compréhension et l'optimisation de la comminution sélective

L'objectif de cette thèse est de développer une approche mésoscopique dans laquelle chaque grain est modélisé avec ses caractéristiques propres, afin de reproduire le comportement global observé sur des éprouvettes de laboratoire. Le travail vise à établir la cohérence entre la réponse mesurée à l'échelle macroscopique et les réactions locales de chaque constituant, en tenant compte de leur distribution en nombre, en taille et en position. Le granite, composé de trois minéraux présentant chacun un fuseau granulométrique spécifique, constituera le matériau de référence pour cette modélisation. Exemple d'un échantillon de granite impacté par application d'un pulse électrique Exemple de résultats de fragmentation électrique montrant la séparation des matériaux aux joints de grains Quadrillage millimétrique à l'arrière-plan. Cuttings du grès des Vosges soumis à pulses électriques Cuttings d'un granite soumis à pulses électriques La désagrégation du grès est réalisée sans impact sur les grains dont la surface reste brillante. La séparation des 3 constituants est remarquable. Ce travail de modélisation va pouvoir bénéficier de nombreux résultats expérimentaux obtenus dans le cadre de projets de recherches appliqués au broyage des minerais ou au broyage des bétons de démolition. La validation de la partie mécanique du modèle sera également possible à partir des résultats mécaniques sur matériaux hétérogènes obtenus dans notre halle d'essais depuis des années. Un modèle numérique sera donc développé́ pour prédire le claquage électrique des matériaux, sa rupture mécanique au joint de grain, la libération des phases minérales. Les résultats, confrontés aux données expérimentales, permettront de définir des critères d'optimisation énergétique pour l'électro-fragmentation. École doctorale : Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement Direction : Ahmed ROUABHI Financement : Concours pour un contrat doctoral