Les superplastifiants peuvent-ils être utilisés afin d’augmenter la proportion des résidus miniers et de réduire du même coup les frais liés aux opérations de remblayage avec du remblai en pâte cimenté pratiquées dans les mines souterraines québécoises? C’est ce qu’a voulu savoir le doctorant en sciences de l’environnement à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT), Drissa Ouattara.
Bruno Bussière, ing. Ph. D., Institut de recherche en mines et en environnement, Tikou Belem, Ph. D., Institut de recherche en mines et en environnement, Drissa Ouattara, étudiant au doctorat en science de l’environnement, Mamert Mbonimpa, ing. Ph. D., Institut de recherche en mines et en environnement (Crédit photo : Mélissa Roy)Fabriqués spécialement pour l’industrie du béton, les superplastifiants sont utilisés presque systématiquement dans les bétons à haute performance en leur permettant de rester fluides et maniables plus longtemps et d’être plus résistants et plus durables. Les mines, quant à elles, utilisent le remblai en pâte cimenté, qui est un mélange de résidus miniers, du ciment (ou agent liant) et d’eau de mélange en excès, afin de remplir les vides souterrains créés lors de l’extraction du minerai. Le remblai doit être non seulement assez fluide pour être délivré sous terre, mais aussi contenir suffisamment de résidus pour développer la résistance mécanique recherchée. Cependant, lorsque la proportion de résidus est élevée, la résistance mécanique sera élevée et la fluidité sera faible. C’est dans cette optique que Drissa Ouattara a cherché à pallier le manque de connaissances sur l’utilisation des superplastifiants dans ces remblais afin de réduire drastiquement leur quantité d’eau.
L’étude de M. Ouattara visait ainsi à comprendre les modalités d’une utilisation bénéfique des superplastifiants dans la formulation des remblais miniers en pâte cimentés en analysant les effets des principaux facteurs d’influence sur leurs propriétés rhéologiques et mécaniques. Suite à ses nombreux tests, le doctorant a ainsi pu conclure que les coûts liés aux superplastifiants selon les prix actuels du marché ne permettent pas de compenser les économies au niveau des coûts du liant, même à leur dosage minimal.
« Au regard des coûts supplémentaires estimés à partir des résultats de cette thèse, l’industrie des superplastifiants pourra avantageusement développer de nouveaux produits moins dispendieux et spécifiquement adaptés au remblayage minier », souligne M. Ouattara. Les résultats de cette thèse, notamment les méthodologies développées, permettront de mieux évaluer les avantages éventuels découlant de l’utilisation des superplastifiants pour des projets miniers visant la mise en place d’un système de remblayage minier avec du remblai en pâte cimenté au cas par cas.
Intitulée « Étude expérimentale des propriétés rhéologiques et mécaniques des remblais miniers en pâte cimentés incorporant des superplastifiants », la thèse de Drissa Ouattara a été réalisée sous la direction du Pr Mamert Mbonimpa, ing., Ph. D., de l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME-UQAT) et la codirection du Pr Tikou Belem, Ph. D., de l’IRME-UQAT et du Pr Ammar Yahia, ing., Ph. D., de l’Université de Sherbrooke.
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