Évaluation et prédiction de la conductivité hydraulique saturée des mélanges sol-bentonite utilisés dans la construction des structures d'entreposage des rejets miniers

La disponibilité limitée de matériaux fins à proximité des sites miniers pose des défis lors de la construction des structures de confinement et de stockage des rejets miniers, telles que les digues et les recouvrements miniers (recouvrement à faible conductivité hydraulique et couvertures à effet de barrière capillaire). Cela peut entraîner une complexité et des coûts accrus dans la construction. Une solution prometteuse réside dans l’utilisation de mélanges sol-bentonite en tant que matériaux à faible conductivité hydraulique. L’objectif principal de ce projet de recherche est d’évaluer le potentiel d’utilisation des mélanges sol-bentonite dans la construction des structures de confinement et de stockage des rejets miniers. Différents essais de caractérisation hydrogéologique ont été réalisés sur trois types de mélanges gravier-, sable- et résidu-bentonite à des teneurs en bentonite allant de 5.0 à 9.0% bentonite. Des essais de perméabilité ont été entrepris pour évaluer les effets de différents facteurs, tels que le type et la teneur de bentonite et la distribution granulométrique du matériau de base sur la conductivité hydraulique saturée (ksat) des mélanges sol-bentonite testés. De plus, des essais de gel-dégel ont été effectués pour évaluer l’influence des cycles de gel-dégel sur les ksat des différents mélanges. Les résultats obtenus montrent que les ksat des mélanges CR1-B1, CR2-B1, R-B1 et S-B1 diminuent avec l’augmentation de la teneur en bentonite. Les valeurs de ksat des mélanges CR1-B1 et CR2-B1 varient de 5.8×10-7 à 3.5×10-8 cm/s et de 7.7×10-6 à 3.6×10-7 cm/s respectivement pour des teneurs en bentonite de 5.0% à 9.0%. Et pour S-B1 et R-B1, les valeurs de ksat varient de 9.5×10-7 à 9.0 ×10-8 et 2.3×10-6 et 2.1×10-7cm/s respectivement pour les mêmes teneurs en bentonite. En plus, en comparant les valeurs ksat des mélanges CR1-B1 et CR2-B1, ayant des matériaux de base de distribution granulométrique différente, il est observé que plus la granulométrie du matériau de base est étalée, plus la valeur de ksat du mélange est faible. Il est remarqué également que le type de bentonite n’a pas d’influence significative sur la valeur de ksat des mélanges CR1-B1,CR1-B2 et CR1-B3 dans ce cas d’étude. L’impact des cycles de gel-dégel sur les ksat des mélanges CR1-B1, CR1-B2, R-B1 et S-B1 s’est avéré relativement limité, mais dépend du type de bentonite et de la granulométrie du matériau de base surtout pour les mélanges du gravier-bentonite.