Étude expérimentale des propriétés géotechniques du remblai en pâte cimenté renforcé de fibres à courte période de cure

« RÉSUMÉ : Le remblayage des chantiers miniers constitue une alternative pour réduire la source des risques reliés à l’entreposage en surface des rejets miniers. Par cette opération, l’industrie minière peut diminuer son empreinte environnementale tout en améliorant la stabilité des chantiers souterrains. Cette opération se pose désormais comme un pilier de pratiquement toutes les méthodes de minage en souterrain. Différents types de remblais miniers existent. Le remblai en pâte cimenté (RPC) est devenu le plus utilisé dans les mines souterraines. En effet, le RPC peut permettre le retour de plus de 50% des résidus miniers dans les chantiers souterrains. Cependant, le RPC exige l’ajout des liants (ciment, cendre volant, scorie, etc.) et même des additifs et des adjuvants pour améliorer autant les propriétés mécaniques que rhéologiques. Cette demande en liants et additifs peut s’accroitre davantage pour les mines profondes où une plus grande résistance mécanique est nécessaire pour assurer la stabilité des remblais et des chantiers. Dans ce contexte, l’ajout de fibres devient une option intéressante car plusieurs études ont montré que l’ajout de fibres permet d’augmenter la résistance mécanique et de diminuer le besoin en liants. Cependant, plusieurs incertitudes demeurent quant à l’impact réel de l’ajout de fibres sur les propriétés hydro-géotechniques du RPC une fois déposé dans les chantiers souterrains. Notre revue littérature montre que la majorité des travaux de recherche ont été menés avec une teneur en ciment beaucoup plus élevée que celle couramment utilisée dans les mines au Canada qui varie entre 3% à 7%. Peu ou pas d’études portent sur l’influence de fibres sur la conductivité hydraulique des RPC. Il reste à clarifier si l’ajout des fibres améliore de façon significative la résistance mécanique autant en compression qu’en traction du RPC sur toute sa durée de vie dans le chantier, notamment à un temps de cure rapproché de sa déposition. Peu d’études évaluent les effets du pourcentage en solide du RPC sur l’amélioration des résistances mécaniques par l’ajout des fibres. D’ailleurs, l’étude de la forme des fibres sur les résistances mécaniques du RPC est inexistante. L’objectif principal de cette thèse est de combler ces lacunes de connaissance pour mieux comprendre les effets d’ajout des fibres sur les propriétés mécaniques, rhéologique et hydrauliques du RPC. Pour atteindre cet objectif, nos investigations ont été réalisées en trois parties. Pour la première partie, on a évalué l’impact du pourcentage en solide et de la teneur en fibres sur la résistance mécanique et l’affaissement du RPC à un temps de cure de 7 jours. Pour la deuxième partie, un essai en colonne a été réalisé pour montrer l’influence réelle des fibres sur le drainage, la sédimentation et la consolidation ainsi que la conductivité hydraulique du RPC dans un chantier.»