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Activation mécanique et chimique des scories de cuivre de la Fonderie Horne en vue de leur valorisation comme ajout cimentaire dans les remblais miniers en pâte cimentés
Full text linkRÉSUMÉ
L’utilisation du remblai minier en pâte cimenté (RPC) est devenue une pratique incontournable dans les mines souterraines, grâce à ses nombreux avantages en termes de productivité, de sécurité des travailleurs et de réduction de l’impact environnemental sur les sites miniers. Cependant, la hausse continue des coûts du ciment Portland et des ajouts cimentaires, notamment le laitier de haut fourneau granulé et broyé (GGBFS ou slag), rend ce matériau de plus en plus onéreux. Dans de nombreux cas, les liants (ciments et ajouts cimentaires) représentent plus de 75% des coûts totaux liés aux opérations de remblayage.
Pour faire face à cette problématique tout en maintenant les performances du RPC, il est crucial de développer des liants alternatifs qui offrent des propriétés mécaniques satisfaisantes à moindre coût. Une des voies prometteuses consiste à optimiser les formulations en intégrant des matériaux aluminosilicatés disponibles localement, comme les scories de cuivre (CS) de la Fonderie Horne. Cette voie permettrait de réduire le coût global des liants et les émissions de CO2 liées à la production du clinker servant à la fabrication du ciment Portland, tout en diminuant l’exploitation excessive des ressources naturelles non renouvelables (argiles, gypse, calcaire, etc.). En outre, cette voie de valorisation contribuera à la résolution des problèmes environnementaux liés au stockage en surface des scories, considérées comme des matériaux potentiellement dangereux.
Dans ce contexte, l’objectif principal de ce projet de maîtrise est d’optimiser différentes stratégies d’activation de la capacité pouzzolanique de trois types de CS issues de la Fonderie Horne, située à proximité des mines abitibiennes. Cela permettrait de valoriser ces scories en tant qu’ajouts cimentaires dans la fabrication de remblais en pâte cimentée (RPC). Pour ce faire, il est nécessaire d’évaluer l’effet de différentes méthodes d’activation, telles que le broyage mécanique et l’activation chimique. Ces approches reposent sur l’utilisation de divers agents, tels que le Na₂SO₄, le NaOH, ainsi que des sous-produits industriels à faible coût, comme la poussière de four à chaux (LKD) et la poussière de l’épurateur à sec circulant (CDSD). Ces agents permettent notamment une substitution partielle du ciment Portland (GU) par CS activées.
Dans un premier temps, des mélanges de RPC simulés (RPCS), utilisant le Sil-Co-Sil 106 comme squelette inerte, ont été élaborés. Ces mélanges ont permis d’étudier l’effet de l’activation mécanique et chimique sur la réactivité des CS. Les résultats montrent que l’optimisation de la finesse des CS par broyage, sur une durée de 40 à 80 minutes, améliore leur activité pouzzolanique et se traduit par une augmentation de la résistance mécanique des RPCS pouvant atteindre jusqu’à 28%.
De plus, l’activation chimique a également amélioré les performances des RPCS. Par exemple, un liant composé de 30 % de CS2 et 70 % de GU (30CS2/70GU) a atteint une résistance à la compression uniaxiale (UCS) de 1214 kPa à 28 jours, soit environ 80 % de celle du liant de référence 100GU. Le liant 40CS4/60GU, activé avec du Na₂SO₄ à une concentration de 0,3 M, a quant à lui présenté de très bonnes performances, avec une résistance de 1637 kPa à 28 jours, surpassant même celle du liant 100GU. Ainsi, le liant ternaire 55GU/15LKD/30CS3 a atteint 1179 kPa grâce à l’ajout de LKD. Le liant 40GU/10CDSD/50CS4 a enregistré une résistance de 914 kPa, bénéficiant des propriétés alcalines et sulfatiques du CDSD. Cependant, l’activation avec le NaOH s’est avérée inefficace, produisant une résistance maximale de 282 kPa, probablement en raison de la faible teneur en CaO des CS.
Ensuite, les analyses d’hydratation, telles que l’ATG/ATD, le FTIR et le MEB-EDS, confirment la formation de produits tels que le C-S-H, la portlandite (CH), l’ettringite (AFt) et les monosulfates (AFm), avec des quantités variant selon les liants utilisés. Ces résultats mettent en évidence l’efficacité des méthodes d’activation appliquées, qui favorisent la dissolution du verre des silicates de fer (Fe2SiO4) et de l’aluminate (Al2O3), contribuant ainsi à la production d’hydrates à moyen terme.
Par la suite, les formulations de liants optimaux, incluant le liant témoin (100GU) ainsi que le liant de référence (20GU/80GGBFS), largement utilisé dans les mines de l’Abitibi, ont été évaluées à l’aide de RPC formulés avec des résidus miniers réels. Les résultats ont montré que le liant 20GU/80GGBFS présente des résistances élevées à 23°C (avec une UCS à 28 jours pouvant atteindre 3000 kPa), en particulier avec les résidus des mines LaRonde et Goldex. Cette performance est attribuée à l’interaction des sulfates et des carbonates issus des résidus, qui favorise la formation de C-S-H et d’ettringite (AFt) en grande quantité en présence du GGBFS. En revanche, les RPC fabriqués à partir des liants optimisés à base de CS ou du liant témoin (100GU) combinés aux mêmes résidus miniers ont affiché des résistances plus faibles (UCS maximale de 1170 kPa à 28 jours), comparativement aux RPC simulés formulés avec le Sil-Co-Sil® 106 (UCS maximale de 1550 kPa à 28 jours). Cette diminution de performance est attribuée à la forte teneur en sulfates des résidus, qui inhibe les réactions d’hydratation et entraîne l’apparition de microfissurations dans la matrice.
À 60°C, les CS améliorent la réaction pouzzolanique et l’hydratation, augmentant la résistance des RPC au-delà des liants témoins. Toutefois, une exposition prolongée à cette température peut provoquer des fissurations associées à une formation excessive et rapide de C-S-H. Enfin, une évaluation économique sommaire des liants à base de scories de cuivre montre une réduction des coûts allant jusqu'à 39% et une diminution des émissions de CO2eq jusqu'à 35% par rapport au 100GU.
ABSTRACT
The use of cemented paste backfill (CPB) has become a key practice in underground mining operations due to its numerous advantages in terms of productivity, worker safety, and reduction of the environmental footprint at mine sites. However, the continuous increase in the cost of Portland cement and supplementary cementitious materials (SCMs), such as ground granulated blast furnace slag (GGBFS or slag), is making CPB increasingly expensive. In many cases, binders (cement and SCMs) account for more than 75% of the total backfilling costs.
To address this challenge while maintaining CPB performance, it is essential to develop alternative binders that are both cost-effective and mechanically reliable. A promising approach involves optimizing binder formulations using locally available aluminosilicate materials, such as copper slag (CS) from the Horne Smelter. This strategy would help reduce binder costs and CO₂ emissions associated with clinker production, while limiting the overexploitation of non-renewable natural resources (e.g., clay, gypsum, limestone). Furthermore, valorizing CS contributes to solving the environmental problems related to surface storage of these potentially hazardous materials.
In this context, the main objective of this master’s research project was to optimize various activation strategies to enhance the pozzolanic reactivity of three types of copper slag (CS2, CS3, and CS4) produced by the Horne Smelter, located near Abitibi mining operations. The goal was to valorize these slags as supplementary cementitious materials in the production of CPB. This involved evaluating the effects of different activation methods, including mechanical grinding and chemical activation. These methods employed various agents, such as Na₂SO₄, NaOH, and low-cost industrial by-products like lime kiln dust (LKD) and circulating dry scrubber dust (CDSD), enabling partial replacement of Portland cement (GU) with activated CS.
Initially, simulated CPB mixes (SCPB) were prepared using Sil-Co-Sil® 106 as an inert aggregate. These mixes were used to assess the effect of mechanical and chemical activation on CS reactivity. Results showed that optimizing the fineness of CS through grinding for 40 to 80 minutes significantly enhanced their pozzolanic activity, resulting in compressive strength gains of up to 28%.
Moreover, chemical activation further improved SCPB performance. For instance, a binder composed of 30% CS2 and 70% GU (30CS2/70GU) achieved an unconfined compressive strength (UCS) of 1214 kPa at 28 days, representing approximately 80% of the reference 100GU binder. The 40CS4/60GU binder, activated with 0.3 M Na₂SO₄, exhibited excellent performance with a UCS of 1637 kPa at 28 days, surpassing the 100GU binder. Similarly, the ternary binder 55GU/15LKD/30CS3 reached 1179 kPa due to the effect of LKD, while 40GU/10CDSD/50CS4 reached 914 kPa, benefiting from the alkaline and sulfate content of CDSD. Conversely, NaOH activation proved ineffective, with a maximum strength of only 282 kPa, likely due to the low CaO content in the CS.
Hydration analyses using TGA/DTG, FTIR, and SEM-EDS confirmed the formation of hydration products such as C-S-H, portlandite (CH), ettringite (AFt), and monosulfates (AFm), with varying quantities depending on the binder composition. These results highlight the effectiveness of the applied activation methods, which promote the dissolution of the glassy matrix in iron silicates (Fe₂SiO₄) and alumina (Al₂O₃), contributing to the generation of hydrates at later ages.
Subsequently, optimal binder formulations were tested with real mine tailings, including the 100GU reference binder and the industry-standard 20GU/80GGBFS binder used in Abitibi mines. The 20GU/80GGBFS binder showed high strength at 23 °C (UCS up to 3000 kPa at 28 days), particularly with LaRonde and Goldex tailings. This is attributed to the favorable interaction between sulfates and carbonates in the tailings, which promotes the formation of C-S-H and ettringite in the presence of GGBFS. In contrast, CPBs made with the CS-based binders or the 100GU binder, combined with the same tailings, displayed lower strengths (UCS up to 1170 kPa), compared to simulated CPBs with Sil-Co-Sil® 106 (UCS up to 1550 kPa). This decrease was attributed to the high sulfate content in the tailings, which inhibited hydration reactions and induced microcracking in the matrix.
At 60 °C, CS significantly enhanced pozzolanic reactivity and hydration kinetics, resulting in strength gains exceeding those of the reference binders. However, prolonged exposure to this temperature led to microstructural cracking due to the rapid and excessive formation of C-S-H. Finally, a preliminary economic assessment showed that CS-based binders could reduce binder costs by up to 39% and CO₂eq emissions by up to 35% compared to the 100GU binder
Développement d’une approche d’optimisation multi-objectifs pour les turbomachines : application aux compresseurs axiaux et aux ventilateurs miniers / Development of a multi-objective optimization framework for turbomachinery: application to axial compressors and mine ventilators
No full textRÉSUMÉ
Cette thèse propose une exploration détaillée des techniques d'optimisation avancées et des méthodes de calcul appliquées à la turbomachine et aux composants structuraux, mettant en lumière plusieurs aspects critiques. La recherche commence par une analyse des compresseurs axiaux, utilisant une approche d'interaction fluide-structure et le calcul haute performance pour améliorer la sécurité opérationnelle et la performance. En exploitant la parallélisation MPI et la validation de maillage haute résolution, cette étude permet une amélioration de plus de 33 % de la sécurité du compresseur tout en préservant son efficacité. L'amélioration des ventilateurs de ventilation minière à flux axial est examinée ensuite. Grâce à la méthode des Plans d'Expériences (DOE) et à l'analyse de régression, des améliorations significatives de performance de 9 % sont réalisées, accompagnées de réductions du bruit, des coûts et de la consommation d'énergie. Cela souligne l'efficacité des stratégies d'optimisation pour relever les défis de la ventilation souterraine. La troisième partie introduit un nouvel algorithme de gradient conjugué spectral pour l'optimisation des problèmes non contraints, démontrant une stabilité, des taux de convergence et une efficacité supérieure par rapport aux méthodes traditionnelles. Ce nouvel algorithme représente un avancement significatif dans la résolution des défis complexes d'optimisation.
De plus, l'optimisation de la forme aérodynamique du profil d'aile est réalisée à l'aide du nouvel algorithme d'optimisation de gradient conjugué non contraint, utilisant la paramétrisation Bézier basée sur un code MATLAB couplé avec un solveur CFD. Cette approche aboutit à des améliorations notables des rapports portance/traînée, validant l'efficacité de l'algorithme proposé pour améliorer les performances aérodynamiques. Finalement, l'efficacité aérodynamique et structurelle des ventilateurs à flux axial utilisés pour la ventilation minière a été améliorée en optimisant la conception de la pale Chinook torsadée, ce qui a permis une augmentation de 14,4 % du rapport portance-traînée et une amélioration de 4,5 % des performances du ventilateur. Des modifications structurelles ont également prolongé la durée de vie en fatigue de la pale, améliorant ainsi la fiabilité à long terme en conditions de décrochage.
ABSTRACT
This thesis offers a detailed exploration of advanced optimization and computational techniques applied to turbomachinery and structural components, highlighting several critical aspects. The research begins with an analysis of axial compressors, utilizing a fluid-structure interaction approach and high-performance computing to improve operational safety and performance. By leveraging MPI parallelization and high-resolution mesh validation, this study achieves over a 33% improvement in compressor safety while preserving efficiency. The optimization of axial-flow mine ventilation fans is examined next. Through Design of Experiments (DOE) and regression analysis, significant performance enhancements of 9% are realized, alongside reductions in noise, cost, and energy consumption. This underscores the effectiveness of optimization strategies in addressing the complexities of underground ventilation.
In the third part, a novel spectral conjugate gradient algorithm for unconstrained problem optimization is introduced, demonstrating superior stability, convergence rates, and efficiency compared to traditional methods. This new algorithm represents a significant advancement in solving complex optimization challenges. Further, aerodynamic shape optimization of airfoil profile is achieved using the novel unconstrained conjugate gradient optimization algorithm, employing Bézier parameterization based on MATLAB code coupled with CFD solver. This approach results in notable improvements in lift-to-drag ratios, validating the effectiveness of the proposed algorithm in enhancing aerodynamic performance. Finally, the aerodynamic and structural efficiency of axial-flow fans used in mine ventilation are enhanced by optimizing the twisted Chinook blade design, achieving a 14.4% lift-to-drag ratio improvement and a 4.5% increase in fan performance. Structural modifications also extended the blade's fatigue life, improving long-term reliability under stall conditions
Banque d'outils pour soutenir l'évaluation de l'adaptation des personnes vivant avec un trouble neurocognitif : des ressources cliniques pour les intervenants
No full textDurant l’année universitaire 2024- 2025, j’ai effectué un stage, échelonné sur un an, qui a été complété à la Ressources d’hébergement Rouyn-Noranda. Ce milieu vise à héberger des personnes âgées en perte d’autonomie afin de répondre adéquatement et sécuritairement à leurs besoins. La réalisation du mandat et l’acquisition de compétences professionnelles ont permis d’identifier les besoins du milieu en lien avec l’évaluation des personnes âgées vivant avec un trouble neurocognitif (TNC) qui présente des symptômes comportementaux et psychologiques de la démence (SCPD).
Le présent projet s’inscrit dans les exigences de la maîtrise en psychoéducation de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT). Il consiste à élaborer une banque d’outils d’évaluation que les intervenants ainsi que les psychoéducateurs peuvent utiliser auprès des personnes âgées vivant avec un TNC qui ont des SCPD. L’objectif du projet est de soutenir les intervenants œuvrant dans le milieu de vie dans le processus d’évaluation des SCPD chez les personnes âgées vivant avec un TNC.
Plus précisément, ce rapport présentera la théorie sur laquelle s’appuient ces outils et leurs propriétés. Pour ce faire, la première partie du rapport définira la problématique. Ensuite, l’objectif de ce projet et le milieu mentionné précédemment seront présentés. Les deux sections suivantes permettront d’expliquer le cadre de référence ainsi que l’approche à préconiser auprès de cette clientèle. Par la suite, la méthodologie sera exposée. Elle sera suivie d’une présentation détaillée des différents outils d’évaluation identifiés grâce à cette méthodologie. Finalement, une discussion en lien avec les outils sera effectué
Acceptabilité sociale des mines dans la Vallée-de-l'Or : perceptions et facteurs d'influence
No full textCe mémoire explore l’acceptabilité sociale de l’industrie minière dans la Vallée-de-l’Or en analysant les perceptions citoyennes et les facteurs qui influencent son adhésion sur l’échelle de Thomson et Boutilier, allant du rejet à la co-appropriation. Pour ce faire, une enquête a été réalisée auprès de 402 répondant·e·s constituant un échantillon aléatoire stratifié proportionnel de la population adulte du territoire. Ce sondage a permis d’évaluer la perception des coûts et bénéfices de l’activité minière, les facteurs qui influencent leur acceptabilité sociale, le niveau de confiance des citoyen·ne·s envers les mécanismes de gouvernance ainsi que leurs attentes et projections vis-à-vis de l’activité minière.
Les résultats révèlent une acceptabilité sociale globalement favorable à l’industrie minière, mais teintée de nuances importantes. Si une majorité des répondant·e·s reconnaît les retombées économiques et sociales positives, telles que la création d’emplois et le soutien à la vie culturelle, plusieurs préoccupations émergent : hausse du coût de la vie, accès réduit au logement, accentuation des inégalités et confiance limitée envers les mécanismes de gouvernance. Les priorités citoyennes en matière d’investissements miniers mettent au premier plan la protection de l’environnement et la réduction des inégalités. La majorité des répondant·e·s estime que la communauté ne reçoit pas sa juste part des profits et privilégie une gouvernance partagée, axée sur des retombées plus durables et mieux alignées sur les priorités locales.
La confrontation des perceptions citoyennes aux connaissances documentées dans la littérature scientifique a permis de mettre en évidence des écarts et des convergences. Cette démarche a mené à la formulation de recommandations groupées en trois grandes orientations : rééquilibrer la dynamique des pouvoirs entre communauté et industrie, réduire l’empreinte sociale et environnementale de l’activité minière, et assurer une répartition plus équitable des bénéfices pour préparer l’après-mine. Les recommandations visent non seulement à aligner les pratiques de l’industrie avec les priorités locales en matière d’environnement, de bien-être social et d’économie, mais aussi à intégrer les meilleures pratiques reconnues pour maximiser les retombées positives pour la communauté
Communications assistées par ris pour l'environnement minier souterrain
No full textLes méthodes d’exploitation récentes des mines souterraines intègrent de plus en plus d’outils automatisés ou contrôlés à distance en temps réel. Ces nouvelles applications génèrent des flux importants, tels que des vidéos en direct, des données télémétriques et des boucles de contrôle-commande, nécessitant une bande passante élevée ainsi que des communications fiables et à faible latence.
Cependant, la topographie complexe des galeries et les conditions d’exploitation minière rendent le milieu de propagation particulièrement défavorable, notamment pour les technologies sans fil utilisant les ondes millimétriques.
Une approche émergente, basée sur les Surfaces Reconfigurables Intelligentes (Reconfigurable Intelligent Surface, RIS), promet d’améliorer les performances du canal de propagation. Ces surfaces, constituées d’un grand nombre d’éléments passifs contrôlables individuellement, permettent de manipuler dynamiquement les ondes électromagnétiques afin d’optimiser la propagation dans l’environnement proche.
Dans cette étude, nous explorons l’intégration des RIS dans plusieurs scénarios réalistes illustrant des problématiques spécifiques aux communications dans les tunnels. L’objectif est d’assister un système de télécommunication existant afin d’améliorer la couverture, la qualité des liaisons radio et la capacité globale d’un tel réseau
Ouvrir des voies pour le présent et pour l’avenir : saisir les enjeux concernant la crise climatique et environnementale
No full textRÉSUMÉ
Il est vital que les préoccupations environnementales trouvent leur place dans l’espace thérapeutique. La pratique art-thérapeutique offre un terrain fertile pour aborder les questions en lien avec le réchauffement climatique et la crise socio-environnementale. Cette revue narrative explore les principaux thèmes à prendre en compte dans le domaine de la recherche, de l’information et des pratiques thérapeutiques et art-thérapeutiques concernant les effets reconnus du changement climatique sur la santé mentale et le bien-être. Ces dernières années, le nombre de recherches et d’articles liés à la santé mentale et à la crise climatique a considérablement augmenté en raison de l’urgence de la situation. Cependant, très peu de recherches directement liées à l’art-thérapie et à la crise socio-écologique ont vu le jour. Cet essai présente une vue d’ensemble des thèmes et enjeux, dans une perspective interdisciplinaire, incluant un grand nombre de concepts, tels que l’éco-anxiété et les éco-émotions, le deuil écologique, la justice climatique et l’éco-psychologie. Il aborde également diverses approches de l’art-thérapie applicables dans les cas d’éco-anxiété et d’événements climatiques extrêmes. La question des matériaux est également abordée.
ABSTRACT
It is vital that environmental concerns find their place in the therapeutic space. Art therapy practice offers a fertile ground for addressing issues related to global warming and the socio-environmental crisis. This narrative review explores key themes to consider in research, information, and therapeutic and art therapy practices concerning the recognized effects of climate change on mental health and well-being. In recent years, the number of studies and articles related to mental health and the climate crisis has increased significantly due to the urgency of the situation. However, very little research directly related to art therapy and the socio-ecological crisis has emerged. This essay presents an overview of the themes and issues, including a number of concepts such as eco-anxiety and eco-emotions, ecological grief, climate justice, and eco-psychology. It also discusses various approaches to art therapy in cases of eco-anxiety and extreme weather events. The issues concerning the use of materials are also discussed
Étude de l’effet de la matière organique sur les propriétés hydrogéologiques des matériaux naturels (sable et silt)
Full text linkRÉSUMÉ
Chaque année, les exploitations minières produisent d’importantes quantités de rejets miniers sous forme de roches stériles et de résidus miniers. Généralement entreposés en surface dans des parcs à résidus, les résidus miniers peuvent présenter avoir des instabilités du point de vue géotechniques et chimiques. Ainsi, dans certaines conditions, ces résidus peuvent contenir des minéraux sulfurés qui pourront s’oxyder lors de leur exposition à l’oxygène atmosphérique et à l’eau des précipitations générant ainsi du drainage minier acide (DMA). Ce dernier peut contaminer les eaux de surface et souterraine engendrant ainsi un impact sur l’environnement. Différentes techniques de restauration peuvent être utilisées pour limiter la production du DMA. Il s’agit notamment de couverture avec effet de barrière capillaire (CEBC) et du recouvrement monocouche combinée à une nappe phréatique surélevée (NPS). La performance de la couverture est principalement évaluée à l’aide de teneurs en eau volumiques et de succions. Les teneurs en eau volumiques peuvent être affectées par la minéralisation du sol, la température et les teneurs en matière organique (MO); de ce fait la performance du recouvrement ne peut être évaluée de manière adéquate.
Cette présente étude s’est donnée pour but d’évaluer l’effet de la teneur en MO sur les propriétés hydriques des sols, tel que leur courbe de rétention d’eau (CRE) et leur conductivité hydraulique saturée (ksat). De même que vise à évaluer l’impact de l’ajout de MO sur la performance de certaines techniques de restauration. Pour ce faire, des essais au laboratoire ont été réalisés dans un premier temps sur des matériaux sableux et silteux amendés avec de la tourbe à différentes concentrations (0 %, 1 %, 3 %, 5 %, 7,5 %, 10 %, 12,5 % et 15 %), afin de mesurer les courbes de rétention d’eau et les conductivités hydrauliques saturées (1ère Étape). Puis dans un deuxième temps, une équation prédictive de la CRE a été proposée (2ème étape). Enfin, dans un troisième temps, des simulations numériques ont été réalisées afin d’évaluer également le comportement des matériaux amendés dans différents scénarios en contexte de CEBC (3ème étape).
Les résultats des essais hydrogéologiques réalisés sur les différents mélanges montrent que plus la proportion de tourbe est grande, plus la conductivité hydraulique saturée des mélanges du sable devient faible (10-4 à 10-5 m/s). En revanche, dans le cas des mélanges du silt, une augmentation de la teneur en tourbe engendre une légère augmentation de la ksat jusqu’au mélange à 5 % de tourbe et une faible diminution de la ksat à partir de 7,5 % tourbe.
Les résultats des mesures de la CRE des mélanges du sable font état d’une grande capacité de rétention d’eau pour le mélange à 7,5 % de tourbe et aucun changement pour les autres mélanges. Concernant les mélanges du silt, on note une augmentation de la capacité de rétention d’eau à 3 %, 12,5 % et 15 %. Et presque aucune variation de la pression d’entrée de l’air (AEV – pression à partir de laquelle les matériaux commencent à se désaturer) n’est observée pour les autres proportions de tourbes.
Au regard des résultats obtenus, on peut conclure que la présence de la tourbe diminue la ksat du sable, en plus, on a observé des modifications au niveau des capacités de rétention des matériaux amendés. Pour les mélanges du sable à 7,5 % de tourbe, on a obtenu la plus grande capacité de rétention d’eau. Cependant, pour les mélanges du silt, la plus grande capacité de rétention a été acquise à 3 %, suivit de celle à 15 et à 12,5 % de tourbe. Ces résultats, qui témoignent d’une modification considérable des propriétés hydrogéologiques du sable et du silt, démontrent à certaines mesures que la tourbe contrôle le comportement non saturé à certaines teneurs.
Les résultats de prédiction de la CRE obtenue pour quatorze (14) mélanges, avec sept (7) du sable et sept (7) du silt, disponibles à partir des tests au laboratoire révèlent une excellente correlation entre les courbes de rétention d’eau prédites et celles expérimentales. Les coefficients de détermination (R2) des équations de régression développées et utilisées dans le modèle de Fredlund & Xing (1994), pour prédire la CRE du sable et du silt amendé avec la tourbe, varient de 0,977 à 0,998. Les erreurs introduites par le modèle de prédiction sont du même ordre de grandeur que les erreurs expérimentales.
Les résultats de la simulation numérique montrent que la présence de la tourbe a considérablement affecté les performances de la CEBC, et plus particulièrement celles de la couche de rétention d’humidité (CRH), qui reste saturée à long terme sans aucun apport d’eau et ce fait favorise le maintien de la saturation de la couche de rétention d’humidité. Cela est dû à la grande conductivité hydraulique non saturée de ce sable, qui se draine plus rapidement que le silt et atténue l’effet de la succion à la base du modèle, créé en raison de la position basse de la nappe (5 m sous les résidus).
ABSTRACT
Each year, mining operations yield considerable quantities of mine waste in the form of waste rock and mine tailings. Typically stored on the surface in waste rock piles or tailings impoundments, respectively. However, they can cause geotechnical, chemical and geochemical disturbances, and can even be sources of contaminants in the surface and groundwater, posing risks to the environment. In certain conditions, these tailings may contain sulphide minerals that can oxidize when exposed to atmospheric oxygen and precipitation water, resulting in acid mine drainage (AMD). Various reclamation techniques can be used to limit the production of AMD. These include capillary barrier covers and single layer covers combined with water table elevation. The performance of the cover is mainly assessed based on volumetric water content and suction. Volumetric water content can be affected by soil mineralization, temperature and organic matter content (OMC), and therefore cover performance cannot be adequately assessed.
The aim of this study was to evaluate the effect of organic matter content (OMC) on the water retention curve (WRC) and saturated hydraulic conductivity (ksat) of natural and recycled materials and, consequently, on the performance of certain reclamation techniques (CEBC and NPS). To this end, laboratory tests were first carried out on sandy and silty materials amended with peat at various concentrations (0%, 1%, 3%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5% and 15%) to establish water retention curves and saturated hydraulic conductivity (step 1). Then, in a second step, a prediction equation for the WRC was proposed (step 2). Finally, in a third step, numerical simulations were carried out to assess the behaviour of the modified materials in different scenarios in a CEBC context (step 3).
The results of the hydrogeological tests carried out on the different mixtures show that the higher the peat content, the lower the saturated hydraulic conductivity of the sand mixtures (10⁻⁴ to 10⁻⁵ m/s). Conversely, for the silt mixtures, increasing the peat content results in a slight increase in ksat up to the 5% peat mixture and a slight decrease in ksat from 7.5% to 15% peat mixture.
The results of the water-holding capacity measurements of the sand mixtures show a high-water holding capacity for the mixtures with 7.5% peat and no change for the other mixtures. For the silt mixes, there was an increase in water-holding capacity at 3%, 12.5% and 15%. And almost no variation in AEV was observed for the other peat proportions.
The results of the WRC prediction equation obtained from laboratory tests for fourteen (14) mixtures, seven (7) of sand and seven (7) of silt, show excellent agreement between the predicted
and experimental water retention curves. The regression equations developed and used in the Fredlund & Xing (1994) model to predict the WRC of sand and silt amended with peat had coefficients of determination (R2) ranging from 0.977 to 0.998. The errors introduced by the prediction model are of the same order of magnitude as the experimental errors.
From the results obtained, we can say that the presence of peat reduces the ksat of the sand. There were also changes in the retention capacity. The sand mixtures with 7.5% peat had the highest water retention capacity. However, for the silt mixtures, the highest retention capacity was obtained with 3% peat, followed by 15 and 12.5% peat. These results, which show a significant change in the hydrogeological properties of sand and silt, demonstrate that peat at certain concentrations controls unsaturated behaviour.
The results of the numerical simulation show that the presence of peat has significantly affected the performance of the CEBC, and more specifically that of the moisture retention layer (MRL), which remains saturated in the long term without any water input and will favour the saturation of the underlying tailings. This is due to the high unsaturated hydraulic conductivity of this sand, which drains more quickly than silt and mitigates the suction effect at the base of the model, created by the position of the water table at 5 m below the tailings
Impact de l'établissement des plantations à croissance rapide utilisant des peupliers hybrides (Populus spp.) sur la biodiversité de la végétation de sous-bois
Full text linkLes plantations à croissance rapide jouent un rôle important dans la production de bois. Au Québec, les plantations de peupliers hybrides représentent une source potentielle de bois en raison de leur rendement élevé. Toutefois, les plantations sont souvent établies en monocultures et sont perçues comme un type d’aménagement altérant la biodiversité de la végétation de sous-bois. Par conséquent, la diversification des peuplements est préconisée en privilégiant les plantations mixtes par rapport aux monocultures. Cependant, l’effet bénéfique des plantations mixtes sur la biodiversité de la végétation de sous-bois peut varier en fonction des écosystèmes, de la composition de la canopée et des groupes taxonomiques de sous-bois. Les études sur l’effet du mélange d’espèces d’arbres sur la biodiversité de la végétation de sous-bois étaient majoritairement sur le mélange conifère-feuillu. Ainsi, il n’est pas clair si les plantations polyclonales (deux à plusieurs clones) augmentent la biodiversité du sous-bois par rapport aux plantations monoclonales (un seul clone), bien que le mélange de clones d’une même espèce, comme les peupliers hybrides, puisse créer une plus grande hétérogénéité de l’habitat en raison des différences de traits fonctionnels entre clones. En outre, nous ne savons pas si la biodiversité de la végétation de sous-bois est similaire dans les plantations et les forêts qui ont un type de canopée similaire. Il n’est également pas clair si l’origine (exotique vs indigène) des espèces plantées influence la naturalité des plantations par rapport aux forêts.
Cette thèse avait comme objectif de déterminer l’impact de la composition et de la complexité de la canopée des plantations sur la biodiversité taxonomique et fonctionnelle de la végétation de sous-bois. Elle visait à évaluer si les plantations mixtes/plantations polyclonales favorisent la biodiversité de la végétation de sous-bois par rapport aux monocultures/plantations monoclonales. Elle évalue également la similarité entre la biodiversité de la végétation de sous-bois des plantations et celle des forêts de référence, en tenant compte de l’origine des espèces (exotiques vs indigènes) dans les plantations. Nous avons échantillonné des plantations utilisant des peupliers hybrides et des forêts de référence situées dans les régions d’Abitibi-Témiscamingue et du Nord-du-Québec. Nous avons inventorié la végétation de sous-bois incluant les plantes vasculaires, les bryophytes et les lichens sur le sol, la base et le tronc des arbres dans chaque type de peuplement. Les bryophytes et les lichens ont été récoltés pour identification au laboratoire. Afin d’évaluer l’effet des clones sur les traits fonctionnels de la végétation de sous-bois, nous avons mesuré les traits fonctionnels d’espèces de sous-bois dans les plantations monoclonales et polyclonales établies le long d’un gradient latitudinal.
Nos résultats montrent que la richesse en espèces vasculaires et en lichens était similaire entre les monocultures et les plantations mixtes, tandis que la présence de l’épinette dans les plantations mixtes a favorisé l’établissement des bryophytes au sol. Notre étude justifie l’ajout de l’épinette dans les plantations de peupliers hybrides afin d’accroître la diversité de la végétation de sous-bois lors de la planification de reboisements et de plantations. Elle montre également que la présence des peupliers hybrides dans les plantations mixtes pourrait fournir des habitats temporaires pour les lichens et donc contribuer en partie à l’augmentation de la biodiversité.
En ce qui a trait à la biodiversité de la végétation de sous-bois dans les plantations polyclonales et monoclonales le long d’un gradient latitudinal, les plantations polyclonales favorisaient une plus grande diversité fonctionnelle des plantes, en particulier dans les environnements plus rudes. Les traits fonctionnels des plantes variaient également le long du gradient latitudinal, les plantes des latitudes élevées présentant des traits conservateurs, tandis que celles des basses latitudes présentaient des traits acquisitifs. Les résultats montrent une composition végétale influencée par l’historique d’utilisation des terres, avec davantage d’espèces herbacées sur les anciennes terres agricoles et de végétation forestière sur les anciens sites forestiers. Cette étude recommande l’usage de plantations polyclonales pour améliorer la diversité fonctionnelle, en soulignant l’importance de la diversité clonale et de la dissimilarité des clones pour promouvoir la biodiversité de la végétation de sous-bois.
Comparativement aux forêts de référence, les plantations feuillues et mixtes présentaient une diversité similaire en végétation de sous-bois montrant que les plantations ne sont pas nécessairement des déserts biologiques. La présence d’épinette indigène (épinette blanche) et de peupliers exotiques dans les plantations mixtes a favorisé la diversité des bryophytes et des plantes vasculaires. Les plantations étaient composées d’espèces herbacées rudérales, tandis que les forêts de référence étaient composées d’espèces arbustives et forestières. Les lichens se trouvaient exclusivement dans les plantations. Nos résultats soulignent l’importance de considérer l’origine des espèces dans le cadre d’une planification de plantation et montrent que les plantations mixtes, d’épinette blanche et de peuplier exotique, peuvent représenter une option prometteuse pour améliorer la biodiversité dans les stratégies de reboisement
La pratique d’activité physique et la qualité de vie liée à la santé d’hommes atteints du cancer de la prostate vivant en région éloignée du Québec
Full text linkLa majorité des hommes (95 %) atteints du cancer de la prostate (CP) survivent au moins cinq ans après l’annonce du diagnostic. Bien qu’ils survivent longtemps, ces hommes vivent avec une qualité de vie liée à la santé (QVLS) affectée par les effets indésirables du traitement. Pour les hommes atteints du CP qui résident en régions éloignées canadiennes, l’accès difficile et limité aux ressources médicales spécialisées et à l’aide psychologique entraîne une plus grande vulnérabilité face aux défis liés à la maladie et ajoute un fardeau qui affecte négativement la QVLS chez ces hommes. La pratique d’une activité physique (AP) régulière permet d’améliorer la QVLS. Au Canada, peu de personnes suivent les recommandations en matière d’AP. Les objectifs de l’étude sont : 1) décrire la QVLS d’hommes atteints du CP vivant en Abitibi-Témiscamingue, région éloignée du Québec; 2) décrire leur pratique d’AP; et 3) décrire l’association entre la pratique d’AP et leur QVLS. Une étude descriptive corrélationnelle a été réalisée auprès de 85 participants recrutés à la clinique externe d’urologie de l’hôpital de Rouyn-Noranda du Centre intégré de santé et de services sociaux de l’Abitibi-Témiscamingue. Les résultats suggèrent que la majorité des participants (61,2 %) pratiquent une AP d’intensité élevée. Ils révèlent aussi que les hommes présentent une faible QVLS physique (score moyen : 41,99 ± 6,09) et mentale (score moyen : 52,40 ± 4,86), des symptômes d’anxiété (75,3 %), de dépression (5,9 %) et de stress (score moyen : 3,18 ± 2,62). Aucune association statistiquement significative n’a été démontrée entre la pratique d’AP et la QVLS. Ces résultats suggèrent la faible QVLS des hommes malgré le suivi des recommandations en matière d’AP. Une possible explication de cette absence d’association est en lien avec la pratique saisonnière et à court terme de l’AP n’ayant pas permis un effet positif sur la QVLS. Ces résultats constituent une première étape dans une démarche infirmière visant à promouvoir la santé des hommes atteints du CP vivant en contexte spécifique de régions éloignées, à les soutenir et à améliorer leur QVLS
Recherche heuristique sur une approche multimodale de l’art-thérapie impliquant la pratique du mouvement authentique
Full text linkRÉSUMÉ
Dans le cadre d’un projet de recherche heuristique mené sous l’angle de la thérapie expressive, j’ai cherché à explorer si l’intégration d’une modalité secondaire, fondée sur le mouvement, pouvait soutenir et enrichir le processus art-thérapeutique en favorisant une attention plus ciblée portée au corps. Cette méthodologie a impliqué ma participation active à des séances de mouvement authentique, en groupe et en individuel, composées de périodes de mouvement suivies de moments de création artistique.
D’une part, j’ai analysé les données à travers différents cadres théoriques, notamment les approches jungienne et gestaltiste, le concept de Moi-peau d’Anzieu—qui désigne la fonction psychologique de la peau comme contenant—ainsi que la théorie de l’attachement de Winnicott. D’autre part, les concepts de Denys-Struyf et de Laban concernant les postures et les mouvements corporels en danse-thérapie ont permis d’élargir la réflexion sur l’impact d’une conscience corporelle accrue sur le processus thérapeutique.
L’exploration de ma propre expérience à travers cette approche conjointe, conjuguant art-thérapie et mouvement, m’a conduite à conclure que l’implication du corps dans le processus art-thérapeutique peut favoriser une transformation plus profonde, une conscience accrue et un mieux-être général. Par ailleurs, la recherche met en lumière le rôle essentiel d’un témoin extérieur bienveillant dans la progression thérapeutique.
ABSTRACT
Through a heuristic research project grounded in an expressive therapy perspective, I sought to explore whether integrating a secondary, movement-based modality could support and enhance the art-therapeutic process by fostering a more focused awareness of the body. This methodology involved my active participation in both group and individual authentic movement sessions, each comprising periods of movement followed by moments of artistic creation.
On one hand, I analyzed the data through the lens of various theoretical frameworks, including Jungian and Gestalt approaches, Anzieu's concept of the Moi-peau—which refers to the psychological function of the skin as a container—and Winnicott's attachment theory. On the other hand, concepts from Denys-Struyf and Laban concerning posture and movement in dance therapy provided a broader perspective on how increased bodily awareness can impact the therapeutic process.
The exploration of my own experience with this integrative approach—combining art therapy and movement—led me to conclude that engaging the body within the art-therapeutic process can foster deeper transformation, heightened awareness, and improved well-being. Furthermore, the research underscores the vital role of a compassionate external witness in facilitating therapeutic progress