Valorisation dans les bétons de la silice amorphe issue de l'extraction du magnésium métallique contenu dans la serpentine

 

Chercheur responsable

Arezki Tagnit-Hamou, Université de Sherbrooke

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche orientée en partenariat : développement durable du secteur minier (2e concours)

Concours 2014-2015

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Partenaire du projet 

  • Alliance Magnésium

Équipe de recherche

  • Richard Gagné, Université de Sherbrooke
  • Arezki Tagnit-Hamou, Université de Sherbrooke
  • Ammar Yahia, Université de Sherbrooke

À l'heure actuelle, la production de magnésium métallique (Mg) est principalement concentrée en Chine, et à partir d'un processus archaïque et polluant. La société québécoise Alliance Magnésium (AM) a élaboré et breveté une technologie révolutionnaire pour la production de magnésium à partir de la décontamination de sites d'exploitation de l'amiante. Ces sites contiennent en grande partie de la roche serpentine, résidu minier d'amiante contenant 25% de Mg, 40% d'oxyde de magnésium et 50% de silice. On compte environ 800 millions de tonnes de résidus de serpentine situés dans 2 régions précises (Asbestos et Thetford Mines) prêtes à être traitées. AM investira une somme totale de 535 M$ dans la construction d'une usine de production dont la capacité serait de 50 000 tonnes par année.

Ce procédé d'extraction génère un résidu non toxique de silice amorphe (RSA). Pour l'amélioration continue de leur futur usine, AM s'intéresse à valoriser ses RSA dans le béton comme ajout cimentaire alternatif (ACA) en remplacement partiel du ciment portland (CP) dans le béton. Des sous-produits industriels à base de silice amorphe sont déjà utilisés dans les bétons comme ajouts cimentaires normalisés (ACN) : fumée de silice, cendres volantes et laitier de haut fourneau. Ces ACN sont utilisés pour un remplacement de 5% à 30% du CP pour conférer des propriétés mécaniques, de durabilité et environnementales au béton. Dans cette étude, des bétons composés de RSA seront investigués pour leurs propriétés mécaniques et de durabilité. Une optimisation de la formulation des bétons sera utilisée pour le coulage d'éléments réels (trottoirs, dalles, murs) dans le cadre de chantier in situ à la fin du projet. Ces chantiers sur le terrain serviront de vitrine technologique pour le processus de normalisation des RSA.

Appel de propositions

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