Utilisation of copper slags as supplementary cementitious materials in cemented paste backfill
Notice bibliographique
Résumé
In the Abitibi mining district of Canada, several underground mines rely on cemented paste backfill (CPB) for ground support, enhancing operational productivity and profitability. However, the rising cost of binding agents and the substantial carbon footprint associated with their production make CPB an increasingly expensive technique. To address this, the mining industry is actively seeking ways to reduce binder costs, primarily by partially replacing general use (GU) Portland cement with industrial byproducts, known as supplementary cementitious materials (SCMs). This study aims to evaluate the potential of copper slags (CS) from the Horne Smelter in Rouyn-Noranda, Quebec (Canada), as SCMs by enhancing their pozzolanic activity through mechanical, chemical and hybrid activation methods. Initial findings demonstrate that mechanical activation through grinding for a period of 40 to 80 minutes (at a fixed speed of 180 rpm) combined with chemical treatments using sodium sulphate (Na₂SO₄) at concentrations between 0.1 and 0.5 N, and alkaline activators such as lime kiln dust (5 to 15% substitution rate), effectively improve the hydration and hardening of cementitious pastes. These treatments have yielded uniaxial compressive strength (UCS) values at 28 days comparable to 100% GU binders, with UCS ratios ranging from 0.8 to 1.11. This improvement is likely due to stimulation of the reactivity of the SiO₂ glass in CS, which promotes the production of a higher volume of hydrates, notably calcium silicate hydrate, thereby reducing the overall porosity of the CPB. The valorisation of CS as SCMs in CPB reduces binder costs and promotes the sustainable use of industrial waste, aligning with modern environmental policies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».