Table des matieres
1.Vue d'ensemble
2.Flux de travail
3.Categories de remblai
4.Methodes de calcul
5.Reference des paramètres
6.Lecture des résultats
7.Export Excel
8.Page Formules
1. Vue d'ensemble
MineBackfill est un outil de dimensionnement de mélanges de remblai cimenté en pâte (RCP) et de remblai pâte granulaire (RPG) destine aux laboratoires et bureaux d'etudes miniers. Il implemente les formules du Module 1 du programme de calcul de M. Belem (Universite du Quebec en Abitibi-Temiscamingue) et permet de :
- Calculer les masses et volumes de chaque composant du remblai (résidu, liant, eau) pour 1 a 4 recettes en parallele.
- Determiner les paramètres géotechniques fondamentaux : indice des vides, porosité, degre de saturation, densités humide et sèche.
- Ajuster les recettes par methode essai-erreur (ajout de résidu, d'eau ou de liant).
- Exporter l'integralite des résultats au format Excel (.xlsx).
- Consulter les formules mathematiques avec rendu LaTeX interactif.
Module 1 — Contexte : Les calculs couvrent les sections 1 (Dosage Cw%), 2 (Rapport E/C), 3 (Essai-erreur) et 4-5 (RPG). Les modules superieurs (soutenance, transport) seront integres dans des versions futures.
2. Flux de travail
L'application est organisee en deux étapes principales accessibles depuis la barre de navigation. Suivez l'ordre ci-dessous pour obtenir des résultats valides.
1
Configurer les informations générales (page Informations)
Renseignez l'identification du projet (opérateur, nom, résidu, date), la géométrie du contenant de moulage (section, rayon ou dimensions), et le système liant (1 à 3 ciments avec leurs fractions massiques). Ces informations apparaissent dans l'en-tete de l'export Excel.
2
Verifier les reglages (page Réglages — optionnel)
La page Reglages vous permet de modifier les constantes physiques (masse volumique de l'eau, gravite) et le catalogue des liants (Gs de chaque type de ciment). Les valeurs par défaut sont conformes aux standards industriels et ne necessitent generalement pas de modification.
3
Choisir la categorie et la methode (page Calculs, panneau gauche)
Sélectionnez la catégorie de remblai (RPC ou RPG) puis la méthode de calcul souhaitée. Le formulaire central se met à jour automatiquement.
4
Renseigner les paramètres et lancer le calcul
Complétez le formulaire (propriétés du résidu, Cw%, Bw%, Sr%, nombre de moules, facteur de sécurité, etc.) puis cliquez sur Lancer le calcul. Le panneau de droite affiche instantanément les résultats.
5
Analyser et exporter les résultats
Consultez les six sections du panneau de résultats : masses, paramètres géotechniques, densites, indices des vides, volumes et resultats detailles. Cliquez sur Exporter Excel pour télécharger un fichier .xlsx complet.
Astuce : Utilisez le bouton plein ecran (icone en haut a droite du panneau de résultats) pour afficher les tableaux en disposition a deux colonnes, plus lisible avec plusieurs recettes.
3. Categories de remblai
RPC
Remblai en Pate Cimente
Compose uniquement de résidu filtre (taille < 20 mm), de liant et d'eau. Le résidu constitue la fraction solide principale. Toutes les méthodes de calcul sont disponibles : Cw%, E/C, slump et essai-erreur.
Methodes : Cw% / E/C / Slump / Essai-erreur
RPG
Remblai Pate Granulaire (PAF)
Ajoute une fraction d'agrégat grossier (sable, gravier) au remblai en pâte. Necessite deux paramètres supplementaires : fraction massique d'agrégat (A_m%) et poids spécifique de l'agrégat (Gs_agr). La méthode slump n'est pas applicable.
Methodes : Cw% / E/C / Essai-erreur
RRC (Remblai Rocheux Cimente) : Cette catégorie sera disponible dans une prochaine version du logiciel. Elle utilisera des formules spécifiques aux remblais a granulometrie grossiere.
4. Methodes de calcul
Chaque méthode determine le même ensemble de sorties (masses, volumes, paramètres géotechniques) mais à partir de variables d'entrée différentes. Choisissez la méthode en fonction des données disponibles en laboratoire.
Dosage Cw%Dosage selon la teneur en solides massique
Quand l'utiliser : Vous connaissez le pourcentage massique de solides desire dans le mélange (Cw%). C'est la methode la plus courante en pratique industrielle.
Paramètres requis :
- Cw% — teneur massique en solides (%)
- Sr% — degre de saturation cible (%)
- Bw% — pourcentage massique de liant pour chaque recette (%)
- Gs du résidu, w0 du résidu humide
- Système liant (1 a 3 ciments, fractions et Gs)
- Geometrie du moule, nombre de moules, facteur de sécurité
Cw = Ms / (Ms + Mw) × 100 | e = (w/100) × Gs_bkf / Sr
Rapport E/CDosage par rapport eau / ciment
Quand l'utiliser : Vous imposez un rapport eau/ciment (E/C) specifique, par exemple issu d'essais de resistance mecanique precedents.
Paramètres requis :
- Bw% — pourcentage massique de liant pour chaque recette (%)
- E/C — rapport eau sur ciment pour chaque recette (ex. : 4.0, 6.5)
- Sr% — degre de saturation cible (%)
- Gs du résidu, w0 du résidu
- Système liant
Cw calcule a partir de : Cw = (1 + Bw) / (1 + Bw + E/C × Bw)
Slump (RPC uniquement)Ajustement par mesure d'affaissement
Quand l'utiliser : Vous avez mesure l'affaissement (slump) au cone d'Abrams et souhaitez en deduire Cw% optimal. Méthode empirique, specifique RPC.
Paramètres requis :
- Slump cible en mm
- Type de cone : mini ou grand (facteur de conversion 2.335)
- Sr%, Bw%, systeme liant
Cw = f(slump) via modèle prédictif : Cw = 4.95×10^6 / (slump - 235.5122)
Essai-erreurAjustements manuels a partir d'une recette de base
Quand l'utiliser : Vous disposez d'une recette de base (Cw% ou E/C) et souhaitez simuler l'effet d'ajouts de résidu sec, de résidu humide ou d'eau supplementaire.
Paramètres requis :
- Méthode de base : Cw% ou E/C (avec tous ses paramètres)
- Pour chaque recette : masse de résidu sec ajoute (kg)
- Pour chaque recette : masse de résidu humide ajoute (kg)
- Pour chaque recette : masse d'eau ajoutee (kg)
Mr_sec_tot = Mr_base + delta_sec + sec_from_wet | Mb_ad = max(Mb_cible - Mb_base, 0)
5. Reference des paramètres d'entrée
Voici la definition de chaque paramètre utilise dans les formulaires, avec les unités et plages de valeurs typiques pour les remblais en pâte miniers.
| Paramètre | Unité | Plage typique | Description |
|---|
| Gs résidu | — | 2.6 – 4.0 | Poids specifique (densite relative) du résidu sec. Determine par pycnometre. Valeur typique : 2.85 – 3.20 pour tailings metalliques. |
| w0 (humidite) | % | 0 – 35 % | Teneur en eau massique du résidu tel que livre (humide). Influence la masse d'eau a ajouter. |
| Cw% | % | 65 – 85 % | Pourcentage massique de solides dans le remblai frais. Valeur plus elevee = mélange plus epais. Recommande : 72 – 80 % pour RPC. |
| Bw% | % | 3 – 12 % | Pourcentage massique de liant rapporte a la masse de résidu sec. Ex. : Bw = 5 % signifie 5 kg de liant pour 100 kg de résidu sec. |
| Sr% | % | 80 – 100 % | Degre de saturation : fraction des vides occupee par l'eau. Sr = 100 % correspond a un mélange sature (aucun air). Generalement fixe a 100 % pour RPC. |
| E/C (W/B) | — | 3 – 10 | Rapport masse d'eau / masse de liant. Valeur elevee = mélange plus fluide et moins resistant. |
| Gs liant | — | 2.80 – 3.20 | Poids specifique du systeme liant (calcule automatiquement comme moyenne harmonique des composants). |
| A_m% (RPG) | % | 10 – 60 % | Fraction massique d'agrégat dans les solides non-liant. Ex. : A_m = 30 % signifie 30 g d'agrégat pour 100 g de (résidu + agrégat). |
| Gs agrégat (RPG) | — | 2.50 – 2.80 | Poids specifique de l'agrégat utilise en RPG (sable ou gravier). Valeur typique pour sable siliceux : 2.65. |
| N moules | — | 1 – 200+ | Nombre de contenants de moulage par recette. Determine le volume total a preparer. |
| Facteur sécurité (FS) | — | 1.0 – 1.15 | Multiplie le volume total pour compenser les pertes lors du coulage. FS = 1 signifie pas de supplément. |
6. Lecture des résultats
Le panneau de résultats (a droite) est divise en six sections, chacune codee par couleur. Les valeurs sont calculees pour chaque recette independamment.
Données du mélange
Masses en kilogrammes de chaque composant : résidu sec, résidu humide, liant total, eau totale, eau a ajouter et masses individuelles de chaque ciment (Mc1, Mc2, Mc3). Pour la methode essai-erreur, affiche egalement les masses a rajouter (Mb-ad, Mc1-ad...).
Paramètres géotechniques
Cw% (teneur en solides), Cv% (fraction volumique de solides), w% (teneur en eau massique), E/C (rapport eau/ciment effectif) et Sr% (saturation finale).
Masses volumiques
Densite humide rho_h et sèche rho_d en g/cm3, poids volumiques humide gamma_h et sec gamma_d en kN/m3.
Indices des vides et structure
Indice des vides e, porosité n, teneur en eau volumique theta, poids specifique du remblai (Gs_backfill) et du liant (Gs liant).
Volumes
Tous les volumes en litres : volume du moule (V_moule), volume total (V_T), volume solide (V_s), volume des vides (V_v), volume du résidu (V_r), volume du liant (V_b) et volume de l'eau (V_w).
Résultats complets
Recapitulatif complet style Excel : masses totales (Mr_sec_tot, Ms, Mt), eau dans le résidu, eau a ajouter, masse totale en grammes, volume d'air, Cw% et Cv% calcules a partir des masses et volumes.
7. Export Excel
Le bouton Exporter Excel (barre verte en haut du panneau de résultats) genere un fichier .xlsx directement dans le navigateur, sans connexion serveur.
Contenu du fichier exporte
- En-tete : opérateur, projet, résidu, date, categorie, methode.
- Section Données du mélange : toutes les masses (Bw%, Bv%, Mr, Ma, Mb, Mw, Mw-aj, Mc1/2/3, ajouts essai-erreur).
- Section Paramètres géotechniques : Cw%, Cv%, w%, E/C, Sr%.
- Section Masses volumiques : rho_h, rho_d, gamma_h, gamma_d.
- Section Indices des vides : e, n, theta, Gs_backfill, Gs_liant.
- Section Volumes : V_moule, V_T, V_s, V_v, V_r, V_b, V_w (en litres).
- Section Résultats complets : masses totales detaillees, volume d'air, Cw% et Cv% recalcules.
Nommage automatique : Le fichier est nomme selon le formatminebackfill_RPC_dosage_cw_2024-03-15.xlsxavec la catégorie, la méthode et la date du calcul.
8. Page Formules
La page Formules (accessible depuis la navigation) repertorie toutes les equations implementees dans le logiciel, avec leur rendu mathematique complet (LaTeX).
- Recherche en temps reel par mot-cle ou symbole.
- Cliquer sur une formule ouvre un panneau lateral avec description complete, variables, hypotheses et references.
- Le panneau lateral peut etre mis en plein ecran pour une lecture confortable.
- Toutes les formules sont groupees par section (1 = Cw, 2 = E/C, 3 = Essai-erreur, 4-5 = RPG).
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Renseignez les informations du projet, puis lancez vos premiers calculs de mélange.