Caractérisation des échantillons provenant de la cartographie de

Échantillons provenant de la cartographie de terrain en macroscopie

Les examens pétrographiques macroscopiques ont permis de constater que l’ensemble des fragments de roche échantillonnés aux huit localisations situées à proximité du barrage correspondent à une roche méta-sédimentaire s’apparentant à un métagrauwacke. La dimension des grains composant les échantillons est très fine, ce qui rend l’identification des minéraux ardue à l’échelle macroscopique. La matrice semble être de composition siliceuse par sa dureté élevée et le son vitreux que les échantillons produisent à l’impact. Lors des examens macroscopiques, deux faciès principaux ont été distingués :

1) Métagrauwacke grossier: Ce faciès présente des grains de biotite et parfois de quartz qui peuvent être distingués à l’œil nu (Figure 4.7a). Les échantillons appartenant à ce faciès sont typiquement de couleur gris foncé à noir.

2) Métagrauwacke fin : Ce faciès, de composition en apparence similaire à celle du métagrauwacke grossier, (Figure 4.7b) présente toutefois une granulométrie beaucoup plus fine. Il est lui aussi de couleur gris foncé à noir. Plusieurs échantillons avec des granulométries intermédiaires ont été observés, ces dernières étant parfois incluses au sein d’un même fragment de roche (Figure 4.7c). Des changements de couleur ont aussi été observés à proximité de veines de quartz (Figure 4.7d et e), les échantillons étant localement colorés dans des teintes de gris pâle. La dimension des veines de quartz varie de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Quelques rares échantillons provenant des localisations 2, 5 et 6 sont composés d’un gabbro et non pas du métagrauwacke retrouvé dans les autres échantillons (Figure 4.7f).

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Figure 4.7: (a) Faciès de métagrauwacke grossier. (b) Faciès du métagrauwacke fin. (c) Variation entre le métagrauwacke grossier et le métagrauwacke fin au sein d’un même échantillon. (d) et (e) Altération dans la roche encaissante à proximité de veinules de quartz. (f) Bloc de gabbro.

Les éprouvettes de béton fabriquées avec des granulats provenant de la localisation 1 (voir section 3.1.2 et Figure 3.7) ont été examinées au stéréomicroscope afin d’obtenir une appréciation qualitative de l’aspect des particules de granulats en coupe polie. Il a ainsi été possible de constater que la plupart des particules correspondent à un métagrauwacke de granulométrie très fine, dans les couleurs de gris foncé à noir, avec certaines particules qui sont recoupées par des veines de quartz (Figure 4.8).

(a) (b)

(c) (d)

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Figure 4.8 : Surface de béton polie contenant des particules de granulats provenant de la localisation 1. La majorité des particules correspondent à un métagrauwacke de granulométrie très fine et de couleur gris foncé à noir.

Lames minces d’échantillons de la cartographie de terrain

Sur toutes les lames minces analysées, les fragments de roche principalement composés d’une matrice siliceuse riche en quartz micro à cryptocristallin avec plus ou moins de séricite (Figure 4.9a). Les échantillons contiennent aussi, en proportions variables, de la biotite et de la chlorite. Certains échantillons présentent de faibles quantités d’épidote, de minéraux opaques et de la muscovite. Généralement, la composition minéralogique varie très peu, mis à part pour la variation de la proportion de chlorite et de biotite. En effet, certains échantillons présentent beaucoup de chlorite et pas de biotite (Figure 4.9b et c) et vice-versa (Figure 4.9a et d). Des échantillons présentant des variations entre ces deux pôles ont également été observés (Figure 4.9e).

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Figure 4.9 : Micrographies de lames minces en lumière analysée de différents échantillons provenant de la campagne de terrain. (a) Échantillon présentant un alignement de la biotite. (b) Échantillon riche en chlorite où des spectres de biotite chloritisées sont visibles. (c) Grossissement de l’image montrée en b où la chlorite est bien représentée. (d) Échantillon riche en biotite qui ne présente aucun alignement préférentiel. (e) Échantillon avec de la biotite et de la chlorite. Ces deux minéraux sont alignés dans cette micrographie. (f) Variation de la dimension des minéraux au sein d’un même fragment de roche. De plus, l’alignement des minéraux est variable selon la lame mince considérée. Certaines lames minces présentent des particules où les grains de biotite/chlorite sont fortement alignés (Figure 4.9a), tandis que d’autres lames minces ne laissent

(a) (b) (c) (d) (e) (f) 50 µm 200 µm 50 µm 100 µm 100 µm 200 µm

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pas voir un alignement préférentiel de ces minéraux (Figure 4.9d). Les variations dans l’intensité de l’alignement des minéraux témoignent d’une intensité de métamorphisme variable selon l’échantillon considéré. Ce métamorphisme est aussi représenté par une altération plus ou moins forte de la biotite qui est parfois partiellement remplacée par de la chlorite (Figure 4.9e).

Finalement, la dimension des grains est variable d’une lame mince à l’autre. En effet, bien que les échantillons aient tous une matrice de composition assez similaire, la dimension moyenne des grains qui composent la matrice varie entre 10 à 100 µm pour les échantillons examinés. Aussi, la dimension de cristaux grossiers de quartz, de biotite et de chlorite est variable d’un échantillon à l’autre. Des variations de la dimension des grains ont aussi été notées au sein d’un même fragment de roche (Figure 4.9f).

Validation de la réactivité à la RAS et composition chimique

Le potentiel de réactivité alcaline et la composition chimique d’un échantillon provenant de la localisation 3 ont été étudiés par l’essai d’expansion accéléré sur barres de mortier (CSA A23.2-25A). Les résultats sont présentés au Tableau 4.5 et à la Figure 4.10. Les essais, prolongés jusqu’à une durée de 28 jours (14 jours requis selon la norme), ont permis d’observer une expansion de 0,24 % à 14 jours et de 0,41 % à 28 jours (Tableau 4.5 et Figure 4.10).

Tableau 4.5 : Résultats de l’essai d’expansion accéléré sur barres de mortier réalisé conformément à la norme CSA A23.2-25A à partir de granulats échantillonnés à la localisation 3.

Temps (jours) 1 3 5 7 10 12 14 17 21 24 28

Expansion 0,016 0,028 0,068 0,103 0,156 0,199 0,242 0,292 0,348 0,382 0,410

Les résultats des analyses chimiques réalisées sur les deux échantillons de GRO 5-80 mm sont présentées au Tableau 4.6. Il est observé que le granulat est composé principalement de SiO2 (62,0 à 63,0 %) et d’Al2O3 (> 16,0 %). Il contient aussi une

proportion notable de FeO (5,5 à 6,0 %), de MgO (3,0 à 3,5 %), de CaO (2,0 à 2,5 %), de Na2O (2,6 à 2,7 %) et de K2O (2,6 à 2,8 %). Le contenu en Na2Oeq des

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Figure 4.10 : Résultats de l’essai d’expansion accéléré sur barres de mortier réalisé conformément à la norme CSA A23.2-25A à partir de granulats échantillonnés à la localisation 3.

Tableau 4.6 : Résultats des analyses chimiques effectuées sur deux échantillons de granulats broyés provenant de la localisation 3.

Composé analysé Échantillon GRO-1 Échantillon GRO-2 Moyenne

SiO2 62,8 % 62,5 % 62,7 % Al2O3 16,9 % 17,1 % 17,0 % Fe2O3 5,77 % 5,93 % 5,85 % MgO 3,31 % 3,34 % 3,33 % CaO 2,45 % 2,35 % 2,40 % Na2O 2,66 % 2,62 % 2,64 % K2O 2,64 % 2,73 % 2,69 % TiO2 0,59 % 0,59 % 0,59 % MnO 0,07 % 0,07 % 0,07 % P2O5 0,15 % 0,15 % 0,15 % Cr2O3 0,02 % 0,03 % 0,03 % V2O5 0,02 % 0,03 % 0,03 % ZrO2 0,02 % 0,02 % 0,02 % ZnO < 0,01 % < 0,01 % < 0,01 % Pertes au feu 2,34 % 2,34 % 2,34 %

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