Development of Soil Freezing Characteristic Curves for Fluid Fine Tailings using TDR

H.L. Schafer, N.A. Beier

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Mining - Oil Sands I

ABSTRACT: In order to be reclaimed using a dry landscape approach, mature fine tailings (MFT) must be sufficiently dewatered to allow for the creation of a trafficable land as they are essentially in a liquid state with little to no shear strength. The soil water characteristic curve (SWCC) is needed to predict the rate of dewatering and the magnitude of strength gain of the MFT during desiccation dewatering. Traditional methods of determining the SWCC in the laboratory of fine, cohesive soils like MFT are time consuming and challenging. As a result, it would be beneficial to develop an alternative method to estimate the SWCC. The soil freezing characteristic curve (SFCC) is a feasible method to estimate the SWCC in some soils as the same forces that prevent water from draining also prevent it from freezing. A laboratory method was developed to assess the feasibility of using the SFCC to estimate the SWCC in oil sands tailings.

RÉSUMÉ: Afin d'être réhabilités à l'aide d'une approche du paysage sec, les résidus fins et matures (RFM) doivent être suffisamment déshydratés pour permettre la création d'un terrain pour la circulation car ils sont essentiellement à l'état liquide avec peu ou pas de résistance au cisaillement. La courbe caractéristique de l'eau du sol (CCES) est nécessaire pour prédire le taux de déshydratation et la grandeur du gain de résistance de RFM pendant la déshydratation par dessiccation. Les méthodes traditionnelles de détermination de RFM au laboratoire des sols fins et cohésifs comme le RFM nécessitent beaucoup de temps et sont difficiles. En conséquence, il serait avantageux de développer une méthode alternative pour estimer le CCES. La courbe caractéristique de congélation du sol (CCCS) est une méthode réalisable pour estimer le CCES dans certains sols car les mêmes forces empêchant l'eau de drainer empêchent également le gel. Une méthode de laboratoire a été développée pour évaluer la faisabilité d'utiliser le CCES pour estimer le CCES dans les résidus de sables bitumineux.

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