Béton: le Québec à l'avant-garde...en laboratoire
À l'avant-garde dans la recherche en génie civil sur les infrastructures routières, le Québec l'est beaucoup moins en pratique. L'utilisation de technologies de pointe élaborées dans les laboratoires québécois se fait attendre... en raison du manque d'argent.
Il s'agit de bétons de haute performance qui sont davantage imperméables aux agents de déglaçage, d'armatures en matériaux composites qui résistent mieux à la corrosion, de méthodes d'auscultation qui permettent de dresser l'état de santé du béton et de son squelette métallique. Toutes ces avancées scientifiques remarquables ont été effectuées dans les universités Laval, McGill et de Sherbrooke. Mais, pourtant, le réseau routier québécois est dans un piètre état... Le manque de ressources allouées à la réfection est un problème chronique.
Les scientifiques disposent actuellement d'outils, comparables à ceux utilisés en médecine pour détecter une tumeur à l'intérieur du corps, qui permettent de connaître l'état des structures de béton les plus cruciales dans un ouvrage, comme les appuis du pont qui s'est écroulé, a expliqué Gérard Ballivy qui dirige une chaire de recherche sur l'auscultation des structures en béton à l'Université de Sherbrooke. Ces méthodes d'auscultation, fondées sur la propagation des ondes acoustiques ou des courants électriques, permettent de détecter des fissures non visibles ainsi que le degré de corrosion de l'armature interne. Elles sont couramment employées en aéronautique pour déceler les fissures dans la carlingue des avions, a souligné M.Ballivy qui déplore le manque de budget suffisant pour mettre en application ces technologies dans l'examen des infrastructures routières.
«Il faudrait avoir recours de façon systématique à ces techniques d'auscultation, qui permettent de faire un diagnostic prémonitoire des ouvrages, de la même façon qu'elles sont utilisées en médecine pour suivre les patients, a-t-il plaidé. Au stade de développement où elles en sont rendues, il faudrait accélérer la mise en application de ces technologies qui sont déjà utilisées dans le monde, notamment en Allemagne et en France.»
Lors de la réunification, l'Allemagne de l'Ouest a employé ces technologies pour évaluer tous les vieux ponts d'Allemagne de l'Est que le régime communiste n'avait pas entretenus.
Au Québec, la situation ne semble pas vraiment plus reluisante. Il y aurait une trentaine de viaducs qui sont en moins bon état que celui qui s'est écroulé et qu'on surveille de très près, a affirmé un expert qui ne désire pas être cité. «Il y a certains de ces ponts qu'on aurait voulu refaire il y a dix ans, mais comme il n'y a pas d'argent, on reporte les travaux d'une année à l'autre, a précisé cette source. Les compressions des années 1990 dans les programmes d'infrastructure, tant au gouvernement fédéral que provincial, ont entraîné la détérioration des infrastructures routières et surtout des viaducs, qui sont en très mauvais état partout au Canada, mais particulièrement au Québec. Ce sous-financement s'est poursuivi avec l'arrivée des libéraux au Québec et des conservateurs au fédéral. Et l'entretien requis n'a pas été effectué.»
Plus récemment, les gouvernements ont annoncé des investissements routiers pour des travaux neufs. Mais très peu d'argent a été consenti pour les travaux de réfection et d'entretien, peu payants du point de vue électoral, mais pourtant essentiels, poursuit cet expert qui indique qu'étrangement, le pont de la Concorde ne figurait pas dans la liste des grandes priorités. Un suivi s'imposait, mais l'espérance de vie du viaduc demeurait encore très bonne, ce qui a pu induire en erreur le patrouilleur qui a mené une inspection samedi matin.
Moins alarmiste, la directrice du département de génie civil de l'Université Laval, Josée Bastien, a insisté sur l'importance de faire la distinction entre les dégradations d'ordre structural, qui affectent la capacité de l'infrastructure, des dégradations de nature cosmétique qui apparaissent en premier lieu au cours du processus naturel de vieillissement et qui n'ont que des répercussions minimes. «Quand une voiture commence à rouiller, cela ne veut pas dire qu'on ne peut plus s'en servir. C'est la même chose avec une infrastructure routière», a-t-elle dit.
Un matériau fiable
Mais le béton armé est-il désuet ou demeure-t-il encore le matériau de prédilection pour les ponts et viaducs? «Il n'existe pas de matériau équivalent au béton armé pour la rigidité. Il s'agit d'un matériau tout à fait satisfaisant», a affirmé M. Ballivy.
Aujourd'hui, ce matériau est beaucoup plus performant, a ajouté Richard Gagné, directeur adjoint du Centre de recherche sur les infrastructures en béton à l'Université de Sherbrooke. On fabrique un béton trois à cinq fois plus durable, et beaucoup plus imperméable à la pénétration des sels de déglaçage, a-t-il précisé. Les barres d'armature sont galvanisées: elles sont recouvertes d'une couche d'oxyde de zinc qui bloque la corrosion, problème majeur à surveiller. Les molécules de fer dans l'acier de l'armature doublent en effet de volume en se corrodant et, de ce fait, fissurent le béton environnant. Le ministère des Transports commence même à utiliser des matériaux composites, tels que des fibres de verre ou de carbone, qui sont toutefois beaucoup plus chers.
«Au Québec, comme partout ailleurs dans le monde, y compris dans les pays nordiques, on fait appel à une combinaison de béton armé traditionnel, de béton précontraint et de béton postcontraint lors de la construction des ponts et viaducs, a affirmé Richard Gagné. Des critères économiques et techniques guident le choix de l'un ou l'autre de ces matériaux.»
Le chercheur cite en exemple le pont de la Confédération reliant l'Île-du-Prince-Édouard au Nouveau-Brunswick qui est constitué de ces matériaux améliorés, qui ne datent pas d'hier mais qui continuent néanmoins de faire leurs preuves à condition bien sûr d'être entretenus, inspectés régulièrement et que les fissures soient colmatées avant que la corrosion ne fasse trop de ravages. Or ce pont de béton armé précontraint est soumis aux pires conditions climatiques qui soient et pourtant on estime sa durée de vie à 120 ans.
Les méthodes et les matériaux employés pour la construction du pont de la Concorde il y a 35 ans ne sont pas devenus obsolètes en soi. «Sauf que l'effet des facteurs environnementaux n'avait pas été pris en compte, a souligné M. Gagné. La durée de 70 ans qu'on lui avait prédite n'était fondée que sur une évaluation des charges auxquelles il pouvait résister.»
Il s'agit de bétons de haute performance qui sont davantage imperméables aux agents de déglaçage, d'armatures en matériaux composites qui résistent mieux à la corrosion, de méthodes d'auscultation qui permettent de dresser l'état de santé du béton et de son squelette métallique. Toutes ces avancées scientifiques remarquables ont été effectuées dans les universités Laval, McGill et de Sherbrooke. Mais, pourtant, le réseau routier québécois est dans un piètre état... Le manque de ressources allouées à la réfection est un problème chronique.
Les scientifiques disposent actuellement d'outils, comparables à ceux utilisés en médecine pour détecter une tumeur à l'intérieur du corps, qui permettent de connaître l'état des structures de béton les plus cruciales dans un ouvrage, comme les appuis du pont qui s'est écroulé, a expliqué Gérard Ballivy qui dirige une chaire de recherche sur l'auscultation des structures en béton à l'Université de Sherbrooke. Ces méthodes d'auscultation, fondées sur la propagation des ondes acoustiques ou des courants électriques, permettent de détecter des fissures non visibles ainsi que le degré de corrosion de l'armature interne. Elles sont couramment employées en aéronautique pour déceler les fissures dans la carlingue des avions, a souligné M.Ballivy qui déplore le manque de budget suffisant pour mettre en application ces technologies dans l'examen des infrastructures routières.
«Il faudrait avoir recours de façon systématique à ces techniques d'auscultation, qui permettent de faire un diagnostic prémonitoire des ouvrages, de la même façon qu'elles sont utilisées en médecine pour suivre les patients, a-t-il plaidé. Au stade de développement où elles en sont rendues, il faudrait accélérer la mise en application de ces technologies qui sont déjà utilisées dans le monde, notamment en Allemagne et en France.»
Lors de la réunification, l'Allemagne de l'Ouest a employé ces technologies pour évaluer tous les vieux ponts d'Allemagne de l'Est que le régime communiste n'avait pas entretenus.
Au Québec, la situation ne semble pas vraiment plus reluisante. Il y aurait une trentaine de viaducs qui sont en moins bon état que celui qui s'est écroulé et qu'on surveille de très près, a affirmé un expert qui ne désire pas être cité. «Il y a certains de ces ponts qu'on aurait voulu refaire il y a dix ans, mais comme il n'y a pas d'argent, on reporte les travaux d'une année à l'autre, a précisé cette source. Les compressions des années 1990 dans les programmes d'infrastructure, tant au gouvernement fédéral que provincial, ont entraîné la détérioration des infrastructures routières et surtout des viaducs, qui sont en très mauvais état partout au Canada, mais particulièrement au Québec. Ce sous-financement s'est poursuivi avec l'arrivée des libéraux au Québec et des conservateurs au fédéral. Et l'entretien requis n'a pas été effectué.»
Plus récemment, les gouvernements ont annoncé des investissements routiers pour des travaux neufs. Mais très peu d'argent a été consenti pour les travaux de réfection et d'entretien, peu payants du point de vue électoral, mais pourtant essentiels, poursuit cet expert qui indique qu'étrangement, le pont de la Concorde ne figurait pas dans la liste des grandes priorités. Un suivi s'imposait, mais l'espérance de vie du viaduc demeurait encore très bonne, ce qui a pu induire en erreur le patrouilleur qui a mené une inspection samedi matin.
Moins alarmiste, la directrice du département de génie civil de l'Université Laval, Josée Bastien, a insisté sur l'importance de faire la distinction entre les dégradations d'ordre structural, qui affectent la capacité de l'infrastructure, des dégradations de nature cosmétique qui apparaissent en premier lieu au cours du processus naturel de vieillissement et qui n'ont que des répercussions minimes. «Quand une voiture commence à rouiller, cela ne veut pas dire qu'on ne peut plus s'en servir. C'est la même chose avec une infrastructure routière», a-t-elle dit.
Un matériau fiable
Mais le béton armé est-il désuet ou demeure-t-il encore le matériau de prédilection pour les ponts et viaducs? «Il n'existe pas de matériau équivalent au béton armé pour la rigidité. Il s'agit d'un matériau tout à fait satisfaisant», a affirmé M. Ballivy.
Aujourd'hui, ce matériau est beaucoup plus performant, a ajouté Richard Gagné, directeur adjoint du Centre de recherche sur les infrastructures en béton à l'Université de Sherbrooke. On fabrique un béton trois à cinq fois plus durable, et beaucoup plus imperméable à la pénétration des sels de déglaçage, a-t-il précisé. Les barres d'armature sont galvanisées: elles sont recouvertes d'une couche d'oxyde de zinc qui bloque la corrosion, problème majeur à surveiller. Les molécules de fer dans l'acier de l'armature doublent en effet de volume en se corrodant et, de ce fait, fissurent le béton environnant. Le ministère des Transports commence même à utiliser des matériaux composites, tels que des fibres de verre ou de carbone, qui sont toutefois beaucoup plus chers.
«Au Québec, comme partout ailleurs dans le monde, y compris dans les pays nordiques, on fait appel à une combinaison de béton armé traditionnel, de béton précontraint et de béton postcontraint lors de la construction des ponts et viaducs, a affirmé Richard Gagné. Des critères économiques et techniques guident le choix de l'un ou l'autre de ces matériaux.»
Le chercheur cite en exemple le pont de la Confédération reliant l'Île-du-Prince-Édouard au Nouveau-Brunswick qui est constitué de ces matériaux améliorés, qui ne datent pas d'hier mais qui continuent néanmoins de faire leurs preuves à condition bien sûr d'être entretenus, inspectés régulièrement et que les fissures soient colmatées avant que la corrosion ne fasse trop de ravages. Or ce pont de béton armé précontraint est soumis aux pires conditions climatiques qui soient et pourtant on estime sa durée de vie à 120 ans.
Les méthodes et les matériaux employés pour la construction du pont de la Concorde il y a 35 ans ne sont pas devenus obsolètes en soi. «Sauf que l'effet des facteurs environnementaux n'avait pas été pris en compte, a souligné M. Gagné. La durée de 70 ans qu'on lui avait prédite n'était fondée que sur une évaluation des charges auxquelles il pouvait résister.»
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