Prendre le virage de la durabilité

Chaque année, à la fonte des neiges, la température monte et l’automobiliste canadien voit apparaître sur son chemin quantité de nids de poule mettant à mal la suspension de son véhicule. En fait, le Bulletin de rendement des infrastructures canadiennes de 2019 estimait à près de 350 000 km les tronçons de route en très mauvais état, en mauvais état ou dont l’état était jugé passable. Ce nombre représente l’entièreté des routes du Québec ou encore la moitié de la distance entre la Terre et la Lune.

La réparation ou, le plus souvent, le rafistolage de ces routes entraîne naturellement des dépenses importantes. Toutefois, ce qui est moins connu, c’est l’impact environnemental qui en découle. On estime que le secteur de la construction, de la rénovation et de la démolition génère 41 % de la quantité de matières résiduelles produites au Québec.

Dans ce contexte, que peut-on faire pour mieux construire nos routes, augmenter leur durée de vie et réduire leur impact environnemental? Au Laboratoire des chaussées et mélanges bitumineux (LCMB), les chercheurs suivent plusieurs pistes dont une technique appelée le retraitement en place.

Le retraitement en place

La technique de retraitement en place est utilisée partout dans le monde. Elle consiste à déconstruire les couches du dessus de la route de façon à décohésionner les matériaux. Du ciment ainsi qu’un liant bitumineux à faible dosage sont ensuite ajoutés et mélangés aux matériaux décohésionnés de façon à obtenir une nouvelle fondation de chaussée dite stabilisée. S’en suit alors un compactage et la cure. Après la période de cure, il ne reste qu’à remettre une couche d’enrobé bitumineux sur le dessus pour obtenir une route qui durera facilement 15 ans.

Retraitement en place

Cette technique comporte de nombreux avantages. Pour commencer, les fondations stabilisées offrent une capacité portante plus importante en comparaison des fondations classiques. La couche de surface des enrobés peut donc être moins épaisse. Cette technique peut aussi réduire les coûts d’entretien de 16 % à 50 % sur une période de 50 ans, selon les conditions particulières du terrain. Toutefois, ce qui rend cette méthode tout à fait unique est que l’entièreté des vieux matériaux est réutilisée dans la réhabilitation de la route : rien ne quitte le site pour rejoindre le dépotoir. À titre d’exemple, l’application de cette technique sur une route à deux voies de 1,6 km engendra les économies suivantes :

• 168 camions;
• 4 200 tonnes de matériaux consommés;
• 2 060 mètres cubes d’espace d’enfouissement;
• 11 400 litres de carburant.

Malheureusement, la technique de retraitement en place n’est que peu utilisée parce que les mesures d’encadrement des opérations de la mise en œuvre, du contrôle qualité et du suivi de performance sont pratiquement inexistantes en contexte canadien.

Les chercheurs du LCMB se sont donné la mission de développer des outils de conception et de contrôle qualité pour accroître le potentiel d’utilisation de cette technique de réhabilitation. Pour se faire, ils travailleront selon trois thématiques :

• Développement d’outils de conception basés sur les caractéristiques des matériaux;
• Élaboration de lignes directrices pour améliorer le suivi de la cure;
• Identification de moyens simples et efficaces de contrôle de la qualité.

Dalles de toit-terrasse polymériques et multifonctionnelles

Un autre projet dans la mire des chercheurs est la conception de dalles de toit-terrasse s’inscrivant dans un contexte d’économie circulaire. Généralement, les dalles de toit-terrasse sont faites de béton, ce qui les rend difficiles à transporter, à installer et impose un poids supplémentaire sur la structure. Des chercheurs du LCMB explorent la possibilité de les fabriquer en polyuréthane et fibres de verre, à partir de matériaux recyclés provenant de vieilles pales d’éolienne et de rebut de production. En plus d’être plus minces et moins lourdes, ces dalles pourraient lutter contre les îlots de chaleur en réfléchissant la lumière plutôt qu’en l’absorbant.

Un secteur qui doit gagner en circularité

Les gains réalisables en durabilité dans le domaine de la construction sont immenses à condition d’oser faire place à l’innovation tant pour les matériaux utilisés que les techniques déployées sur le terrain. L’impact du domaine de la construction est tel qu’on ne peut penser réduire notre empreinte écologique en maintenant le statu quo.