L'aluminium

Infrastructures et ouvrages d'art

Contexte et objectif

L’AAC s’est donné comme objectif de jouer un rôle actif au niveau de la connaissance, de l’acceptation et de l’intégration de l’aluminium à des applications traditionnelles, innovantes et émergentes. Au fil de ses actions, l’Association et ses partenaires ont su démontrer la place que devrait prendre l’aluminium du Québec dans les infrastructures et les ouvrages d’art conçus et réhabilités ici.

Actions

Implication dans le développement ou la mise à jour de normes et standards

L’AAC s’est impliquée dans la modification et la mise à jour de deux normes CSA (Canadian Standards Association) qui plus précisément les infrastructures et les ouvrages d’art :

Formation

Groupes de discussion

Dans le but de l’aider à orienter ses efforts de développement d’une stratégie de formation, l’AAC a tenu une série de groupes de discussion auprès de professionnels en pratique (ingénieurs et architectes) et de donneurs d’ouvrage.

Aux yeux des participants, l’idée que l’aluminium puisse être davantage utilisé au Québec est souhaitable. On a reconnu une sous-utilisation de l’aluminium dans l’ensemble des projets au Québec, et particulièrement dans les ouvrages structuraux tels les ponts, les bâtiments.

Dans l’ensemble, les professionnels rencontrés ont manifesté un intérêt certain à combler leur manque de connaissances sur les applications possibles de l’aluminium dans leur domaine. Il ne faisait pas de doute qu’un programme de formation visant à mettre à jour et à rehausser le niveau de connaissances sur l’aluminium et ses applications recevrait, de la part des ingénieurs et des architectes, un accueil franchement favorable.

Contenu de formation
  • Norme sur les charpentes d’aluminium :
    • Conception avancée de produits en aluminium
    • Construction structurale en aluminium incluant l’application de la norme sur le calcul de la résistance mécanique des éléments en aluminium
  • Code canadien des ponts
    • Calcul des ponts et passerelles en aluminium

L’AAC et ses partenaires ont su démontrer la place que devrait prendre l’aluminium du Québec dans les infrastructures et les ouvrages d’art conçus et réhabilités ici.

Études

Possibilités d’utilisation de l’aluminium dans la construction de ponts

De nombreux projets de ponts routiers des quatre coins de la planète ont eu recours à l’aluminium depuis la première utilisation de ce matériau. Actuellement, le plus long pont en aluminium au monde est le pont Arvida, construit à Saguenay, Québec, en 1950.

On a également utilisé amplement l’aluminium dans des applications de passerelles. Les principales raisons du choix de l’aluminium sont son faible poids ainsi que ses qualités esthétiques et la durabilité du matériau à l’état brut, sans peinture. On a très souvent recours à des passerelles en aluminium dans des environnements hautement corrosifs, comme dans les ports et dans les installations industrielles, où l’on valorise la haute résistance à la corrosion qu’offre ce matériau.


Illustration représentant le pont routier de l’avenir où l’aluminium serait exploité à son juste potentiel

Des efforts sont déployés pour intégrer l’aluminium dans la construction de ponts routiers neufs et pour les projets de construction accélérée, en privilégiant son utilisation lors du remplacement de tabliers. Ainsi, pour soutenir les charges plus élevées que suppose le trafic moderne, l’augmentation de la capacité portante d’anciens ouvrages représente la principale raison pour laquelle l’aluminium serait utilisé pour remplacer le platelage de ponts. L’importante détérioration de platelages de ponts en béton armé causée par l’usage intensif de sel de déglaçage est une autre raison qui favorise l’utilisation de l’aluminium.

Les éléments porteurs primaires d’un pont routier pouvant être réalisés en aluminium sont le tablier et l’ensemble de la superstructure. L’aluminium peut être utilisé dans la fabrication de tous ces éléments ou de certains d’entre eux, en combinaison avec des matériaux de construction plus conventionnels.

Coût total de possession

Les décideurs devraient tenir compte du coût total de possession (CTP) pour comparer l’aluminium et l’acier et au béton, et ce, pour la durée de vie totale d’un projet. Pour les grands projets d’ingénierie civile, la méthode et le projet choisis prouvent l’importance d’adopter une vision à long terme d’établissement des coûts. Cette approche intégrée prouve qu’en tenant compte de la durée de vie d’un projet, l’aluminium représente une solution de rechange valable et économique par rapport à l’acier.

Étude du marché pour l’aluminium dans les ponts routiers du Nord-Est de l’Amérique

Réalisée auprès de dix provinces ou États, cette étude révèle que la moitié des 1 000 à 1 400 ponts qui, annuellement, devront être remplacés ou réparés au cours des prochaines décennies dans le Nord-Est de l’Amérique-du-Nord, sont des ouvrages idéaux pour l’intégration de platelages d’aluminium. L’industrie de l’aluminium voit une occasion pour le Québec de développer ce marché d’exportation.

De nombreux projets de ponts routiers des quatre coins de la planète ont eu recours à l’aluminium.

Ponts et Passerelles

Mission technique et commerciale sur les ponts d’aluminium en Floride

Une première rencontre avait eu lieu à Tampa Bay, Floride, en février 2015, afin de préparer le terrain pour une mission technique et commerciale formelle sur les platelages et de tabliers de ponts en aluminium.

Cette mission s’est déroulée du 28 au 29 octobre 2015 et a permis à la délégation d’industriels, d’universitaires et de représentants d’organismes publics du Québec et de l’Ontario de prendre connaissance, en détail, des plus récentes avancées technologiques réalisées aux États-Unis pour le remplacement des platelages en grillage métallique des ponts mobiles de l’État de la Floride par des platelages d’aluminium. »

Ponts et passerelles d'aluminium, mission préparatoire en Europe et aux États-Unis.

La mission a rencontré les concepteurs, les fabricants et les gestionnaires des ponts et passerelles en aluminium de Suède, de Hollande et des États-Unis et visité un certain nombre de ces ouvrages en vue de préparer le terrain à des missions techniques et commerciales « officielles ».

La technologie utilisée pour la réhabilitation des ponts en Suède est différente de celle utilisée en Hollande. Dans tous les cas, le besoin de légèreté, l’imperméabilité, la facilité d’entretien et la rapidité de remplacement sont les principaux critères considérés, mais la solution hollandaise a semblé s’avérer plus pertinente aux besoins québécois et canadiens.

Par ailleurs, les techniques d’assemblage des profilés extrudés utilisés dans la fabrication des platelages d’aluminium pour les ponts diffèrent en Hollande et aux États-Unis, mais constituent deux avenues qui semblent atteindre des résultats comparables. »


Photo de l’excellent état de l’aluminium, vue prise du dessous d’un pont en Suède.


Pont Arvida

Réhabilitation du pont d’Arvida

Entre 2013 et 2014, le ministère des transports du Québec a procédé à une réhabilitation majeure du pont d’Arvida au Saguenay. Ce pont patrimonial donc l'ensemble de la structure sauf le platelage a été conçu en aluminium, avait besoin de réparation après 65 ans en service.


Chantier de réhabilitation du pont de Saint-Ambroise doté d’un platelage d’aluminium

Projet pilote pont Saint-Ambroise

Le Ministère des transports du Québec, dans le cadre d'un projet pilote visant à évaluer le comportement d'un produit innovant dans nos conditions climatiques, a procédé à la réhabilitation d'un petit pont de 11 mètres à Saint-Ambroise au Saguenay en y installant un platelage d'aluminium souder par friction-malaxage. Ce platelage d'aluminium a été fourni par la compagnie Aluma Bridge des États-Unis.

Projets de recherche

REGAL

Le REGAL regroupe les chercheurs en génie des universités et CEGEP québécois qui s'intéressent à l'aluminium.

L'AAC collabore activement avec le REGAL pour le développement de contenu de formation continue à l'intention des ingénieurs. De plus, les deux organismes agissent ensemble et collaborent avec AluQuébec dans le but de promouvoir et faire connaître les caractéristiques de l'aluminium, autant dans le secteur des Infrastructures et ouvrages d'art, des transports que du bâtiment.

L'AAC contribue aussi au financement de chaires et de projets de recherche de membres du REGAL, notamment aux universités de Sherbrooke, Laval, McGill et l’École de technologie supérieure (ÉTS).

Université de Waterloo

Tout comme pour le REGAL, l'AAC contribue au financement de projets de recherche avec le département de génie de l'Université de Waterloo, plus particulièrement en lien avec les problématiques de la vibration et de la fatigue.

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Autres utilisations