Grant: Discovery Grants Program - Individual

Le besoin de construction de nouveaux ponts et le remplacement des ponts existants au Canada ne cessent d'augmenter depuis plusieurs années. Le coût des unités des fondations d'un pont représente près de la moitié du coût total du pont en général, et peut parfois atteindre 60 % dans certains milieux aquatiques. L'efficacité de la construction des éléments de fondation devient donc cruciale pour le succès du projet de construction en ce qui concerne le respect des budgets et de l'échéancier. Contrairement à la superstructure d'un pont, l'infrastructure n'a pas beaucoup de variété de systèmes et d'éléments de préfabrication. Ceci revient en grande partie aux types d'éléments, leurs géométries et leurs sollicitations; notamment la sollicitation sismique. Les systèmes de préfabrication des piles développés à ce jour utilisent des joints requérant des coulis cimentaires et du béton à ultra haute performance. Ces joints ne peuvent pas être réalisés par temps froids, ce qui rend leur utilisation limitée à une courte période de l'année, ce qui force l'arrêt de la construction des unités de fondation préfabriquées pour une longue période de l'année dans les pays froids comme le Canada et les pays nordiques. L'applicabilité de ces systèmes de préfabrication est limitée à 3 ou 4 mois par année dans le cas de nombreux ponts, notamment ceux traversant des rivières et des lacs. Ce verrou technologique s'explique aussi par les multiples contraintes environnementales telles que la protection de la faune, la présence de la glace sur les étendues d'eau en hiver et la longue période de temps froid non propice à la mise en place et à la cure du béton et d'autres produits cimentaires utilisés dans les joints. La conséquence directe de cette courte période d'applicabilité des systèmes de préfabrication des unités de fondation est l'augmentation des périodes de réalisation des projets des ponts pouvant s'étendre sur plusieurs années, augmentant ainsi les coûts et la nuisance aux usagers et à l'environnement. Pour déverrouiller ce verrou technologique, nous allons investiguer, concevoir et mettre à l'essai différents types de systèmes modulaires composés de profilés métalliques intégrés dans des éléments préfabriqués de piles qui s'étendent à l'extérieur de l'élément préfabriqué en béton d'une longueur suffisante afin d'assembler un joint boulonné reliant deux éléments préfabriqués contigus. Ces types d'assemblage peuvent être faits en tout temps sans interruption de la construction en zone de climat froid et nordique. Lorsque la période de temps froid est passée, le joint entre les deux éléments préfabriqués sera bétonné assurant la continuité de la pile. L'objectif à long terme de ce programme de recherche est d'examiner les différents types de systèmes modulaires d'éléments préfabriqués de piles afin de concevoir des ponts dans les pays froids et nordiques 12 mois par année tout en respectant les normes en vigueur.