ARCHIVÉ - Vers une infrastructure à l'épreuve des chocs

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Le 05 mai 2010 —

La dévastation laissée par les séismes qui ont récemment secoué Haïti et le Chili, ou par les attentats terroristes un peu partout sur le globe, illustre bien qu’il faut de meilleurs matériaux et des ouvrages mieux conçus pour mettre les infrastructures publiques essentielles à l’abri de telles secousses.

L’infrastructure publique du Canada englobe les réseaux de transport (routes, ponts et circuits de transport en commun), les édifices publics qui dispensent des services essentiels, et les systèmes municipaux servant à distribuer l’eau et à éliminer les déchets. À la base même de cette infrastructure figure un matériau on ne peut plus banal : le béton. « Depuis toujours, nous concevons l’infrastructure pour qu’elle résiste aux cataclysmes, pas à une destruction d’origine humaine », affirme Zoubir Lounis, chef du Groupe des structures en béton à Institut de recherche en construction du CNRC (IRC-CNRC)d'Ottawa.

L’installation de tubes à chocs de l’Université d’Ottawa permet d’effectuer des essais de choc et d’explosion.

L’installation de tubes à chocs de l’Université d’Ottawa permet d’effectuer des essais de choc et d’explosion. (Photo : Université d'Ottawa)

Dans le cadre d’une collaboration avec l’Université d’Ottawa, le CNRC combine du béton très résistant et des composites évolués – en l’occurrence des polymères renforcés de fibres – pour mettre au point des structures essentielles qui résistent davantage aux chocs. Les nouveaux matériaux de construction, qui renferment des composés antichoc, pourraient rehausser la sécurité des infrastructures indispensables, au Canada comme ailleurs dans le monde.

« Protéger l’ensemble des infrastructures publiques coûterait trop cher. C’est pourquoi nous élaborons de nouvelles technologies, tout en adoptant une approche articulée sur la gestion du risque, poursuit M. Lounis. Dans cette optique, nous identifierons les infrastructures publiques vitales, tant sur le plan de la sécurité publique que sur celui de l’économie. Ensuite, nous intégrerons des matériaux antichoc aux ouvrages principaux, là où les contraintes sont les plus fortes – les piliers qui supportent un échangeur autoroutier, par exemple – afin qu’ils possèdent la solidité adéquate, que l’on dispose d’une marge de sécurité et que leur vie utile s’en trouve prolongée. »

Le saviez-vous?

Selon Statistique Canada, les principales infrastructures publiques du Canada – y compris les routes, les ponts, les aqueducs, les égouts et les usines d’épuration des eaux – valent plus de 286 milliards de dollars.

L’état des routes, des ponts, des bâtiments et des réseaux de canalisations (eau potable et eaux usées) est étroitement lié à l’économie, à la sécurité et à la qualité de vie. Songez à ce qui découlerait d’une interruption de la circulation sur une importante voie commerciale comme le pont Ambassador, qui relie Windsor à Detroit, ne serait-ce que pour une journée.

« La question est moins de sauver ces infrastructures que d’accroître la sécurité de la population en faisant en sorte que l’ouvrage ne s’écroule pas et qu’il ne soit qu’endommagé, s’il est ébranlé accidentellement ou délibérément par une secousse – bref de veiller à ce qu’il cède d’une manière plus ‘contrôlée ou ductile’ », ajoute Husham Almansour, chef du projet au CNRC. « Nous voulons laisser assez de temps aux gens pour qu’ils évacuent les lieux – selon la violence du choc et l’importance de l’infrastructure. »

L’installation de l’Institut de recherche en construction du CNRC où sont testés les ouvrages en béton.

L’installation de l’Institut de recherche en construction du CNRC où sont testés les ouvrages en béton.

« Quand on modernise un ouvrage pour qu’il résiste à de violentes secousses, on accroît la robustesse de sa structure, reprend M. Lounis. Pour cela, l’ouvrage doit comprendre des liaisons surabondantes qui répartiront les contraintes externes entre les éléments qui supportent son poids, afin que les dommages subis soient proportionnels à l’impact ou à la charge. »

Les nouveaux matériaux et systèmes de construction du CNRC subiront des essais complets, notamment une simulation des conséquences d’une explosion ou d’une violente collision. « Il s’agit d’un projet ambitieux auquel participent de nombreux partenaires des secteurs public et privé », explique M. Lounis. Une fois leur évaluation terminée, ces matériaux et systèmes résistants aux chocs seront mis à la disposition des entreprises et des propriétaires d’infrastructures publiques du Canada, ce qui leur donnera un avantage sur la concurrence mondiale.

Bientôt un pont centenaire?

Une grande partie de l’infrastructure publique canadienne a été érigée à la fin de la Deuxième Guerre mondiale et approche maintenant la fin de sa vie utile. « Au lieu d’employer les mêmes matériaux et de procéder au même genre de réfections, nous envisageons remplacer les ouvrages existants par d’autres qui dureront deux fois plus longtemps », déclare Zoubir Lounis.

Avec le béton ordinaire, l’acier commence à se corroder au bout de 15 ans.

Avec le béton ordinaire, l’acier commence à se corroder au bout de 15 ans.

Ainsi, la plupart des ponts actuels ont été conçus pour durer environ 50 ans. Du béton à haute ou à ultra haute performance pourrait en doubler la vie utile, car ce matériau est renforcé de fibres d’acier et contient plus de liant hydraulique que le béton ordinaire. « Il résiste aussi davantage aux agents corrosifs, précise M. Lounis. Le sel et l’eau mettront 70 à 80 ans avant de parvenir à l’acier pour le ronger, contre une quinzaine d’années seulement pour le béton usuel. »

« Le béton à ultra haute performance est trois, quatre ou cinq fois plus dispendieux, ajoute-t-il, mais les coûts sur la durée de sa vie utile seront considérablement plus faibles. En 100 ans, le pont exigera très peu de maintenance. On n’aura donc pas besoin de le réparer ni de remplacer tel ou tel élément aussi souvent. »

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Renseignements : Relations avec les médias
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