Ce projet fait suite à une étude réalisée en 2019 par une firme d'ingénierie qui a confirmé que la RAS affecte à différents degrés les semelles des piliers de l'Estacade du pont Champlain à Montréal. Les conclusions de l'étude semblent toutefois incertaines quant au niveau précis d'endommagement actuel (diagnose) et le potentiel d'endommagement futur de ces éléments (prognose). Un programme expérimental basé sur l'approche proposée par Fournier et coll. (2010) a été proposé afin de compléter la diagnose et la prognose des semelles de l'Estacade pour mieux outiller les gestionnaires intéressés à prolonger la durée de vie de cette structure. Le Damage Rating Index (DRI) et le Stiffness Damage Test (SDT) ont été proposés afin de documenter le volet diagnose. Les essais d'expansion sur carottes de béton (>95% H.R. et NaOH 1N à 38°C) et de détermination de la teneur en alcalis solubles du béton (extraction à l'eau chaude et froide modifiée (rapport solide : liquide de 1 : 5)) constituent le volet prognose. Enfin, l'approche du LMDC (Toulouse) a été utilisée parallèlement pour vérifier le potentiel expansif des granulats, soit par la fabrication de barres de mortier à partir des granulats extraits des éprouvettes de béton. Deux bétons de compositions distinctes ont été identifiés dans les éléments de béton étudiés. Le béton de type A, le plus abondant, a été fabriqué avec un sable manufacturé de type calcaire et un gros granulat consistant en un mélange d'une roche intrusive non réactive et d'un calcaire réactif. Le béton de type B est pour sa part composé d'un sable naturel non réactif de composition granitique et d'un gros granulat réactif de type calcaire. Malgré une variabilité significative des résultats aux essais SDT et DRI, le béton de type A montre un niveau d'endommagement moyen allant de modéré à très élevé, mais inférieur à celui du béton de type B, lequel est en moyenne élevé à très élevé. Ce niveau d'endommagement a été établi selon de nouvelles cotes d'évaluation de l'endommagement pour des structures affectées par la RAS. Malgré une concentration très élevée en alcalis solubles dans le béton de type A, accentuée vraisemblablement par une contribution de la roche non réactive, celui-ci montre un moins grand potentiel expansif que le béton de type B. Il est probable que la concentration en alcalis très élevée mesurée dans le béton de type A soit associée à la présence de feldspaths sodiques de la roche volcanique non réactive. Sur la base des résultats générés et des analyses qu'ils ont permises, il est recommandé de procéder à un suivi périodique pour les semelles composées du béton de type A, puis à un suivi prioritaire dans le cas des semelles composées du béton de type B. / This project follows a study conducted in 2019 by SNC-Lavalin which confirmed that the footings of a bridge structure in the Montréal area were affected by the alkali-silica reaction (ASR). However, these conclusions was uncertain with respect to the severity of the current damage (diagnosis) and the potential for further expansion (prognosis). An experimental program based of the protocol proposed by Fournier et coll. (2010) was implemented with the objective of completing the diagnosis and prognosis of the footings to help with the management of the structure and to extend its service life. The Damage Rating Index (DRI) and the Stiffness Damage Test (SDT) were proposed to document the diagnosis of the footings. The expansion tests on concrete cores (>95% R.H. and NaOH 1N at 38°C) and the alkali soluble content determination test (HWE and modified CWE) were used to establish the prognosis of the footings. Finally, the approach proposed by the LMDC (Toulouse) was used to verify the absolute expansive potential of the aggregates, which consists of testing the expansion of mortar bars with the extracted reactive coarse aggregate of damaged concrete samples. Two types of concrete were identified in the footings of the structure. Concrete A, the most abundant, was made with a manufactured limestone sand and a coarse aggregate consisting of a mixture of fine-grained reactive limestone and non-reactive volcanic rock type. Concrete B was made with a reactive coarse limestone aggregate and a non-reactive natural (granitic composition) fine aggregate. Despite a high variability within the results of the SDT and DRI, the damage in concrete A ranges from moderate to very high and was found to be lower than the damage in concrete B which ranges from high to very high. Despite a very high concentration of alkalis in concrete A, which is probably caused by the contribution of the non-reactive volcanic aggregate, concrete A shows a lower expansion potential compared to concrete B. It is believed that an alkali-rich (feld-spathoid) mineral in the volcanic rock type in the coarse aggregate of Concrete A has contributed to the high water-soluble alkali content measured on that concrete. Finally, a follow-up when feasible is recommended for the footings composed of concrete A. For the footings constructed with concrete B, a prioritized follow-up is suggested.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/151668 |
| Date | 01 October 2024 |
| Creators | Thériault, Nicolas |
| Contributors | Fournier, Benoit, Bissonnette, Benoît |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xxv, 497 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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