L'ingénieur, 1 novembre 1976, Novembre - Décembre

NOVEMBRE/DECEMBRE 1976 No 316 62e année Affranchissement en numéraire au tarit de la troisième classe Permis No H - 23 Port de retour garanti : C P.6079, Suce.A, Montréal, Québec, H3C 3A7 c uc t; T lit HT 0 ©T nj/Cf-ar • :r.cq q/9 c: ï r ¦: c : s© ; '-?;r : »i i ^ oeqçnc r,{j q ueiLi uj i Ane Q Un nouveau produit KeepRite Solide et de forme surbaisée, le groupe de condensation à air par entrainement direct se distingue par un niveau de bruit minime et un fonctionnement économique à consommation énergétique restreinte.Et il est conçu en fonction des conditions Canadiennes.Nouveau.Le nouvel appareil de KeepRite a été fabriqué grâce à une technique de pointe acquise par KeepRite au cours de trente années d expérience en usine et sur les chantiers.Conçu en fonction des conditions climatiques canadiennes, il est muni d’un thermostat de basse température ambiante et d’un choix de régulateurs de puissance et de pression de refoulement, en option.Silencieux.Le niveau de bruit a été réduit grâce à des moteurs de ventilateurs à basse vitesse.Les ventilateurs à entraînement direct sont d’un concept très simple et la pression de refoulement peut être réglée selon le besoin.Economique.Le prix initial ainsi que le coût d’installation et de fonctionnement du groupe de condensation KeepRite sont modiques.Le cadre en acier de structure, permet de le monter sur seulement quatre pattes réduisant le coût d’installation sur le toit; et sa composition en acier galvanisé résiste à la corrosion.Tous les éléments sont faciles d’accès pour l’entretien.Consommation restreinte d’énergie.Les éléments du système KeepRite sont parfaitement assortis afin de permettre d’économiser l’énergie; et la réduction automatique de puissance diminue la consommation électrique quand la demande est faible.De plus, l’opéra- tion intermittente des ventilateurs permet d’économiser l’énergie car les moteurs de ventilateurs ne fonctionnent pas inutilement.KeepRite Products Limited, Boîte postale 460.Brantford, Canada Division Unifin, London, Canada.Bureaux de vente KeepRite: Halifax, Montréal, Ottawa, Toronto, Hamilton, Brantford, London, Winnipeg, Calgary, Edmonton et Vancouver. ADMINISTRATION ET REDACTION a/s École Polytechnique Case postale 6079 — Succursale « A » Montréal, Québec, H3C 3A7 Tél.: (514) 344-4764 COMITE ADMINISTRATIF Réal LAUZON, ing.président Jacques DE BROUX, ing, Roger FYEN, ing.Roger LESSARD, ing.André A.LOISELLE, ing.Michel ROBERT, ing.Michèle THIBODEAU-DEGU1RE, ing.SECRETAIRE ADMINISTRATIVE Yolande GINGRAS REDACTRICE Madeleine G.LAMBERT COMITE CONSULTATIF DE REDACTION André BAZERGUI.ing.directeur Thomas AQUIN, ing.René AUDY, ing.Bernard BÉLAND, ing.Marcel FRENETTE, ing.J.Guibert LORTIE, ing.André MAISONNEUVE, ing.Robert MORISSETTE, ing.Michel PARENT, ing.Thomas J.PAVLASEK, ing.Robert G.TESSIER, ing.Charles VILLEMA1RE, ing.PUBLICITE JEAN SEGUIN & ASSOCIES INC.Courtiers en publicité 601, Côte Vertu, St-Laurent, Québec H4L 1X8 Téléphone : (514) 748-6561 ÉDITEURS Association des Diplômés de Polytechnique En collaboration avec l’École Polytechnique de Montréal, la Faculté des Sciences et de Génie de l’Université Laval et la Faculté des Sciences appliquées de l’Université de Sherbrooke.Publication bimestrielle.— Imprimeur : Les Presses Elite.NOVEMBRE/DECEMBRE 1976 No 316 62e année LES BÉTONS BITUMINEUX ARTICLES 3 ANALYSE DES MÉLANGES BITUMINEUX AU QUÉBEC par Richard Langlois, M.Sc., ing., Guy Roberge et Michel Côté Plusieurs laboratoires exécutent les essais sur les mélanges bitumineux produits pour le Ministère des Transports du Québec.À la suite de programmes d’échanges et de quelques visites dans différents laboratoires, la nécessité d’uniformiser les méthodes d’exécution de ces essais devint évidente.Le présent texte apporte les raisons qui ont motivé des changements aux méthodes normalisées de l'ASTM.12 NOUVELLE MÉTHODE DE MESURE DE LA PERMÉABILITÉ DES MÉLANGES BITUMINEUX par Pierre Gilbert, M.Sc.A., ing., et Nay Sour Var, M.Sc.A., ing.Cet article propose une méthode d’essai mesurant la perméabilité des mélanges bitumineux et décrit un appareillage qui combine à la fois le perméamètre « Idaho » et une modification du perméamètre « Soiltest ».25 ÉTUDE COMPARATIVE DE LA COMPOSITION CHIMIQUE DES BITUMES FABRIQUÉS AU QUÉBEC par Georges-Ls Huot, M.Sc.A., chimiste prof., et Louis-Philippe Blanchard, D.Sc.A., ing.Les analyses des principaux bitumes fabriqués et utilisés dans la province de Québec permettent de faire ressortir des différences de compositions et de propriétés.Ces différences sont dues au fait que les procédés de fabrication et les pétroles bruts employés changent d'une raffinerie à l’autre.Il se peut qu’on soit obligé un jour de tenir compte de plus en plus de la composition chimique du bitume pour s’assurer qu'il possédera les propriétés physiques désirées.ABONNEMENTS : Canada $10 / par année Pays étrangers $12 / par année Vente à l’unité $2 DROITS D’AUTEURS : Les auteurs des articles publiés dans L’INGÉNIEUR conservent l’entière responsabilité des théories ou des opinions émises par eux.Reproduction permise, avec mention de source ; on voudra bien cependant faire tenir à la Rédacüon un exemplaire de la publication dans laquelle paraîtront ces articles.— Engineering Index, Biol., Chem., Sci.Abstracts, Periodex et Radar signalent les articles publiés dans L’INGÉNIEUR — ISSN 0020-1138.Tirage certifié : membre de la Canadian Circulation Audit Bureau ccab RUBRIQUES 37 LE MOIS : Chroniques mensuelles 42 REVUE DE L'ANNÉE 1976 44 RÉPERTOIRE DES ANNONCEURS P» J** Au terme de 1976, les administrateurs de la revue l’ingénieur remercient tous leurs collaborateurs, lecteurs, souscripteurs et annonceurs pour leur contribution soutenue au progrès de l’ingénieur.Que la nouvelle année soit pour chacun synonyme de réussite et source de rayonnement dans la solidarité.BONNE ET HEUREUSE ANNÉE L’INGÉNIEUR NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976—1 La lettre ¥ sur une valve Jenkins, c’est nne garantie de qualité signée Marcel Allard.Nous vérifions individuellement chacune de nos valves de fonte et bronze.Le siège est-il parfaitement étanche?Le corps de la valve résiste-t-il au double de la pression pour laquelle elle est garantie?Si oui, le vérificateur y imprime au poinçon une lettre, la sienne Marcel Allard, lui, a la lettre V Et quand il accepte de l imprimer sur une valve, c'est que c’est une bonne valve Ces tests de pression ne sont que deux des nombreuses vérifications et inspections détaillées qui accompagnent la fabrication des valves de fonte et bronze Jenkins Nos valves d’acier forgé passent évidemment par une série d épreuves de qualité tout aussi rigoureuses C est lexpertise de gens attentifs comme Marcel Allard qui vous garantit la qualité de nos produits Alors si vous voyez un V ’ sur une valve Jenkins, faites confiance à Marcel.JENKINS Le spécialiste en valves ANAL YSE DES MÉLANGES BITUMINEUX AU QUÉBEC par Richard Langlois, M.Sc., ing., * Guy Laberge et Michel Côté Introduction Plusieurs laboratoires, tant des firmes privées que du Service des Sols et Matériaux, exécutent les essais sur les mélanges bitumineux produits pour le Ministère des Transports du Québec.À la suite de programmes d’échanges et quelques visites dans différents laboratoires, la nécessité d’uniformiser les méthodes d’exécution de ces essais devint évidente, car des interprétations différentes et des modifications étaient apportées aux méthodes normalisées de l’ASTM.Comme une partie du mandat du Laboratoire central consiste à établir des normes sur les essais, la section des Mélanges Bitumineux de ce Laboratoire a donc procédé à cette normalisation.Ainsi, le présent texte apporte les raisons qui motivent des changements aux méthodes normalisées de l’ASTM.Explication des modifications à PASTM Les modifications sont appuyées sur différentes études et la longue expérience de contrôle du Laboratoire de la Voirie dans le domaine des mélanges bitumineux.Les précisions et modifications à la procédure indiquée par l'ASTM 1 au sujet des différents essais concernent le compactage, la densité maximale, l’extraction du bitume, la granulométrie et la récupération du bitume.* Les auteurs : M.Richard Langlois, M.Sc., ing., responsable de la Division Matériaux au Laboratoire central du Ministère des Transports du Québec.M.Guy Roberge, agent de maîtrise au Laboratoire central du Ministère des Transports du Québec.M.Michel Côté, responsable de la section des mélanges bitumineux du Laboratoire central du Ministère des Transports du Québec.Compactage Le Laboratoire Central spécifie 60 coups au lieu de 50 pour diverses raisons.À la suite d’essais faits en laboratoire, on constate qu’après 50 coups la densité brute n’augmente plus (graphique 1).Par ailleurs, il faut compenser pour l'usure des marteaux et l’erreur possible dans le comptage des coups.Or, en faisant le compactage à 60 coups, on peut se permettre d’avoir une course réduite de 1 po, un marteau pesant Vi lb de moins, une précision de deux coups sur le comptage et obtenir encore une énergie suffisante pour un compactage maximal.nombre de coups de marteau mécanique Marshall Graphique 1 — Influence du compactage mécanique sur la densité brute.En effet, l’énergie de compactage à 60 coups, marteau de 10 lb, hauteur de chute de 18 po, est égale à 10 800 lb/po.Celle à 50 coups, même poids et même hauteur de chute égale 9 000 lb/po.Une diminution de 1 lb sur le poids du marteau, 1 po sur la hauteur de chute et de 2 coups sur le comptage réduit l’énergie respectivement de 540 lb, 600 lb et 360 L’INGÉNIEUR NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 — 3 lb/po, soit un total de 1 500 lb/po.À 60 coups, même avec ces erreurs, il reste encore 9 300 lb/po.Pour ce qui est de la température du mélange ainsi que la durée de chauffage lors du compactage, les graphiques 2, 3 et 4 montrent l’influence respective sur les valeurs résultantes de densité brute et de stabilité.température de compactage en F Graphique 2 — Influence de la température de compactage sur la densité brute.Stabilité Marshall 140 F 3000 2000 durée de chauffage en heures Graphique 4 — Effets de la durée de chauffage sur la densité brute et la stabilité Marshall.Densité maximale L’ASTM 1 indique un temps sous vide de 15 minutes avec une variation possible de plus ou moins 2 minutes.Le Laboratoire Central spécifie 20 minutes, parce qu’à la suite d’études il a été démontré que 15 minutes ne permettent pas d’obtenir une densité maximale (graphique 5).700 1900 h 100 h 300 11500 11700 11900121001230012500|2700 stabilité à 140 ° F Graphique 3 — Influence de la température de compactage sur la stabilité à 140°F.2 345 2 335 note: la densité brute de ce mélange était de 2.314 temps en minutes Graphique 5 — Influence du temps sous vide dans Fessai de densité maximale.De plus, le graphique 6 montre clairement qu'une agitation mécanique continuelle permet d’atteindre la densité maximale, alors que la méthode préconisée par l'ASTM 1 ne le permet pas.Enfin, l’ASTM 1 indique que la lecture du poids dans l'eau doit se faire après une immersion de 10 minutes.Or, une étude a démontré que 3 minutes sont nécessaires et suffisantes, mais qu'un temps plus long n’apporte qu'un changement de 1/10 de 1% pour des temps de 3 à 6 minutes et aucun changement appréciable après 6 minutes.4 — NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1 976 L'INGÉNIEUR * = 2.372 ’“•O**"* vide, sans agitation quelconque vide, accompagné d agitations — mtermitentes de 20 chocs manuels a toutes les 100 secondes vide, accompagné d'une agitation mécanique continuelle «O1 2 300 temps sous vide (minutes) Graphique 6 — Influence de l'agitation du récipient dans l'essai de densité maximale.Extraction du bitume Des études effectuées au Laboratoire du Ministère des Transports durant l’année 1971 ont permis d’apporter des modifications importantes à la méthode décrite dans l’ASTM \ Deux types d'appareils furent utilisés, le centrifuge (méthode A) et celui dit à reflux (méthode B).Le centrifuge fut employé selon la méthode ASTM 1 (augmentation progressive de la vitesse jusqu’à 3 600 tr/mn et période de trempage ne dépassant pas 1 heure) et selon la méthode usuelle du Laboratoire du Ministère (ajustement dès le départ de la vitesse à 2 200 tr/mn, sans trempage) (graphique 7).De plus, deux méthodes de correction pour la perte de filler lors de l’extraction ont été utilisées : celle de l’ASTM 1 (cendres) et celle du Laboratoire utilisant un centrifuge.Le tableau suivant donne les résultats du pourcentage moyen de bitume, basés sur 20 analyses, et l’écart type obtenu avec chacune des méthodes d’extraction mentionnées plus haut.La teneur en bitume des échantillons analysés avait été établie à 7% lors de leur fabrication en laboratoire.Comme la sensibilité des balances était de MÉTHODES D’EXTRACTION ASTM REFLUX LABO- RATOIRE % bitume retrouvé 7.99 7.22 7.84 écart .497 .197 .277 % bitume corrigé (ASTM) 6.99 7.03 6.97 écart .138 .132 .102 % bitume corrigé (centrifuge) 7.24 7.05 7 19 écart .247 .097 .099 4 0 lavage O trempage ?sans trempage Graphique 7 — Influence du trempage sur la perte de filler.0,1 g, la teneur établie avait donc une précision de 0,01% puisque les échantillons pesaient 1 000 g.Les résultats démontrent que l’appareil à reflux donne, sans la correction, les résultats les plus près de la valeur réelle et les moins variables.Également, ils montrent la supériorité de la méthode du Laboratoire sur celle de l’ASTM 1 quant à l’extraction du bitume.Cette étude démontre également la nécessité de mesurer la perte de filler à travers les filtres, surtout si l’extraction est faite au centrifuge.Cette mesure permet, non seulement de déterminer plus justement la teneur en bitume d’un mélange, mais encore elle diminue les variations inhérentes à l’essai lui-même.Granulométrie Pour le tamisage le Laboratoire recommande le système mécanique de type « RO-TAP » car une étude comparative de différents modèles a démontré sa supériorité tant au point de vue précision de l'essai que durabilité et facilité d’entretien de l’appareil lui-même.De plus, avec cet appareil, la granulométrie en série est facilitée en pouvant spécifier un temps fixe à l’agitation soit 20 minutes, contrairement au temps variable de l’ASTM -.Récupération du bitume La méthode recommandée n’est pas celle de l’ASTM 1 mais plutôt celle du laboratoire de la Ville de Montréal * qui est aussi précise et plus facile d’utilisation.L'INGÉNIEUR NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 — 5 RÉFÉRENCES CITÉES 1—ASTM Standards-Bituminous Materials — Part II (1973) 2 — ASTM Standards-Concrete and Mineral Aggregates — Part 1.0 (1973) 3 — Montreal Method for Recovery of Asphalt from Bitumi- nous Mixtures by C.Langlois, H.Clermont, J.Hode Keyser, Proc.CTAA 1962.4 — Formule pour déterminer la teneur optimum en bitume dans un mélange de béton bitumineux par André Lelièvre, Guy Roberge, Richard Langlois, Proc.CTAA 1973.AUTRES RÉFÉRENCES — The Significance of Variation in Asphalt Content of Paving Mixtures by J.Hode Keyser and N.G.Gaudette.Special Technical Publication No.309, ASTM.— Le Guide du technicien.Service des Essais et Recherches, Ministère de la Voirie du Québec (1965).— The Asphalt Institute, Méthode d’études des mélanges routiers à base de bitume préparés et posés à chaud.REMERCIEMENTS Le présent travail a été rendu possible grâce à la collaboration de nombreux ingénieurs et techniciens qui depuis 1965 ont œuvré dans le domaine des mélanges bitumineux.MOBILIER QUEBEC Inc.5320 - 13ième AVENUE ROSEMONT MONTREALH1X 2X9 /-\ DES QUÉBÉCOIS AU SERVICE DES QUÉBÉCOIS Salle de montre-entrepôt spécialisée dans le moderne, colonial, futuriste, rustique.Mobilier Québec est au service des professionnels depuis des années.Vous avez le privilège de visiter notre salle de montre-entrepôt en tout temps.Plan bancaire de la B.C.N., plan mise de côté.Nous vous offrons 24 mois de garantie contre toute défectuosité du manufacturier.ENTREPOSAGE GRATUIT POUR UNE PÉRIODE DE 12 MOIS.Pour rendez-vous : Réal Noël, L.Sc.A.69 725-5217 V_____________________________________________J LE CIMENT La beauté n’a pas d’âge.Depuis des siècles, le Discobole, par la majesté et la puissance de son élan, règne sur tous les dieux du stade.Les générations à venir apprécieront encore la noblesse et la pureté de ses lignes.Donner vie à la matière, innover constamment, voilà ce que les bâtisseurs d’aujourd’hui s’emploient à réussir avec un béton de qualité.i Qu'il s’agisse d’éléments préfabriqués en béton, de pavage, de ciment à maçonner ou de béton de haute qualité, les ciments du St-Laurent ont cette constance d’uniformité et de qualité qui défie le temps.Ils permettent aux créateurs de s’exprimer sans contrainte et de réaliser des oeuvres qui susciteront l’admiration pour des générations à venir.CIMENTS ?U ST-LAURENT une qualité à toute épreuve Discobole dit Lancelotti.Réplique d’après un original datant du milieu du Vème .siècle av.J.-C.6 —NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 L'INGÉNIEUR Vous y gagnerez à l’emploi de notre nouvel appareil de toiture Exigez-le monté sur mesure, en un seul bloc ou détaché, en utilisant le groupe principal avec une chambre d'air existante.Vous n'avez qu'à choisir comment vous désirez utiliser le nouvel appareil de toiture Carrier pour la climatisation (et le chauffage).Il vous sera fourni entièrement monté en usine, d'une capacité allant de bVi à IV2 tonnes.Sa grande souplesse vous permet d’en tirer tout le rendement dont vous avez besoin,- vous n'avez donc pas à commander un appareil plus puissant qu'il n'est nécessaire et vous épargnez aussi sur les frais de mise en place.De plus, ces nouveaux modèles comprennent un tout nouveau compresseur durable, le meilleur parmi ceux des appareils Carrier de même capacité.Vos clients feront moins de griefs et réaliseront davantage d'économies.Voici la preuve de sa supériorité.Le degré d'efficacité de ces modèles de Carrier dépasse déjà les normes que l'on prévoit pour l'industrie en 1980.Nous avons pour but non seulement de répondre aux normes rigoureuses que l'on prévoit au Canada mais encore de les devancer et même les dépasser.Pour un nouveau bâtiment, une allonge ou une transformation, exigez le nouvel appareil de toiture de Carrier et choisissez le mode d'installation.Voyez-le chez votre distributeur/entrepreneur Carrier.Vous en verrez le besoin.Carrier Air Conditioning (Canada) Ltd ~ L'INGENIEUR NOVEMBRE-DECEMBRE 1976 — 7 Le copieur de prix modique PD 1100 Le copieur PD 1100 “Whiteprinter” de diazotypie par pression sur fond blanc est un appareil de prix modique idéal pour les ingénieurs, architectes, écoles et bureaux de construction qui n’ont besoin que d'un petit nombre de copies.C’est également un pratique copieur auxiliaire pour les entreprises qui ont besoin de grands tirages.Le PD 1100 n’utilise pas de vapeur ammoniacale.Par conséquent, il ne comporte ni plomberie ni système de ventilation, il n’exige pas de constants nettoyages ou de réglages de l’image et n’émet pas d’odeur.Il est assez compact et léger pour être placé facilement partout où un copieur est nécessaire.Le PD 1100 peut imprimer jusque sur 27” de largeur et sur une longueur de 18 pieds à la minute.On peut faire sortir les copies par l’avant ou par l’arrière au choix, en manoeuvrant un levier.Les originaux sont entièrement protégés.Le fonctionnement est des plus simples, n’importe qui peut utiliser ce copieur.Il n’exige aucun réchauffage et ne doit pas être maintenu en fonctionnement, ce qui réduit la consommation de courant ainsi que l’usure des pièces mobiles.DU CANADA LIMITEE / DIVISION BRUNING 5850.CÔTE DE LIESSE RD.MONTREAL QUEBEC H4T 1 B2 ADDRESSOGRAPH MULTIGRAPH ' * VICTORIA VANCOUVER CALGARY LETHBRIDGE EDMONTON REGINA SASKATOON WINNIPEG WINDSOR THUNDER BAY SUDBURY LONDON HAMILTON TORONTO OTTAWA MONTREAL QUEBEC MONCTON HALIFAX ST JOHNS 8 — NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 L’INGENIEUR Wornock Hersey Services Professionnel Ltée Services de consultation Études géotechniques Métallurgie et analyses chimiques Essais physiques • Expertises Contrôle qualitatif des matériaux Vancouver Regma Winnipeg Hamilton Toronto Montreal Saint John Halifax États-Unis Amérique du Sud Europe Asie Sa labo s.m.inc ÉTUOES GÉOTECHNIQUES - CONTRÔLE DES MATÉRIAUX Sondages — Forages Sols — Béton — Alphalte ENVIONNEMENT 76, 12e Avenue Sud SHERBROOKE JIG 2V4 TÉL.819-569-9051 945 Taschereau LONGUEUIL J4K 2X2 TEL 514-527-3881 BBL ¦¦¦ BBB Beauchemin- Beaton -Lapointe Inc.CONSULTANTS génie, planification et services multidisciplinaires 1134 ouest, rue Ste Catherine, Montreal Quebec H3B 1H4 © Contrôle Technique Applique Lree Services de consultation Études géotechniques Contrôle qualitatif des matériaux Evaluation • Expertises Essais nondestructifs par radiographies, ultrasons, infra-rouge 128 rue Elmslie, Montréal, P.Q.H8R 3T7 Téléphone (514)365-3111 COMPAGNIE NATIONALE DE FORAGE ET SONDAGE INC.1130 OUEST, RUE SHERBROOKE MONTRÉAL H3A 2R5 TÉL.: (514) 288-1177 Études géotechniques Sondages et forages Contrôle qualitatif des sols du béton et de l'asphalte L aboratoires de sols et matériaux Laboratoire des eaux Fondée en 1937 LALONDE, VALOIS LAMARRE.VALOIS & ASSOCIES.INC Wf«T$-CONMlU CONtULTAKTA GAOUH LAVAL (W INGÉNIERIE, TRAVAUX PUBLICS.MUNICIPAUX MARITIMES, HYDRO-ÉLECTRIQUES.TRANSPORT D'ÉNERGIE.ÉTUDES TECHNICO-ÉCONOMIQUES ET GÉRANCE DE PROJETS 1130 OUEST.RUE SHERBROOKE.MONTRÉAL H3A 2R5 TÉL : (514) 288-1740 mon - ter - val me.société d'sxpsrtisss Géotechnique Géologie Mécanique des Roches Contrôle des matériaux Contrôle de la pollution 1470 rue mazurette, montreal, que.H4n 1h2 tél.(514) 382-5110 LEBLANC, MONTPETIT, De BROUX & ASSOCIES INGÉNIEURS-CONSEILS 6655, CHEMIN CÔTE DES-NEIGES MONTRÉAL, QUE.H3S 2B4 TÉL.514-733-8264 L’INGENIEUR NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 - 9 »ï:se2?: ¦ i ¦ ii i ii ^ ii i ¦ 1.4 I ¦¦¦¦ ¦ ¦¦¦ *2fLEx ** jS*^*sb| ^iSÏ •' .v 3 Le chalet du club de golf Summerlea, près de Dorion, 1 Place de la Capitale, immeuble de grande hauteur à Québec.¦***!*•»¦¦¦ i«si Jj*î mn 4 Au coeur même de Montréal, le Complexe Desjardins se distingue par sa charpente 2 Maison tout en béton préfabriqué, à Ville Mont-Royal.LE BÉTON AU QUÉBEC La diversité des bâtiments qui se construisent au Québec au moyen du béton témoigne de la souplesse et de la fiabilité d'un matériau qui façonne l'avenir.Qu il s agisse d’immeubles publics ou commerciaux, de vastes complexes urbains, d’écoles, d’installations de loisirs ou de constructions domiciliaires, le béton s’impose, c'est l’évidence même.Les architectes, les constructeurs et les propriétaires savent que le béton peut adopter économiquement des lignes à la fois originaies, modernes et fonctionnelles dans des constructions durables qui accueilleront les Québécois génération après génération.Renseignez-vous.Nous mettons à votre disposition assistance technique et documentation gratuite sur le béton confectionné avec le ciment ‘ Canada-Lafarge” construit en béton coulé en œuvre, est à l’épreuve des incendies 0* I01i9 0* U 0 * I fi*' 0 ¦ ¦ % « ¦ R 0 11 ¦ ¦ I.' 5 La nouvelle Place de l’Aviation Internationale, à Montréal 0 U ¦ a ¦ t rV 0 0T 0 • l ¦ ¦ i.V.i ¦ 0 H B ¦ 0 * « ¦ m 0 11 g ¦ 0 1 » |l ¦ S Rq ¦ « I 'J ¦ ¦ ¦ ¦ BS! ¦ i ¦ ¦ ¦ i n i n 1 ffWîll! I Ml mîiFïT WwWl-lill- HH1M en béton coulé en œuvre et ses murs-rideaux en béton préfabriqué.6 De construction récente, l’école des métiers de Victoriaville 1 —Entrepr gén.: Jos L.Guay Ltée Béton préparé Dominion Ready-Mix Inc.2—Béton préfabriqué: Prefac Concrete Co.Ltd.3— Entrepr.gén : J.S.Hewson Construction Ltd.Béton préfabriqué: Siporex Company, Division of Domtar Construction Material 4— Organisme de gérance: Janin Construction Ltée Béton préparé: Francon, Division de Canfarge Ltée Béton préfabriqué: Prefac Concrete Co.Ltd.5— Entrepr gén : Louis Donolo Inc Béton préparé Francon.Division de Canfarge Ltée Béton préfabriqué: Prefac Concrete Co.Ltd 6— Entrepr gén J Robert Noel, Arthabaska.Qué Béton préparé Ciment Ro-No Ltée CIMENTS CANADA LAFARGE LTÉE Siège social: Montréal, 606 rue Cathcart, H3B 1L7 Direction régionale du Quebec: 625, av.du Président-Kennedy, Montréal, Québec H3A 1K7 Tél.: 514-849-5621 7R.FA L '» ni h (figure 4).Bien entendu, pour obtenir cette corrélation, les valeurs de perméabilité obtenues avec l’appareil « Idaho » étaient transposées sur un graphique En combinant la cellule de laboratoire de l’appareil « Idaho » avec l’appareil « Soiltest », nous obtenions l’appareil de laboratoire tout désigné et satisfaisant aux conditions de la loi de Darcy.En ce qui concerne l’appareil de chantier, il fallait premièrement modifier la ventouse de l’appareil « Soiltest » afin d’éliminer l’utilisation de graisse comme joint de scellement au pavage.Pour ce faire, nous avons d’abord remplacé la cellule de chantier « Soiltest » (figure 1) par une ventouse d’aluminium ayant 1 po d’épaisseur et 12 po de diamètre (figure 10, appendice) à laquelle a été fixé un anneau de caoutchouc éponge ayant Va po d’épaisseur et 4 po de largeur.L'INGÉNIEUR NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976—13 Afin de comparer l'équivalence des joints de scellement, des mesures de perméabilité ont été effectuées sur des échantillons identiques avec les deux types de cellules.Les résultats d’essais sont présentés à la figure 5.Les résultats, très concluants, nous permettent d’affirmer que le nouveau joint de caoutchouc éponge peut avantageusement remplacer le joint de graisse de l’appareil « Soiltest ».Pour remédier à l'imprécision de la pipette calibrée, il a suffi de recalibrer cette dernière au 5 ml.SOILTEST K/L X I0“9 CM IK/Ü, î 1.017 (K/L) - 0.269 Idaho ( R * 0.999) N * 14 Figure 4 — Corrélation entre perméamètres à Pair de chantier.La méthode La méthode d’essai proposée a pour but de déterminer la perméabilité des mélanges bitumineux.La méthode consiste à mesurer le débit d’air qui peut être diffusé dans un mélange bitumineux (système à pression) ou soutiré de celui-ci (système à vide), sous une faible pression.Elle peut être utilisée en laboratoire pour la conception des mélanges ou sur le chantier pour le contrôle de la compaction.La méthode comprend quatre modes opératoires différents dont deux pour les essais en laboratoire et deux pour les essais de chantier.Les essais de chantier et de laboratoire peuvent être effectués par l’un ou l’autre des systèmes suivants : soit à pression, soit à vide.Pour mesurer la perméabilité des mélanges bitumineux chauds, le système à pression est recommandé, puisque le système à vide implique des corrections qui doivent tenir compte des changements de volume de l’air dus à l’expansion et à la contraction des tubes et des pipettes.Pour mesurer la perméabilité d’échantillons en laboratoire, le système à vide est recommandé, puisque ce dernier contribue à COURBE TYPE POUR UN MÉLANGE OC CLASSE TV • ; S % BlTUME MÉLANGE BITUMINEUX —CLASSE TV a FCftMtA»iUTC , K/L CM C0«»Kft0jC < 00 ».»• * )0 DIMENSIONS DU JOINT D'ÉTANCHElTÉ (onncaude grouse ).PO.Figure 5 — Variation de la perméabilité en fonction des dimensions du joint étanche.coller la membrane de caoutchouc contre l’échantillon pour ainsi diminuer les effets d’écoulement latéral.Le mode opératoire de la méthode proposée est décrit en appendice.Analyse des résultats Les résultats obtenus avec le perméamètre modifié sont présentés au tableau 1 et ont été analysés en fonction de la teneur en vides et de la densité de deux types de mélange afin d’évaluer l’effet de ces paramètres sur la perméabilité.Le volume des vides a été calculé à partir de l'équation suivante : Vv % = 100 (1 - G/Gm) où : Vv = teneur en vides, % G = densité relative du mélange compacté (ASTM D2726) Gm = densité relative maximale du mélange (ASTM D2041) Pour un mélange bitumineux relativement ouvert (type IVc), la courbe de régression (figure 6) présente une bonne corrélation entre la perméabilité et le volume des vides (R = 0.87).Pour un mélange plus fermé (type Via), la corrélation (figure 7) entre la perméabilité et le volume des vides est excellente (R = 0.95).14 _ NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 L’INGÉNIEUR TABLEAU 1 SOMMAIRE DES RÉSULTATS MÉLANGE OE TYPE 71 Q TENEUR EN BITUME S VOLUME DES VIDES (Vv X) DENSITE DU MELANGE g/cm* PERMEABILITE R/l > 10-» (ca) • 25 C 4.05 2.41 0.04 2.83 2.39 0.045 6.0 2.83 2.40 0.039 2.83 2.40 0.02 s S! 6.40 2.38 4.0 fc 6.40 2.36 3.57 6.40 2.36 5.05 S 4.80 2.39 2.12 fed 4.80 2.40 2.60 Z î 5.20 2.38 2.30 S 8.63 2.35 11.32 8.63 2.34 14.86 3.7 7.45 2.35 3.11 7.84 2.37 4.90 7.45 2.17 3.02 3.13 2.40 0.157 3.75 2.30 0.413 4.17 2.30 0.320 2.50 2.35 0.116 2.50 2.35 0.119 fed C 5.73 2.34 0.335 O 5.73 2.34 0.162 fed 6.56 2.34 0.355 5 5.73 2.32 0.207 w 4.51 2.35 0.228 5.73 2.33 0.189 8.06 2.31 0.397 8.50 2.32 0.571 8.87 2.30 0.712 8.50 2.30 0.695 8.50 2.28 1.202 8.87 2.28 0.847 K/L • 0 0»lV.) ?O.Ol(v«)* + o.l» ¦ 0.95 6.0 7.0 0.0 n.O VOLUME DES VÎDES, Vv % Figure 7 — Corrélation entre volume des vides et perméabilité à l'air.MÉLANGE OE TYPE E?c K/L ¦ 2.83 (V*) ?0.39 (V*) ?5.62 R • 0.87 2.0 3.0 VOLUME DES VIDES, Vv % Figure 6 — Corrélation entre volume des vides et perméabilité à l'air.de 0.1 à 1.5 X 10”9 cm, tandis que pour un mélange du type Via la perméabilité, pour un volume de vides correspondant, varie de 0.1 à 0.3 X 10-9 cm.L’homogénéité relative d’un mélange de type Via par rapport à un type IVc pourrait être une explication de ces variations.La rugosité relative des surfaces de revêtement semble aussi une explication valable de ces grandes variations de la perméabilité pour des volumes de vides compris entre 2 et 5%.L’analyse des figures 6 et 7 nous permet de conclure qu’un mélange de type IV est environ cinq fois plus perméable qu'un mélange de type VI, pour un volume de vides de l’ordre de 4%.En résumé, la perméabilité des revêtements bitumineux serait inférieure à 3 X 10-9 cm pour un type IV et inférieure à 3 X 10~10 cm pour un type VI.En d’autres mots, on pourrait aussi dire qu’un mélange de type IV est environ 10 fois plus perméable qu’un mélange de type VI.Les courbes de régression des figures 8 et 9 présentent d'excellentes corrélations entre la perméabilité et la densité des mélanges de types IVc et Via, (R = 0.97 et 0.94 respectivement).Par conséquent, si on mesure la perméabilité d'un revêtement, il devient possible d’évaluer le volume des vides ainsi que la densité relative du mélange compacté.La mesure de la perméabilité est relativement rapide et non destructive ; ce qui est un grand avantage pour des mesures en chantier.On constate aussi que, pour un volume de vides compris entre 2 et 5%, l’écart de la perméabilité est beaucoup plus grand pour un mélange ouvert (type IVc) que pour un mélange fermé (type Via).En effet, pour un mélange du type IVc, la perméabilité varie Précision de la méthode modifiée De manière à obtenir quelques indications sur la précision de la méthode modifiée, des mesures ont été répétées 4 à 6 fois sur le même échantillon, pour deux L’INGÉNIEUR NOVEMBRE-DECEMBRE 1976 —15 MÉLANGE CE TYPE [?C K/L »-19.03 («0 ) - 39.01 { 0 ) ?269.81 R « 0.97 N * 15 2.33 2J4 2J5 236 237 2.38 2.39 2.40 2.41 DENSiTÉ OU MÉLANGE^ g/cm’ Figure 8 — Corrélation entre densité du mélange et perméabilité.types de mélanges et pour différentes teneurs en vides.Les résultats sommaires sont présentés au tableau 2 et indiquent que : a) l’évaluation de la précision est beaucoup plus concluante lorsque le coefficient de variation est exprimé en pourcentage de la moyenne.b) la précision de l’essai dépend de la grandeur de la perméabilité.La perméabilité est inversement proportionnelle au coefficient de variation ; c’est-à-dire que plus le mélange bitumineux est perméable plus le coefficient de variation est petit.En effet, la durée de l’essai pour un mélange perméable étant relativement courte, les paramètres demeurent plutôt constants et par conséquent les variations sont faibles.Bien entendu, le volume des vides est aussi inversement proportionnel aux coefficients de variation.c) les coefficients de variation d’un type IV sont moins prononcés que ceux du type VI.Par exemple, pour un volume de vides compris entre 7 et 9%, le coefficient de variation du type IV est égal à environ la moitié de celui du type VI.Au point de vue perméabilité des mélanges et répétabilité des essais, nous suggérons d’utiliser les critères indiqués au tableau 3, tant pour le design que pour le contrôle des mélanges bitumineux.De plus, lorsque les essais sont effectués par le même opérateur, sur un même échantillon, les résultats d’essais sont considérés suspects si la différence entre deux essais consécutifs excède 0.06 X 10 9 cm.MÉLANGE DE TYPE go -2.69 (0) - 2.77 (0 1*?21.53 K/L « R • 0.94 2.25 226 2.27 228 2.29 2.30 2.31 232 233 234 2.35 DENSiTÉ DU MÉLANGE .g/cm’ Figure 9 — Corrélation entre densité du mélange et perméabilité.TABLEAU 2 PRÉCISION DES ESSAIS TENEUR EN BITUME Z VOLUME DES VIDES (Vv Z) NOMBRE DES MESURES ( n ) PERMEABILITE (4 .$/L X 10-9c* COEFFICIENT DE VARIATION DE K/L ( R X 100 ) X MOYENNE ( X ) ECART ( R ) 2.83 4 0.04 0.02 50 6.0 4.05 4 2.04 0.43 21 4.80 6 2.12 0.12 6 Pu JM- 5.20 6 2.33 0.03 1 H 4.5 6.40 4 3.57 0.27 8 Q 6.40 4 4.00 0.20 5 6.40 4 5.05 0.46 9 ë a 7.45 6 3.02 0.04 1 X 7.45 6 3.11 0.05 2 3.7 7.84 6 4.90 0.19 4 8.63 4 11.32 0.55 5 8.63 4 14.86 0.85 6 2.08 4 0.070 0.01 14 2.50 4 0.116 0.02 17 7.5 2.50 4 0.119 0.06 50 3.33 4 0.157 0.02 13 3.75 4 0.413 0.12 29 « 4.17 4 0.320 0.09 28 > M >• 4.51 4 0.228 0.06 26 H 5.73 4 0.162 0.05 31 li) O 4.5 5.73 4 0.189 0.02 11 M 5.73 4 0.207 0.03 14 ÿ 5.73 4 0.335 0.04 12 3 6.56 4 0.355 0.06 17 £j 8.06 4 0.397 0.02 5 8.50 4 0.571 0.07 12 5.5 8.50 4 0.695 0.01 1 8.50 4 1.202 0.11 9 8.87 4 0.712 0.07 10 8.87 4 0.847 0.06 7 TABLEAU 3 CRITÈRES DE PERMÉABILITÉ ET DE RÉPÉTABILITÉ TYPE DE MELANGE VOLUME DES VIDES X COEFFICIENTS DE VARIATION % PERMEABILITE K/L x 10-9 cm @ 25°C chantier laboratoire IV Vv < 4 40 0.7 0.03 4 < Vv < 7 10 4.0 0.80 Vv > 7 4 7.0 2.00 VI Vv < 4 40 0.2 0.03 4 < Vv < 7 25 0.4 0.05 Vv > 7 10 1.0 0.30 16 — NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1976 L'INGÉNIEUR Conclusions De cette recherche expérimentale, on peut conclure que : 1.Il y a avantage à utiliser l’air comme fluide pour mesurer la perméabilité.En effet, l'air diffusé (ou extrait) dans le pavage ne change aucunement les conditions du site et par conséquent permet des contrôles ultérieurs avec d’autres appareils.De plus, la saturation d’un site d’essai avec l’air est beaucoup plus facile qu’avec l’eau, et implique des pressions beaucoup plus faibles.Ces faibles pressions éliminent les dangers de mesurer en régime turbulent et, aussi, diminuent la probabilité d’obtenir des changements de volume au cours de l’essai.2.Le perméamètre modifié donne lieu à un essai relativement simple et permet d’évaluer rapidement la perméabilité d’un revêtement bitumineux sans détérioration de l’échantillon.3.La mesure de la perméabilité rend possible l’évaluation rapide du volume des vides et de la densité d’un mélange bitumineux au moment même de la mise en place de ce dernier ; i.e.lorsque le mélange est encore chaud et qu’il y a possibilité de compaction supplémentaire.4.La variation des résultats serait surtout due à l'hétérogénéité du matériau et non à l’appareil.5.Ne connaissant pas toujours l’épaisseur (L) d’un pavage et en vue de la comparaison ultérieure des résultats, il y a avantage à représenter la perméabilité par l’expression K/L exprimée en cm.6.L’appareil modifié proposé satisfait aux conditions de la loi de Darcy, puisqu’il opère à faible pression constante et que le fluide utilisé pour l’essai permet une saturation complète de l’échantillon.7.D'autres essais sont requis pour établir la précision au point de vue reproductibilité des résultats.Appendice MÉTHODE D'ESSAI PROPOSÉE POUR MESURER LA PERMÉABILITÉ DES MÉLANGES BITUMINEUX 1.CONDITIONS FONDAMENTALES DE L’ESSAI 1.1 - Les conditions d’essai idéales suivantes sont prérequises aux conditions d’écoulement laminaire en milieu poreux sous une pression constante : 1.1.1 - Écoulement continu sans changement de volume au cours de l’essai ; 1.1.2 - Saturation du spécimen à 100% ; 1.1.3 - Écoulement stable avec un gradient hydraulique constant ; 1.1.4 - Proportionnalité entre les vitesses d’écoulement et les gradients hydrauliques inférieurs à certaines valeurs, auxquelles s’amorcent des écoulements turbulents.1.2 - Les autres types d’écoulement impliquant une saturation partielle du mélange, un écoulement turbulent ou des conditions instables produisent des mesures variables et dépendantes du temps ; par conséquent, ils requièrent des conditions d’essai et des modes opératoires différents.2.APPAREILS 2.1 - PERMÉAMÈTRE capable de mesurer des taux d’écoulement d’air allant jusqu’à 5 000 millilitres par minute à faibles pressions.L’appareil, montré à la figure 10, a une capacité de 1 000 millilitres.Il est composé des quatre parties principales suivantes : Fig IOb- MANOMETRE ANNEAU