le contrôle qualité des enrobés tièdes : adaptations ... · 01/06/2015 · dope...
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Le contrôle qualité des enrobés tièdes : adaptations simples au contrôle classique des enrobés à chaud
PARTIE 1
Yvan Paquin, ing. – Directeur techniqueFormation technique Bitume Québec 2011 – ÉTS1er décembre 2011
Démystifier les quelques éléments distinctifs des enrobés tièdes par rapport aux enrobés à chaud classiques
Continuer la réflexion des parties prenantesDonneurs d’ouvrages et leurs mandataires
MTQMunicipalités
But de la présentationBut de la présentation
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 2
MunicipalitésFirme d’ingénieurs-conseilsLaboratoires
EntrepreneursFournisseurs d’additifs
Faciliter la mise en place de spécifications (démarche MTQ)Spécifications permissives vers obligatoires
Faciliter le processus d’Assurance-Qualité (QA)
PARTIE 1 : Adaptations des spécifications
Contexte global des enrobés tièdes
Technologies et applications au Québec
Encadrement des enrobés tièdes
Documents et spécifications à adapter
Contenu de la présentationContenu de la présentation
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 3
Documents et spécifications à adapter
Attestation de conformité
Nouveaux documents pour la saison 2012
Additifs ajoutés en centrale
Thermographie
Conclusion
Idée de base : réduction de la température Diminution des nuisances (fumées, odeurs, gaz) pour les travailleurs et pour les riverains (aspect trop souvent négligé)Réduction de la consommation énergétique (énergie fossile non-renouvelable)
Limitation des GES
Une réduction de 20 à 40°C de la température de mal axage habituelle semble être la règle la plus générale selon :
Contexte global des enrobés tièdesContexte global des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 4
semble être la règle la plus générale selon :Technologie (type d’additifs) Grade PG
Pour nos grades habituels, la plage attendue de températures de malaxage serait de 100 à 140°C
Type d’application (urbain vs rural)Conditions de refroidissement (éloignement, climat et épaisseur)Prudence des fournisseurs et/ou entrepreneurs
T malaxage toujours > 100°C (eau résiduelle)
Moussage du bitumeEau dosée (Aspha-Min)
Advera (mise en marché incertaine) Eau avec système d’expansion (Ecomat Eau)Eau + additifs chimiques (Evotherm DAT)
Additifs chimiques (amines)
Technologies disponiblesTechnologies disponibles
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 5
Dope d’adhésivité (Ecomat CWM, Evotherm 3G-R et 3G-V, Hypertherm)Cecabase RT945 non utilisé pour l’instant
Additifs organiquesCires (Sasobit, Sonnewarmix)
Viscosité réduite spécifique au type de liantLiant végétal
Applications MTQ (2006Applications MTQ (2006--2011)2011)
TOTAL de 179 000 T depuis 2006
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 6Source MTQ : CTAA 2011
TOTAL de 179 000 T depuis 2006
111 000 T en 2011 (Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)Environ 3% en WMA)
Applications municipales (2005Applications municipales (2005--2011)2011)
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 7
Tonnage cumulé depuis 2005
120000
140000
160000
180000
200000
MTQVilles
Cumulatif au Québec (2005Cumulatif au Québec (2005--2011)2011)
179 000 T179 000 T179 000 T179 000 T179 000 T179 000 T179 000 T179 000 T
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 8
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Villes
51 000 T51 000 T51 000 T51 000 T51 000 T51 000 T51 000 T51 000 TTOTAL de 230 000 T
L’approche « bottom-up» est plus flexible et plus rapide mais demeure limitative sur le volume
Cette étape est déjà amorcée depuis 2005 (Villes et MTQ)
Pour un premier vrai démarrage, il faut donc mettre en place un processus « top-down ».
Il faut une annonce claire de la vision d’avenir et d’objectifs
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 9
Il faut une annonce claire de la vision d’avenir et d’objectifsExemples similaires : VTM, thermographie, four ignition
L’industrie des enrobés, sauf quelques exceptions, demeure globalement en attente tant qu’il n’y a pas d’incitatifs concrets (obligations)
Il faut donc des spécifications
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 10Source MTQ : CTAA 2011
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Comité Enrobés spéciauxPremière rencontre : 28 janvier 2010, Deuxième rencontre : 29 avril 2011Instruction technique en mars 2011, devis-type à venir
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 11Source MTQ
« bottom-up ».
À ce jour :Aucune spécification concrèteApproche Bottom-Up
Aucun appel d’offresPlanche expérimentale proposée selon le volonté de l’entrepreneur en collaboration avec le fournisseur d’additif
Devis-type Enrobés tièdes en rédaction pour la saison 2012
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 12
Devis-type Enrobés tièdes en rédaction pour la saison 2012Exigence possible : réduction de 20 à 40°C de la tempér ature de malaxageListe de procédés pré-approuvés ?Début de modifications à l’automne 2011 dans les documents contractuels concernant le bitume
Deux visions sur l’ajout d’additifsPour réduire les températures : économiser de l’énergie et améliorer les conditions environnantes à l’usine et au chantierPour augmenter le degré de compaction selon les conditions de chantiers et ainsi obtenir un gain en durée de vie
Cela permet de justifier la valeur ajoutée du produitEt pourquoi pas les deux ?
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 13
Deux approches de spécificationsLes températures sont des guides pour maximiser les chances de performances, ce ne sont pas des exigences de performances
Réduction ciblée des température de malaxage et plage moins limitative au niveau des températures de compactage
Compromis entre gain d’énergie et enrobage adéquatTempérature de compactage minimale et ajustement des températures de malaxage en fonction des conditions de chantiers
Objectif ultime : degré de compaction
Ceci implique une modification des spécifications existantes pour faciliter l’implantation
Meilleure compréhension des parties prenantes
Encadrement des enrobés tièdesEncadrement des enrobés tièdes
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 14
CCDG, section 13, section 15 ?Norme 4202Norme 4101
Attestation de conformité
Devis-type Enrobés tièdesListe de procédés pré-approuvés ?
Documents de référenceDocuments de référence
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 15
Vérification de la formulationMéthodes LC
Devis d’homogénéité de poseTmin en thermographie
Contrôle Qualité et Assurance QualitéMéthodes LC
Instructions aux surveillantsContrôle de la qualité des enrobés
Spécifications à l’usine Spécifications à l’usine (CCDG+4202+4101)(CCDG+4202+4101)
TmalaxageTmalaxage
Attestation avec additifAttestation avec additif
Échantillonnage Échantillonnage avec additifavec additif
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 16
93.0% < Compaction < 98.0%
Spécifications au chantier Spécifications au chantier (CCDG)(CCDG)
Tarrivée > Tmalax Tarrivée > Tmalax –– 1515°°C ?C ?
Tair > 2Tair > 2°°C ou 10C ou 10°°C, dates butoir ?C, dates butoir ?
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 17
Thermographie (Tmin)
Spécifications au laboratoire Spécifications au laboratoire (LC)(LC)
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 18
Besoin de préciser le cas des WMA
Source MTQ
L’attestation de conformité du liant semble le document de communication privilégié dans le processus d’Assurance-Qualité
À l’usineTempérature de malaxage avec marge tolérée de +/- 7°CDurée de vie et manipulations de l’additif
Attestation de conformitéAttestation de conformité
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 19
Au chantierGuide sur les températures de compactage
Au laboratoireTempérature de re-compaction
Exemples de cas à corrigerExemples de cas à corriger
Attestation émise pour le bitume sans ajout d’additif
- 20°C
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 20
Plage très restreinte pour la compaction
Exemples de cas à corrigerExemples de cas à corriger
137.5 +/- 2.5°C ?
- 17.5°C ?
Plage très restreinte pour la production
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 21
Chaud : 155 +/- 7°C
- 17.5°C ?
4101 Article 5.1
Norme 4101 (saison 2012)Norme 4101 (saison 2012)
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 22Source MTQ
Suggestions pour 2012Suggestions pour 2012
Malax. Tiède 116 130
Exemple pour
-30°C(chaud) 146 160
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 23
Recommandations du fournisseur :Recommandations du fournisseur :Recommandations du fournisseur :Recommandations du fournisseur :
T compaction : 85-145°C selon les conditions de chantier
Plage idéale de compaction : 101-115°C
Conditions de dégradations de l’additif :
- Température minimale de : XXX°C
- Délai de XX jours après fabrication
Utilisation en laboratoire : T compaction en labo telle que celle obtenue au chantier ou Annexe A – 30°C si non disponible.
160-15=145°C
85°C minimum (thermo)
116-15=101°C
130-15=115°C
Référence au -30°C
CCDG 2013 ? (devis spécial 2012 ?)CCDG 2013 ? (devis spécial 2012 ?)
Pour les additifs ajoutés en centrale par l’entrepreneur
CCDG Article 13.3.2.1.2 (projet)
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 25
CCDG Article 13.3.2.1.3 (projet)
Source MTQ
Responsabilité de l’entrepreneur de fournir l’attestation de conformité, via un échantillon de synthèse
Délai de réalisation des essais parfois trop long
Cas des procédés de moussageImpossible de prélever un échantillon de bitume avec additif lors de la
Additifs ajoutés en centraleAdditifs ajoutés en centrale
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 26
Impossible de prélever un échantillon de bitume avec additif lors de la productionAdditif dissolus dans l’eau (Evotherm DAT)
Attestation sur résiduel après moussage?Eau seulement
Aucune attestation à fournir puisque réputé ne pas affecter la caractérisation du bitume ?
Enrobé tiède Evotherm DAT PG 58-34(température de malaxage = 110°C)
ThermographieThermographie
Enrobé tiède Evotherm 3G PG 58-34(température de malaxage = 140°C)
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 29
Enrobé à chaud Enrobé tiède (-17°C au malaxage)
Sen
s d’
avan
cem
ent
Thermographie en continuThermographie en continu
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 31
2e finisseur
1er finisseur
2e finisseur
1er finisseur
Sen
s d’
avan
cem
ent
Procédures à finaliser pour émission de devis (top-down)Devis de référence (certaines villes)Modifications du CCDG en cours pour la saison 2012Attestation de conformité du fournisseur (ou entrepreneur)Essais en labo (échantillon refroidi et rechauffé pour analyse : Température de compaction en labo)
ConclusionConclusion
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 32
Température de compaction en labo)Modifications de la clause de thermographie où applicable
Ou pour éliminer la confusion durant la surveillance (bottom-up)
Certains donneurs d’ouvrage ont emboîté le pasRien ne semble limitatif : 230 000 T depuis 2005 au Québec
Performances confirméesGains environnementaux/santé observésDurée de vie améliorée (gain en compaction)Compatibilité avec le recyclage
ConclusionConclusion
Bitume Québec – 1er déc. 2011 - page 33
Modifications simples aux spécificationsTempératures de fabricationTempératures de compaction ?
Technologies non-exclusives pour la plupart = possibilité de compétitivité
Valeur ajoutée de 0 à 4 $/T (selon technologie, volume et formulation) avec gain en durée de vie
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