Le contrôle qualité des enrobés tièdes : adaptations simples au contrôle classique des enrobés à chaud

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1 PARTIE 1 Le contrôle qualité des enrobés tièdes : adaptations simples au contrôle classique des enrobés à chaud Yvan Paquin, ing. Directeur technique Formation technique Bitume Québec 2011 ÉTS 1 er décembre 2011

2 But de la présentation Démystifier les quelques éléments distinctifs des enrobés tièdes par rapport aux enrobés à chaud classiques Continuer la réflexion des parties prenantes Donneurs d ouvrages et leurs mandataires MTQ Municipalités Firme d ingénieurs-conseils Laboratoires Entrepreneurs Fournisseurs d additifs Faciliter la mise en place de spécifications (démarche MTQ) Spécifications permissives vers obligatoires Faciliter le processus d Assurance-Qualité (QA) Bitume Québec 1 er déc page 2

3 Contenu de la présentation PARTIE 1 : Adaptations des spécifications Contexte global des enrobés tièdes Technologies et applications au Québec Encadrement des enrobés tièdes Documents et spécifications à adapter Attestation de conformité Nouveaux documents pour la saison 2012 Additifs ajoutés en centrale Thermographie Conclusion Bitume Québec 1 er déc page 3

4 Contexte global des enrobés tièdes 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 nonrenouvelable) 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 : 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) Bitume Québec 1 er déc page 4

5 Technologies disponibles Moussage du bitume Eau dosée (Aspha-Min) Advera (mise en marché incertaine) Eau avec système d expansion (Ecomat Eau) Eau + additifs chimiques (Evotherm DAT) Additifs chimiques (amines) Dope d adhésivité (Ecomat CWM, Evotherm 3G-R et 3G-V, Hypertherm) Cecabase RT945 non utilisé pour l instant Additifs organiques Cires (Sasobit, Sonnewarmix) Viscosité réduite spécifique au type de liant Liant végétal Bitume Québec 1 er déc page 5

6 Applications MTQ ( ) 2011) TOTAL de T depuis T en 2011 (Environ 3% en WMA) Source MTQ : CTAA 2011 Bitume Québec 1 er déc page 6

7 Applications municipales ( ) 2011) Bitume Québec 1 er déc page 7

8 Cumulatif au Québec ( ) 2011) Tonnage cumulé depuis T TOTAL de T MTQ Villes T Bitume Québec 1 er déc page 8

9 Encadrement des enrobés tièdes 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 Exemples 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 Bitume Québec 1 er déc page 9

10 Encadrement des enrobés tièdes Source MTQ : CTAA 2011 Bitume Québec 1 er déc page 10

11 Encadrement des enrobés tièdes Comité Enrobés spéciaux Première rencontre : 28 janvier 2010, Deuxième rencontre : 29 avril 2011 Instruction technique en mars 2011, devis-type à venir «bottom-up». Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 11

12 Encadrement des enrobés tièdes À ce jour : Aucune spécification concrète Approche Bottom-Up Aucun appel d offres Planche 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 Exigence possible : réduction de 20 à 40 C de la tempér ature de malaxage Liste de procédés pré-approuvés? Début de modifications à l automne 2011 dans les documents contractuels concernant le bitume Bitume Québec 1 er déc page 12

13 Encadrement des enrobés tièdes Deux visions sur l ajout d additifs Pour réduire les températures : économiser de l énergie et améliorer les conditions environnantes à l usine et au chantier Pour 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 produit Et pourquoi pas les deux? Deux approches de spécifications Les 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 adéquat Température de compactage minimale et ajustement des températures de malaxage en fonction des conditions de chantiers Objectif ultime : degré de compaction Bitume Québec 1 er déc page 13

14 Encadrement des enrobés tièdes Ceci implique une modification des spécifications existantes pour faciliter l implantation Meilleure compréhension des parties prenantes Bitume Québec 1 er déc page 14

15 Documents de référence CCDG, section 13, section 15? Norme 4202 Norme 4101 Attestation de conformité Devis-type Enrobés tièdes Liste de procédés pré-approuvés? Vérification de la formulation Méthodes LC Devis d homogénéité de pose Tmin en thermographie Contrôle Qualité et Assurance Qualité Méthodes LC Instructions aux surveillants Contrôle de la qualité des enrobés Bitume Québec 1 er déc page 15

16 Spécifications à l usine (CCDG ) Tmalaxage Attestation avec additif Échantillonnage avec additif 93.0% < Compaction < 98.0% Bitume Québec 1 er déc page 16

17 Spécifications au chantier (CCDG) Tair > 2 C ou 10 C, dates butoir? Tarrivée > Tmalax 15 C? Thermographie (Tmin) Bitume Québec 1 er déc page 17

18 Spécifications au laboratoire (LC) Besoin de préciser le cas des WMA Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 18

19 Attestation de conformité L attestation de conformité du liant semble le document de communication privilégié dans le processus d Assurance-Qualité À l usine Température de malaxage avec marge tolérée de +/- 7 C Durée de vie et manipulations de l additif Au chantier Guide sur les températures de compactage Au laboratoire Température de re-compaction Bitume Québec 1 er déc page 19

20 Exemples de cas à corriger Attestation émise pour le bitume sans ajout d additif - 20 C Plage très restreinte pour la compaction Bitume Québec 1 er déc page 20

21 Exemples de cas à corriger Plage très restreinte pour la production /- 2.5 C? C? Chaud : 155 +/- 7 C Bitume Québec 1 er déc page 21

22 Norme 4101 (saison 2012) 4101 Article 5.1 Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 22

23 Suggestions pour 2012 Exemple pour (chaud) Malax. Tiède C =145 C 85 C minimum (thermo) Recommandations du fournisseur : T compaction : C selon les conditions de chantier Plage idéale de compaction : 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 =101 C =115 C Référence au -30 C Bitume Québec 1 er déc page 23

24 Réaction à la suggestion! Bitume Québec 1 er déc page 24

25 CCDG 2013? (devis spécial 2012?) Pour les additifs ajoutés en centrale par l entrepreneur CCDG Article (projet) CCDG Article (projet) Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 25

26 Additifs ajoutés en centrale 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 moussage Impossible de prélever un échantillon de bitume avec additif lors de la production Additif 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? Bitume Québec 1 er déc page 26

27 Thermographie 85 C Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 27

28 Thermographie 85 C 85 C 0,90 Source MTQ Bitume Québec 1 er déc page 28

29 Thermographie Enrobé tiède Evotherm 3G PG (température de malaxage = 140 C) Enrobé tiède Evotherm DAT PG (température de malaxage = 110 C) Bitume Québec 1 er déc page 29

30 Thermographie en continu Bitume Québec 1 er déc page 30

31 Thermographie en continu Enrobé à chaud Enrobé tiède (-17 C au malaxage) Sens d avan ncement 2e finisseur 2e finisseur 1er finisseur 1er finisseur Bitume Québec 1 er déc page 31

32 Conclusion Procédures à finaliser pour émission de devis (top-down) Devis de référence (certaines villes) Modifications du CCDG en cours pour la saison 2012 Attestation de conformité du fournisseur (ou entrepreneur) Essais en labo (échantillon refroidi et rechauffé pour analyse : Température de compaction en labo) Modifications de la clause de thermographie où applicable Ou pour éliminer la confusion durant la surveillance (bottom-up) Bitume Québec 1 er déc page 32

33 Conclusion Certains donneurs d ouvrage ont emboîté le pas Rien ne semble limitatif : T depuis 2005 au Québec Performances confirmées Gains environnementaux/santé observés Durée de vie améliorée (gain en compaction) Compatibilité avec le recyclage Modifications simples aux spécifications Températures de fabrication Températures 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 Bitume Québec 1 er déc page 33

34 Merci de votre attention! Bitume Québec 1 er déc page 34