PRIX GÉNIE-VOIRIE EN DÉVELOPPEMENT DURABLEACRGTQ-CONSTRUCTO

CATÉGORIE INNOVATION

PORTEFOLIO

Québec, 30 OctObre 2009

TABLE DES MATIÈRES

SOMMAIRE EXÉCUTIF 4

PRÉSEnTATIOn dU PROjET glObAl 5

EFFETS SUR l’EnVIROnnEMEnT ET lES RESSOURCES nATUREllES 8

COnClUSIOn 12

AnnEXES 13

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SOMMAIRE EXÉCUTIFCréée en 1998, Nasco inc. fut d’abord et avant tout une entreprise engagée dans la pose de revêtements d’enrobé bitumineux. Au fil des ans, l’entreprise s’est spécialisée dans plusieurs créneaux, dans différentes régions de la province de Québec.

Nos principaux secteurs d’activités sont la pose d’enrobé bitumineux, l’entretien de leurs surfaces, la pose d’enduits de couleur pour pistes cyclables, la réparation de nids-de-poule par injection, la pose de pavage avec motifs colorés ainsi que l’aménagement paysager.

Chacun des secteurs d’activités a été intégré à l’entreprise au fur et à mesure des besoins de nos clients et selon l’évolution technologique des techniques de construction et de rénovation des chaussées.

Nous croyons qu’il était important, en tant qu’entreprise spécialisée dans le domaine du pavage, de mettre l’emphase sur la protection des surfaces en enrobé bitumineux pour prolonger leur longévité et rentabiliser les investissements, en offrant des produits de qualité, tout en portant une attention particulière à la protection de l’environnement.

Dans un contexte de mondialisation des échanges commerciaux, notre équipe de direction se maintient à l’affût des nouvelles tendances de l’industrie. Nous sommes membres de l’Association de la Construction du Québec (ACQ), de l’Association des constructeurs de routes et grand travaux du Québec (ACRGTQ) et de Bitume Québec.

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PRÉSEnTATIOn dU PROjET glObAl

Depuis novembre 2006, Nasco a débuté un projet de recherche et développement et a procédé, entre autres, à une revue littéraire des méthodes, traitements et nouvelles technologies de protection ou de construction dans le domaine du pavage tels que : le traitement de surface, le béton, les enrobés coulés à froid (ECF), les enduits de protection, les enduits de couleur, les enrobés de couleur, le recyclage du bardeau d’asphalte, les fibres minérales et organiques, les rajeunissants (rejuvanator), la production d’émulsion, les additifs écologiques, etc. Le but visé était d’élargir les champs d’activités de Nasco inc. et d’offrir à sa clientèle des techniques et/ou produits innovateurs à valeur ajoutée.

Compte tenu des nouvelles tendances de constructions qui se dirigent vers des bâtiments LEED, il y aura de plus en plus de constructions de stationnements souterrains puisque que les stationnements extérieurs en enrobé bitumineux dégagent beaucoup de chaleur, de par leur couleur noire, ce qui affecte le facteur de réchauffement urbain. En effet, lors d’une conférence sur l’obtention de crédits LEED présentée le 10 mars 2009 par Ed Herbert au World of Asphalt Show 2009, on mentionnait que l’une des façons pour obtenir des crédits LEED était de diminuer les surfaces extérieures de stationnement de 50%. De plus, étant donné que les stationnements intérieurs sont construits avec des matériaux pour la plupart non récupérables à leur fin de vie, tel que les membranes collées à l’asphalte, nous avons cru qu’il était important de trouver une solution pour protéger et augmenter la durabilité des surfaces intérieures en béton bitumineux. Par conséquent, c’est au printemps 2009 que Nasco inc. a décidé de faire la mise en marché au Québec d’un recouvrement mince utilisé aux États-Unis, nommé E-Krete PCMO. L’objectif principal de cette décision était d’utiliser ce produit où les avantages environnementaux sont les plus nombreux, soit à l’intérieur des stationnements souterrains, laquelle utilisation n’a jamais été réalisée auparavant, dans le but de :

- protéger les revêtements d’enrobé contre les dépôts d’huile, de diesel et de gaz;- protéger les revêtements d’enrobé des infiltrations d’eau;- augmenter la durée de vie des matériaux non récupérables;- diminuer la demande en éclairage à l’intérieur des stationnements souterrains, étant donné le bon facteur réfléchissant de ce produit;- diminuer la pollution causée par les équipements nécessaires à la mise en place et le transport des enrobés bitumineux.

Présentation du produit E-Krete PCMO

Le produit est un micro revêtement utilisé comme protecteur pour les revêtements non seulement bitumineux, mais également pour le béton et l’acier. Il se compose d’un mélange de polymère, de ciment et de granulats fins. L’épandage du produit s’effectue sur environ 2 mm d’épaisseur et la circulation du trafic est autorisée suite à une cure d’environ une heure, selon les conditions climatiques. Nous avons conclut d’expérimenter l’utilisation et la pose de ce produit non seulement dans les stationnements intérieurs et extérieurs, mais également sur des pistes cyclables, en couleur, sur des routes ainsi qu’à l’intérieur d’usines de façon à pouvoir suivre la réaction du produit dans des circonstances différentes. Ce choix fut fondé sur les caractéristiques suivantes inhérentes à ce produit, soit :

- produit qui contribuera à protéger les stationnements intérieurs et extérieurs, routes, ponts, aéroports, ponts de navires;- produit qui peut être utilisé sur de l’asphalte, du traitement de surface, des enrobés coulés à froid, du béton et de l’acier;- produit ayant un poids minime;- produit écologique utilisé et approuvé sur des projets LEED aux États-Unis;- produit environnemental qui diminue l’indice de chaleur urbaine;- produit qui augmente la luminosité dans les endroits sombres;- produit qui n’est pas affecté par les rayons U.V.;- produit qui n’est pas affecté par les hydrocarbures;- produit qui n’est pas affecté par le sel et le gel;- produit qui empêche l’infiltration d’eau;- la rugosité du produit peut être ajustée selon les besoins, réduisant ainsi les problèmes de glissance;- produit qui peut être coloré;- produit qui prolonge considérablement la durée de vie des surfaces;- produit recyclable.

Voir annexes 1 et 2: lettre de la US Environmental Protection Agency et fiche technique du produit E-KRETE PCMO

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Stationnement souterrain / Place Laurier

Dans le but de protéger leurs investissements, d’éviter d’avoir à jeter des matériaux non recyclables et d’économiser de l’énergie électrique, la firme Ivanohé Cambridge a confié à Nasco, à titre de projet pilote, la pose du produit E-Krete PCMO sur une partie de leurs stationnements intérieurs. En effet, les stationnements intérieurs commerciaux représentent une énorme dépense en entretien et reconstruction. Les stationnements sont tout d’abord sujets à des infiltrations d’eau ainsi qu’à plusieurs dépôts d’huiles, de diesel ou de gaz tel que vous pourrez le constater sur la photo suivante. Construits de dalles de béton, ils sont ensuite recouverts d’une membrane puis d’une couche d’asphalte. Lorsque le pavage se détériore, il faut enlever l’asphalte et la membrane qui sont non récupérables puisqu’elles sont colmatées ensemble. L’application du produit E-Krete PCMO, qui peut être posé soit par bande de protection de deux mètres ou sur toute la surface, vient donc résoudre la plus grande partie des problèmes reliés au déversement des hydrocarbures, en plus d’augmenter la luminosité à l’intérieur et d’augmenter la durée de vie des matériaux non récupérables. Il est certain que le recouvrement complet d’un stationnement intérieur par le produit E-Krete PCMO diminue davantage la demande en éclairage. Plus les propriétaires de grandes surfaces protègeront tôt leurs surfaces asphaltées, plus ils économiseront en entretien et/ou reconstruction.

Autre utilisation expérimentée à la Ville de Pont-Rouge

Nasco a proposé à la Ville de Pont-Rouge un projet expérimental visant à utiliser le produit E-Krete PCMO sur un pavage d’au moins 25 ans, de façon à pouvoir éviter une reconstruction du pavage suite à une détérioration complète imminente d’ici deux ans. La résistance du produit aux équipements de déneigement sera vérifiée au printemps 2010.

22 et 23

Carottage

Non recouvert, perte d’huile sévère

PCMO appliqué en 1998, pas de pertes d’huile

Prise d’échantillons -test 1998- pour test PCMO dix ans après

Test de durabilité de 10 ans. Carottage sur route en 2008 pour tester dans le pavage l’usure et la protection contre les huiles.

Problèmes d’hydrocarbures, tâches d’huiles

Stationnement sousterrain Place Laurier

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Autre utilisation expérimentée - Piste cyclable / Ville de Québec

La Ville de Québec a mandaté Nasco pour l’essai du recouvrement mince E-Krete PCMO, mais de couleur bleu, sur une partie de la piste cyclable, soit sur la Côte de la Pente Douce. Le but recherché était de trouver un recouvrement de couleur avec une longue espérance de vie et de délimiter la zone cyclable de la chaussée. Il est important de spécifier que la pose d’un recouvrement mince E-Krete PCMO n’a jamais été effectuée auparavant pour une piste cyclable. La résistance du produit aux équipements de déneigement sera vérifiée au printemps 2010.

Autre utilisation expérimentée - Essai de marquage permanent

Des essais de marquage permanent ont été effectués à Magog pour le MTQ, à l’aéroport de Québec et à l’usine RIO Tinto Alcan dans la région du Saguenay pour démontrer la résistance du produit E-Krete PCMO comparé aux produits de marquage conventionnels. Un rapport préliminaire du comportement devrait être rédigé à la mi–décembre 2009 et un suivi des résultats comparatifs avec les autres produits sera effectué périodiquement au cours des prochaines quatre années.

Photo 26, 27 et 28

Aéroport de Québec

Rio Tinto Alcan

Essais de marquage permanent effectués à Magog pour le MTQ

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EFFETS SUR l’EnVIROnnEMEnT ET lES RESSOURCES nATUREllES

Tout d’abord, il est important d’établir les causes de dégradation des stationnements intérieurs :

- l’eau qui pénètre par la fissuration des enrobés vient graduellement endommager les structures;- l’huile à moteur, le diesel, le gaz et l’huile à frein désagrègent les enrobés, ce qui devient une source d’infiltration d’eau et de sel.

Il faut également considérer les notions de base suivantes concernant la préservation des chaussées :

- les enrobés sont un excellent matériau structural de la chaussée;- l’enrobé n’est pas un matériau de préservation de chaussée;- vous ne pouvez pas préserver une chaussée avec un matériau qui est sujet aux mêmes problèmes de détérioration que la chaussée à préserver.

Le recouvrement mince E-Krete PCMO, de par sa composition et son imperméabilité, s’avère la réponse à la préservation des surfaces puisque :

- il n’est pas affecté par l’eau;- il n’est pas affecté par le gel ni le sel;- dans sa couleur gris pâle, il a un S.RI. (Solar Reflective Test) de 38 à 41 tel que testé par le NCAT (National Center for Asphalt Technology);- il réduit la chaleur de l’asphalte jusqu’à 12o F.;- E-Krete PCMO stoppe les fissures à la surface causées par les rayons U.V.;- sa moyenne de « SKID NUMBERS » si situe entre 51 et 55;- de par ses propriétés, E-Krete PCMO est le seul matériau qui peut transformer l’asphalte en un produit « vert »;- son espérance de vie de 25 ans, dépendant de la sollicitation, nous porte à croire que l’utilisation de ce produit dans nos régions pourrait réduire de façon significative les dépenses reliées à l’entretien ou la reconstruction des surfaces puisque lorsque celles-ci sont détériorées, elles demandent une grande utilisation de nos ressources naturelles (pierre, sable, gravier, pétrole), humaines et matérielles.

Diminution de pollution

La mise en place des enrobés requiert plusieurs équipements énergivores tels que : niveleuse, rétrocaveuse, chargeur, finisseuse, rouleaux. En contre partie, la pose du revêtement mince E-Krete PCMO demande l’utilisation de seulement trois petits équipements d’environ 38 HP chacun et le produit peut même être posé manuellement, principalement dans les stationnements souterrains. Également, de par sa mince épaisseur, le produit demande peu de frais de transport comparé à l’asphalte.

1998 U.S. CORP. ENGVicksburg, MS.Test de Durabilité

NCAT Auburn Uni-versity Août 2008 Évaluation de frotte-ment dynamique et de la texture de surface du matériau de recouvrement E-Krete par Nam Tran.

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Essais de frottement et d’adhérence effectués par le Ministère des transports du Québec

En juin 2009, le guichet unique de qualification des produits et des fournisseurs du Ministère des Transports Québec (MTQ) a convenu avec l’entreprise Nasco d’entreprendre une démarche pour évaluer ou qualifier le produit E-Krete PCMO. Les premières démarches entreprises par le service des chaussées du MTQ ont visé à évaluer les caractéristiques de surface du produit telles que l’adhérence et la texture. Les premiers résultats confirment que le coefficient de frottement (CFT) de ce revêtement est élevé et adéquat comme surface de roulement. Les valeurs CFT varient généralement de 70 à 90, ce qui correspond aux valeurs mesurées sur des revêtements bitumineux conventionnels. Ces résultats d’essais effectués sur le chantier de Pont-Rouge et sur la piste cyclable dans la ville de Québec étant positifs, le ministère nous a confirmé leur intérêt envers le produit et qu’il présentait un potentiel pour limiter, voire même enrayer la problématique d’arrachement particulière aux enrobés de la région de la Côte Nord et ont recommandé à leur direction territoriale de cette région de procéder à un projet pilote en 2010 avec Nasco. De plus, dans une lettre du 8 octobre 2009 adressée à Nasco, le ministère mentionnait que le produit serait soumis à l’étude technique et à des essais en chantier, le cas échéant, par le Service des chaussées, et ce, en collaboration avec les autres unités administratives concernées par le ministère.

Voir annexe 3 Laboratory Test Report

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E-Krete PCMO augmente le facteur S.R.I. (Solar Reflectance Index) sur les chaussées

Le facteur S.R.I (Solar Reflectance Index) est une unité de mesure utilisée pour quantifier la réflexion de lumière sur une surface quelconque. L’échelle de mesure se situe entre 0 et 100. On dit d’une surface totalement noire, qui ne réfléchit aucun rayon de lumière, qu’elle a un S.R.I. de 0 alors qu’une surface totalement blanche qui réfléchit totalement la lumière, a un S.R.I. de 100. Donc, toute surface se rapprochant du blanc reflète davantage la lumière, ce qui est le cas du produit E-Krete PCMO de couleur gris pâle.

Les tests effectués sur la réflexion de la lumière, autant naturelle qu’artificielle, par le National Center for Asphalt Technology (NCAT), démontrent les résultats suivants. E-Krete PCMO a un S.R.I. se situant entre 38 et 41. Le résultat de ces données est supérieur aux exigences du S.R.I. requis pour l’obtention d’un crédit LEED. Le Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) est un système nord-américain de standardisation de bâtiments à haute qualité environnementale créé par le US Green Building Council en 1998. Pour qu’une chaussée soit admissible à un crédit, elle doit avoir un S.R.I. supérieur à 29, ce qui est précisément le cas avec E-Krete PCMO. Avec l’utilisation d’un tel produit, on augmente la visibilité des surfaces la nuit, dans les tunnels, les stationnements souterrains ; nous avons donc besoin de moins de lumière pour éclairé un endroit X, ce qui amène une économie d’énergie en plus de réduire les risques d’accidents.

TEST dE rÉfLECTioN SoLAirEAprès 8 ans: asphalte

ViSibiLiTÉ NoCTUrNE

SOURCE: NCAT REPORT 09-02STRATEGIES FOR DESIGN AND CONSTRUCTION OF HIGH-REFLECTANCE ASPHALT PAVEMENTSBy NAM TRAN & BUzz POWELLAPRIL 2009

PCMo Sr-200

dr. NAM TrAN

E-Krete PCMo après 10 ans

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Autre caractéristique environnementale du produitDiminution de l’indice de chaleur urbaine

Le réchauffement planétaire est un phénomène d’augmentation de la température moyenne des océans et de l’atmosphère, à l’échelle mondiale et sur plusieurs années. L’une des causes d’un tel réchauffement peut être attribuée à un immense effet de serre dû aux rejets de gaz à effet de serre produits par les activités humaines, et principalement, les émissions de CO2. Des experts du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) ont confirmé le 2 février 2007 que la probabilité que le réchauffement climatique soit dû à l’activité humaine est supérieure à 90%. On ne cesse de construire et de grossir ces gigantesques villes remplies d’immeubles. Lors de la construction de ceux-ci, plusieurs régions boisées, qui consomment du CO2, sont détruites. Outre le déboisement, la hauteur et l’immensité des édifices sont aussi un problème majeur, car cela empêche le vent et l’air de circuler pour abaisser la température. Nous devons améliorer nos techniques de développement puisque nous nous détruisons à petit pas.

Plusieurs moyens ont été mis en place pour diminuer le réchauffement planétaire et améliorer la qualité de l’air tels que : le reboisement de nos terres, l’implantation des toits verts, l’amélioration de nos échangeurs d’air et plusieurs autres. Avec la mise en marché au Québec du produit E-Krete PCMO, Nasco pourra contribuer à la diminution du réchauffement planétaire puisque ce produit diminue la température des surfaces asphaltées. Ce matériau à base de pétrole se retrouve à très grande échelle à l’intérieur et tout autour de nos villes et joue un rôle majeur sur l’indice de chaleur urbaine.

L’asphalte est un excellent matériau de pavage, mais qui a des faiblesses environnementales significatives qui lui donnent une durée de vie limitée. Nous avons de sérieux problèmes environnementaux avec la chaleur produite par l’asphalte qui a un impact négatif sur l’indice de chaleur urbaine. Dû à sa couleur noire, l’asphalte absorbe la chaleur du soleil et la conserve pendant de longues périodes. Cela provoque une augmentation significative de l’indice de chaleur dans les zones urbaines environnantes et contribue au réchauffement climatique. Pour contrer ce problème, l’industrie de l’asphalte a besoin des éléments suivants qu’on retrouve dans le revêtement mince E-Krete PCMO :

- un produit qui abaisse la chaleur de la chaussée (jusqu’à 12oF avec E-Krete PCMO);- un matériau qui éliminera la nécessité d’utiliser des matières toxiques et temporaires qu’on retrouve dans plusieurs matériaux d’étanchéité et qui n’ont pas d’impact sur la diminution de l’indice de chaleur urbaine;- un produit respectueux de l’environnement qui a un facteur élevé de réflexion solaire (SRI) et qui ne retient pas la chaleur.

Le test suivant démontre qu’en abaissant la température de l’asphalte, nous la rendons plus solide. Deux parties d’asphalte d’une épaisseur de deux pouces ont été exposées au soleil à une température de 100oF pendant 5 heures. L’une d’elles est enrobée avec le recouvrement E-Krete PCMO et l’autre tout simplement conventionnelle et sans protection. Grâce à sa capacité à moins emmagasiner la chaleur, E-Krete PCMO contribue à maintenir la rigidité du pavage et l’autre partie, sans protection, se brise.

1, 2, 3, 4

Test de température réalisé à l’aide de thermomètres insérés dans les surfaces.

La température de la surface non pro-tégée monte a 110of tandis que celle recourverte de E-KrETE PCMo se maintien à 98of.

La partie recouverte d’ E-KrETE PCMo résiste mieux grâce à ses propriétées.

98of110ofThermomètres

bande de 2 pouces sans soutient

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En recouvrant le pavage avec le produit E-Krete PCMO, nous lui procurons une sorte de bouclier contre la chaleur et cela le rend plus rigide et réduit les problèmes d’orniérage. La Ville de Québec nous a confirmé leur intention de procéder à l’essai de ce produit sur les zones d’arrêt d’autobus à l’été 2010 pour réduire la forte présence d’orniérage dû à la faiblesse du pavage occasionnée par la chaleur dégagée par les autobus ainsi que par les dépôts d’huiles, de diesel et de gaz.

Approvisionnement local

Dès 2010, nous comptons utiliser les parties poudre de ciment et les granulats provenant du Québec. Donc, les deux tiers du produit E-Krete proviendront du Québec. La pollution engendrée par le transport relié à l’utilisation de ce produit sera réduite au minimum, tout en favorisant l’économie locale. À moyen terme, la possibilité de fabriquer le polymère au Québec pourra être envisagée par Nasco.

ConclusionNous croyons que les nombreux avantages, tant environnementaux que financiers, à utiliser le produit E-Krete PCMO favorisent la candidature de Nasco. L’octroi du prix génie-voirie en développement durable par Nasco sensibilisera les propriétaires, ingénieurs et architectes, à la préservation des stationnements.

Annexes

Annexe 1

Annexe 2