Printemps 2017 • Le bulletin ontarien de transfert de technologies des transport • Ministere des Transports

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Premier projet pilote d’ouvrage antibruit en acrylique réducteur de smog en Ontario

Le ministère des Transports de l’Ontario (MTO) installe des ouvrages antibruit le long des autoroutes de compétence provinciale les plus passantes afin de réduire la propagation du bruit des voies publiques dans les secteurs résidentiels adjacents. Habituellement, la plupart des ouvrages du MTO se composent de béton ou d’un matériau composite; pour ce qui est des ouvrages en acrylique, apparus depuis peu, ils sont destinés à des mises en application particulières. Au début du printemps 2017, le MTO a mis en place un projet pilote afin de mettre à l’essai sur le terrain un ouvrage antibruit en acrylique et réducteur de pollution appelé SmogStopMC au cours d’un projet de réfection de l’autoroute 401 à Toronto, près de l’avenue Bayview. On a installé du côté nord de cette autoroute un segment de 15 mètres d’un ouvrage en acrylique enduit d’une couche photocatalytique, lequel remplace temporairement une partie de l’ouvrage antibruit conventionnel en béton du MTO. Il s’agit de la première mise à l’essai sur le terrain en Ontario d’un ouvrage en acrylique enduit d’une couche photocatalytique. L’installation de cet ouvrage procure en bordure de route les conditions propices à la comparaison des résultats des essais menés en laboratoire universitaire quant à la capacité de l’ouvrage d’atténuer la pollution atmosphérique, tout particulièrement les oxydes d’azote, avec les données obtenues sur le terrain.Avantages des ouvrages en acryliqueLes avantages propres aux ouvrages en acrylique font que leur utilisation convient parfaitement à certaines mises en application liées aux voies publiques. En effet, les ouvrages antibruit en acrylique ont un poids léger et satisfont aux conditions du niveau 4 (TL 4) des essais de choc relatifs aux impacts élevés, de sorte que leur installation aux ponts

d’étagement est tout indiquée. Lorsque ces ouvrages sont installés aux emprises des voies publiques, leur transparence ne nuit pas à la visibilité des entreprises situées le long de la voie publique. De plus, l’acrylique laisse passer les rayons solaires, ce qui réduit les vastes zones d’ombre habituellement crées par les ouvrages antibruit en béton sur les propriétés avoisinantes. Les ouvrages en acrylique, dont la durée de vie est évaluée à 30 ans, présentent une durée de service semblable à celle de leurs équivalents en béton; toutefois, leur coût est à peu près trois fois supérieur à celui des ouvrages conventionnels en béton, de sorte que leur utilisation dans les mises en application classiques est hors de prix. Nouveaux ouvrages en acrylique enduits d’une couche photocatalytiqueLes ouvrages en acrylique installés sur le site de l’autoroute 401 ont une épaisseur de deux centimètres et sont >

Le segment de 15 m de l’ouvrage antibruit en acrylique SmogStopMC, installé du côté nord de l’autoroute 401 durant un projet de réfection en 2017.

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conformes au descriptif de structure du MTO. La conception aérodynamique exclusive de l’ouvrage permet de diriger les émissions polluantes de la circulation automobile vers un canal d’aération dans l’ouvrage, où elles entrent en contact avec la couche photocatalytique. Par la suite, des réactions chimiques photocatalytiques activées par la lumière solaire s’amorcent, dans lesquelles les oxydes d’azote (c. à d. le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote) sont convertis en des sous produits inoffensifs, comme l’azote gazeux et le gaz oxygène.Essais en laboratoireDans les laboratoires universitaires, on a procédé à la modélisation de la mécanique des fluides numérique (MFN) et aux essais en soufflerie de l’ouvrage en acrylique enduit d’une couche photocatalytique afin de déterminer les données de référence de son efficacité dans l’atténuation de la pollution atmosphérique. Les essais en soufflerie ont eu lieu à l’Université Western Ontario de London (Ontario) pour confirmer les résultats de la modélisation de la MFN. On a ensuite mis à l’essai l’efficacité de la couche photocatalytique dans l’atténuation des émissions de monoxyde de carbone à l’intérieur de la soufflerie de l’Institut universitaire de technologie de l’Ontario. Dans ce centre ultramoderne situé à Oshawa (Ontario), il est possible de procéder à des essais en soufflerie en fonction d’une vaste gamme de conditions climatiques.Installation et surveillanceArmtec LP, entreprise qui fournit au MTO les ouvrages, de même que le partenaire Evonik, producteur international de matériaux spécialisés en acrylique, ont assuré l’approvisionnement des ouvrages en acrylique installés sur le pont d’étagement de l’autoroute 406 au dessus de l’avenue Glendale à St. Catharines, en 2016. De plus, la même année, un partenaire s’est ajouté : Envision SQ, entreprise spécialisée en technologie de réduction de la pollution atmosphérique. Ensemble, les trois entreprises ont présenté au MTO les nouveaux ouvrages enduits d’une couche photocatalytique et mis à l’essai en laboratoire afin d’en proposer l’intégration au projet de réfection de l’autoroute 401 à titre expérimental. L’installation permettra de comparer les résultats obtenus en laboratoire aux données recueillies sur le terrain, ce qui s’inscrit dans la présentation de la validation de principe des ouvrages.p>

Simulation de la mécanique des fluides numérique affichant les vitesses d’air autour d’un ouvrage SmogStopMC

Mise à l’essai en laboratoire de l’aérodynamique de l’ouvrage SmogStopMC à l’aide de fumée.

L’endroit où est installé l’ouvrage SmogStopMC figure en bleu et correspond à un court segment de l’ouvrage antibruit 6.

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À l’Université de Guelph, des chercheurs ont mis au point une stratégie de surveillance de la qualité de l’air qu’ils mettront en œuvre pour mesurer le rendement au lieu d’installation des ouvrages le long de l’autoroute 401. Les résultats de la surveillance en projet pilote seront comparés aux constatations des laboratoires universitaires. Les données seront accessibles en 2018. •Renseignements :Graziano Masiello, planificateur de l’environnement, acoustique, Gestion des routes provinciales, 416 235-5210 ou Graziano.Masiello@ontario.caOUKevork Hacatoglu, spécialiste de la qualité de l’air, Planification des transports, Politiques et planification, 416 585-7301 ou Kevork.Hacatoglu@ontario.ca

D’autres sujets de discussion sur les routes peuvent être consultés sur le site Web du ministère des Transports de l’Ontario: http://www.mto.gov.on.ca/french/publications/road-talk.shtml

Abonnez-vous à Road Talk: roadtalk@ontario.ca

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Un engin monté sur chargeur frontal pour enlever la neige et la glace des routes de l’Ontario

Les routes de l’Ontario comptent parmi les plus sécuritaires en Amérique du Nord. Dans cette optique de sécurité, l’enlèvement de la neige et de la glace représente une priorité provinciale. À cette fin, depuis janvier 2017, le ministère des Transports de l’Ontario (MTO) met à l’essai un engin innovateur qui est fabriqué par Snow Lion, de Harbin, en Chine. Il s’agit d’un brise-glace monté sur chargeur frontal qui enlève la neige et la glace collées à la chaussée lorsque la température chute sous zéro. L’engin est utilisé quand les moyens traditionnels tels que l’épandage de sel et l’application directe de liquides ne suffisent plus à empêcher la glace et la neige d’adhérer à la chaussée. Le Snow Lion est mis à l’essai sur les routes couvertes d’un manteau de neige afin d’améliorer la friction et la rétention du sable. Une fois l’engin monté sur le chargeur, il peut servir tout l’hiver selon les besoins. Il ne comporte pas de moteur. En se déplaçant, le chargeur fait tourner un cylindre muni de rangées de disques en acier. Des vérins exercent une pression descendante sur le cylindre pour casser la glace et la neige accumulées. Un système de vis sans fin placé juste derrière le cylindre décharge les débris sur le bas-côté de la route. Le chargeur utilisé pour l’essai est muni de panneaux de visibilité et de dispositifs d’éclairage. La vitesse moyenne du chargeur qui transporte le Snow Lion est de 25 km/h.

L’essai sur le terrain se déroule à Dryden avec la collaboration d’EMCON Services, fournisseur de services d’entretien du ministère pour la région de Kenora. Au début de janvier, EMCON a monté l’engin sur un chargeur et commencé à tester son efficacité sur la route 605, à l’ouest de Dryden, et sur la route 601, au nord de Dryden. La route 605 est désignée par le gouvernement de l’Ontario comme de catégorie 5, et la 601, de catégorie 3. Pour la route 605, la norme de rendement à atteindre est d’un manteau neigeux damé au bout de 24 heures; sur la route 601, le centre de la chaussée doit être dégagé au bout de 24 heures.

On a choisi les routes 605 et 601 parce qu’elles offrent une variété d’asphalte, d’enduit et de marquage de la chaussée qu’on veut surveiller afin de voir si l’engin cause des dommages. L’essai est également l’occasion d’acquérir de l’expérience pratique et de contrôler les conditions de sécurité, la fiabilité mécanique et les coûts d’installation et d’exploitation.De plus, on utilisera une caméra spectrale et une remorque de friction pour mesurer la capacité de l’engin à enlever le manteau neigeux et comparer l’état de celui-ci avant et après l’utilisation. Sous les auspices du Programme de financement des >

Figure 1 : Engin Snow Lion monté sur chargeur frontal par EMCON Services, l’entrepreneur en services d’entretien pour la zone de Kenora de l’Ontario.

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projets d’innovation en infrastructure routière, l’Université de Waterloo coordonnera l’intégration des données, leur analyse, l’élaboration de modèles et la préparation de rapports sur cet essai. Les premiers tests menés sur l’engin jusqu’ici montrent qu’il laisse un manteau neigeux d’environ un centimètre sur la chaussée, ce qui permet d’éviter les dommages à celle-ci. De plus, le cylindre laisse des évidements dans la couche restante de neige damée, ce qui facilite l’épandage de sel et de sable sur la chaussée. D’après les premières observations, il semble que dans l’ensemble, l’engin Snow Lion permette d’enlever la glace et la neige mieux et plus vite que la niveleuse munie de lames qu’on utilise d’habitude. Compte tenu des résultats de cette première expérience de l’hiver 2017, le ministère envisage de poursuivre l’essai avec un autre engin monté sur un camion durant l’hiver 2017-2018. Entre-temps, le ministère des Transports de la Californie (Caltrans) a également testé l’engin Snow Lion et échangé ses résultats avec l’Ontario. >

Figure 3 : Montage de l’engin Snow Lion sur chargeur frontal

Figure 4 : Exemple de remorque de friction

Figure 2 : L’engin Snow Lion avant le montage

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Les essais de produits innovants tels que l’engin Snow Lion démontrent l’engagement de l’Ontario à faire des recherches sur la technologie de pointe pour que les routes restent sécuritaires en hiver. •

Figure 5 : Les résultats de l’enlèvement de la neige et de la glace d’une route provinciale de l’Ontario à l’aide de l’engin Snow Lion. On voit les évidements dans la couche restante d’un centimètre de neige. Ils aident à retenir le sel et le sable sur la chaussée.

Pour en savoir davantage, communiquez avec Ken Mossop, ingénieur régional, entretien, Région du Nord-Ouest, au 807 473-2014 ou à l’adresse Ken.Mossop@ontario.caOUWade McMahon, responsable de l’entretien, Région du Nord-Ouest, au 807 482-1164 ou à l’adresse Wade.McMahon@ontario.ca

D’autres sujets de discussion sur les routes peuvent être consultés sur le site Web du ministère des Transports de l’Ontario: http://www.mto.gov.on.ca/french/publications/road-talk.shtml

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