Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

En période hivernale, les pays nordiques doivent faire face à un défi de taille en ce qui a trait à l’entretien des infrastructures routières, aéroportuaires ou même piétonnières. La qualité du déneigement est un gage de succès de l’opération de déglaçage des routes, trottoirs ou pistes aéroportuaires. Une des solutions qui permettrait à la fois de mettre fin aux accumulations de neige et de glace et aux problématiques d’entretien qui y sont associées réside dans l'utilisation de bétons électriquement conducteurs pour le développement de revêtements chauffants. Des recherches antérieures ont permis de proposer des formulations de béton efficaces mais dont les coûts d'installation et de fabrication restaient encore élevées et donc moins concurrentiels que les méthodes actuelles basées sur l’utilisation conjointe de produits déverglaçant et de méthodes mécaniques. Afin de pouvoir utiliser les bétons conducteurs à plus grande échelle, le développement de nouvelles recettes utilisant des additifs plus économiquement accessibles devient une nécessité. Dans ce contexte, le présent projet propose de développer un béton conducteur utilisant principalement des résidus de bauxite bruts ou transformés dans le but de produire un matériau à faible coût tout en permettant de valoriser et de recycler un résidu industriel qui est généré lors de la production d'aluminium et qui a un impact environnemental important. Une formulation optimale de béton et géopolymère basée sur trois critères (résistance à la compression, ouvrabilité et conductivité électrique) ont ainsi été développées et validées par des tests en laboratoire et en chambre climatique en présence de de neige et de verglas. Ainsi, il a été démontré que les résidus de bauxite brut ou transformé présentent des résultats forts prometteurs s'ils sont utilisés comme additifs pour le développement d'un béton et géopolymère conducteurs pouvant être alors utilisés comme surface auto-dégivrante dans les futures installations et infrastructures de transport.

During the winter, the Nordic countries face a major challenge when it comes to maintaining road, airport or even pedestrian infrastructure. The quality of snow removal is a gua rantee of the success of the de or airport runways.icing operation on roads, sidewalks One of the solutions that would both put an end to snow and ice accumulations and associated maintenance issues lies in the use of electrically conductive concrete for the development of heated coatings. Previous research has made it possible to propose concrete formulations that are effective but whose installation and manufacturing costs were still high and therefore less competitive than current methods based on the j oint use of de methods.icing products and mechanical In order to be able to use conductive concretes on a larger scale, the development of new recipes using more economically accessible additives becomes a necessity. In this context, this project proposes to develop a conductive concrete using mainly raw or processed bauxite residues in order to produce a lowcost material while making it possible to recover and recycle an industrial residue that is generated during production. aluminum and which has a sig nificant environmental impact. An optimal formulation of concrete and geopolymer based on three criteria (compressive strength, workability and electrical conductivity) have thus been developed and validated by laboratory and climatic chamber tests in the presence deof snow and ice simulations. Thus, it has been shown that the raw or transformed bauxite residues show very promising results if they are used as additives for the development of a conductive concrete and geopolymer that can then be used as a self icing surface in future installations and transport infrastructure.