Les températures enregistrées par les capteurs situés sous les surfaces du site de Burwash Landing sont présentées dans cette section pour la période allant du 28 août 2014 au 22 août 2016. Les données des capteurs installés sous la plus récente section, soit la section Bituclair, sont analysées sur une plus courte période, soit du 20 mai au 22 août 2016.
D’abord, la figure 4.1 présente les valeurs moyennes quotidiennes de la température de l’air enregistrées à la station météorologique située près de l’aéroport de Burwash (Environnement Canada, 2017) et les données enregistrées par les capteurs situés à 5 cm sous la chaussée. La figure 4.2 présente les températures enregistrées par les capteurs situées entre 30 et 35 cm sous les différentes sections.
Figure 4.1 : Historique des températures enregistrées par les capteurs situés à 5 cm sous la surface de la chaussée des sections situées à Burwash Landing pour les deux années de suivi, soit d’août 2014 à août 2016.
Figure 4.2 : Historique des températures enregistrées par les capteurs situés à 30 et 35 cm sous la surface de la chaussée des sections situées à Burwash Landing pour les deux années de suivi, soit d’août 2014 à août 2016.
albédo élevé et sous la section témoin est notable. Par contre, les températures du sol situées sous la section AP SG présentent des valeurs similaires à la section témoin. Cette observation peut être reliée à la façon dont l’instrumentation a été posée. La technique utilisée a créé une surélévation de la surface à l’endroit où les capteurs ont été installés. Pendant la période hivernale, le passage des chasse-neige a prématurément dégradé la surface de la section AP SG en retirant une partie de l’enduit, particulièrement au-dessus des capteurs de température. Ainsi, à cet endroit, l’albédo de la surface est semblable à l’albédo de la section témoin et les températures du sol enregistrées à 5 cm de profondeur sous la surface de ces sections sont comparables. À 35 cm de profondeur, l’aire de la section AP SG offre une plus grande influence sur la température du sol puisque l’albédo global de la surface est plus élevé que directement au-dessus des capteurs. Par conséquent, la différence de la température du sol à 35 cm de profondeur des sections AP SG et témoin est plus importante. De plus, puisque la radiation solaire est faible pendant l’hiver dû à la diminution de la durée de jour et de l’angle d’incidence, l’effet de l’albédo est considérablement réduit. Pendant cette période, les capteurs sous les différentes sections ont enregistré des températures similaires puisqu’une mince couche de neige et de glace recouvre la chaussée. La figure 4.3 présente la température annuelle moyenne du sol de l’année 2015 des sections A CG, AP SG et témoin. La TAMS sous la section Bituclair n’est pas présentée puisque la période de suivi est seulement de 3 mois et ne permet pas d’en tirer des conclusions.
Figure 4.3 : TAMS en fonction de la profondeur sous la chaussée des sections A CG, AP SG et témoin, située à Burwash Landing pour l’année 2015.
La figure 4.4 met en relation la température moyenne du sol sous la chaussée pour les deux années de suivi, soit du 28 août 2014 au 25 août 2015 et du 25 août 2015 au 22 août 2016, des sections A CG, AP SG et témoin. L’enregistrement des températures sous la section témoin a débuté le 13 novembre 2014 et, par conséquent, n’est pas présenté pour la première année de suivi.
Figure 4.4 : Température moyenne du sol en fonction de la profondeur sous la chaussée des sections A CG, AP SG et témoin, situées à Burwash Landing pour les deux années de suivi, soit d’août 2014 à août 2016.
Entre 2014 et 2016, la température moyenne du sol la plus faible a été atteinte par la section offrant l’albédo le plus élevé, soit la section A CG. En considérant que l’effet de l’albédo sur les températures de surface et du sol est plus marqué pendant la période estivale, et ce, exclusivement pour les heures d’ensoleillement, l’efficacité de cette technique est considérable. Dans le cas de Burwash Landing, un gain thermique annuel de plus de 1 °C est obtenu entre les températures du sol sous la section témoin et sous la surface A CG, et ce, jusqu’à 35 cm en profondeur. Par contre, la différence entre la température située près de la surface sous la section AP SG et sous la section témoin observée est de 0,5 °C et cette faible valeur est expliquée par l’usure prématurée du revêtement au-dessus des capteurs. À 35 cm en profondeur, l’écart de température est plus important et varie entre 0,7 et 0,9 °C, selon la période de suivi.
Également, il est intéressant d’analyser le gradient de température moyen annuel sous les différentes sections. Le gradient de température désigne la variation de température du sol selon la profondeur. Pour la section témoin, le gradient de température est positif, puisque la température près de la surface est plus élevée que la température en profondeur. Cette observation révèle d’un apport de chaleur
présente également un gradient de température positif et ne permet pas de stabiliser thermiquement le sol sous le remblai routier. Par contre, la section A CG présente un gradient de température négatif la première année de suivi, légèrement positif la deuxième année et nul selon le bilan de 2015. Ainsi, cette section a permis d’extraire une partie de la chaleur contenue dans le sol entre août 2014 et août 2015. Il aurait été intéressant de connaitre les températures du sol à des profondeurs plus importantes afin de faire une analyse plus complète du bilan thermique à l’aide des gradients moyens annuels. Les données enregistrées par les capteurs de températures situés à 5 cm sous la chaussée ont permis de calculer les facteurs-n pour la période de suivi. Deux facteurs-n ont été calculés pour des conditions de gel (facteur-nf) et de dégel (facteur-nt). La figure 4.5 présente le facteur-nf 5 cm par un trait pointillé
et facteur-nt 5 cm par un trait plein pour les sections A CG, AP SG et témoin situées à Burwash Landing.
Les courbes en rose présentent les facteurs-n pour la première année de suivi et les courbes en turquoise pour la deuxième année de suivi.
Figure 4.5 : Facteurs-n5 cm calculés pour les sections A CG, AP SG et témoin situées à Burwash Landing pour les deux
années de suivi, soit du 28 août 2014 au 22 août 2016.
Généralement, le facteur-nt diminue avec une augmentation de l’albédo puisque la température
superficielle du revêtement est plus faible pour un albédo plus élevé. Par contre, le facteur-nt 5 cm de la
section AP SG pour la première année de suivi était de 1,8, alors qu’il était de 1,7 pour la section témoin. Comme mentionné précédemment, cette observation peut être dû à l’usure prématurée de l’enduit AP SG. Finalement, la figure 4.5 présente un facteur-nf 5 cm plus élevé avec une augmentation
température superficielle du revêtement en période hivernale, mais de façon moins importante qu’en période estivale, puisque la relation présente un taux de variation faible. L’obtention d’une température du sol à 5 cm de profondeur plus froide que la température de l’air observée pendant la période hivernale peut être expliquée par la station météorologique choisie, qui est située à plus de 80 km du site d’essai. Ainsi, la température de l’air au site de Burwash Landing a pu être plus froide que celle enregistrée à la station météorologique et pourrait expliquer les facteurs-nf 5 cm supérieurs à 1,0
obtenus. Habituellement, le facteur-nf d’un enrobé bitumineux se situe entre 0,8 et 1,0, c’est-à-dire que
la température en surface est plus chaude ou égale à la température de l’air.