3.5.1 Mesures de la réflectance des revêtements
Des mesures de l’albédo des sections situées au SÉRUL ont été prises le 2 octobre 2014, le 29 mai 2015, le 30 juin 2016 et le 5 octobre 2016. Les informations relatives à la prise de mesures, telles que le nom des opérateurs, les conditions météorologiques, l’angle zénithal du soleil et la radiation solaire
incidente sont inscrites au tableau 3.4. La proximité de ce site d’étude permet l’utilisation d’un support, offrant une stabilité au pyranomètre. La majorité des mesures ont été prises à l’aide du support, excepté pour celles de juin 2016, qui ont été obtenues à la main. Également, la hauteur entre le capteur de rayonnement du pyranomètre et la surface de la chaussée a varié entre 40 et 67 cm et est inscrite au tableau 3.4. En juin 2016, il n’a pas été possible de mesurer l’albédo de la section d’enrobé à froid par manque de temps dû aux conditions météorologiques.
Tableau 3.4 : Informations relatives aux mesures de l’albédo au SÉRUL.
Date Heure Opérateurs Conditions zénithal Angle solaire (W/mRadiation 2) Hauteur (cm) 2 oct.
2014 13 h 20 12 h à Caroline Richard Aucun nuage, ciel bleu et peu de vent. 39° 640 60
29 mai
2015 12 h à 13 h Caroline Richard Aucun nuage, ciel bleu et vent faible. 64° 880 60
30 juin 2016 11 h à 14 h 20 Chantal Lemieux Jean-Pascal Bilodeau
Ensoleillé avec passages nuageux fréquents et
venteux. 59° - 66° 1360 ±40
5 oct.
2016 12 h 30 à 14 h 15 Chantal Lemieux Ensoleillé avec quelques passages nuageux. 33° - 37° 880 67
Au cours de la prise des mesures de l’albédo des surfaces au SÉRUL, l’angle zénithal du soleil a varié entre 33 et 66°. Le 2 octobre 2014 entre 12 h et 13 h 20, l’angle zénithal du soleil était en moyenne de 39° et la radiation solaire incidente de 640 W/m2. Les conditions météorologiques étaient propices à
la prise de mesures. Le 29 mai 2015, l’angle zénithal du soleil était de 64° et la radiation solaire moyenne incidente mesurée de 880 W/m2. Un ciel bleu était présent et le vent très faible a permis une
prise des données rapide. Le 30 juin 2016, l’angle zénithal du soleil était en moyenne de 63° et la radiation solaire incidente de 1360 W/m2. Les conditions météorologiques étaient favorables, par
contre, des passages nuageux fréquents ont allongé la prise de mesures. Lors de la plus récente visite, l’angle du soleil au zénith était en moyenne de 35° et la radiation solaire moyenne incidente de 880 W/m2. En octobre 2016, le temps était ensoleillé avec quelques passages nuageux.
Puisque les sections de la planche d’essai au SERUL ont des dimensions inférieures à 4 m, des facteurs de forme doivent être calculés pour chacune des surfaces. Pour simplifier le calcul, une aire équivalente circulaire est calculée à partir des dimensions des plaques. Le rayon du capteur de rayonnement est de 16 mm. Le rayon de chacune des sections est obtenu à partir de l’aire carrée équivalente à l’aire circulaire. Chaque facteur de forme calculé est inscrit au tableau 3.5, selon une
Tableau 3.5 : Détermination du facteur de forme pour les sections situées au SÉRUL.
Surface Enrobé à froid Traitement de surface Enrobé bitumineux
Longueur (m) 2,00 2,50 2,50 Largeur (m) 2,00 3,70 3,00 Rayon (m) 1,13 1,72 1,55 Facteur de forme, h = 67 cm 74 % 87 % 84 % Facteur de forme, h = 60 cm 78 % 89 % 87 % Facteur de forme, h = 40 cm 89 % 95 % 94 %
Les valeurs d’albédo calculées pour la majorité des sections protégées et pour les sections non protégées des surfaces d’enrobé bitumineux et de traitement de surface sont présentées à la figure 3.6. D’abord, l’enduit AP SG situé sur l’enrobé bitumineux présentait un albédo de 0,29 en 2014, de 0,28 en 2015, de 0,32 en juin 2016 et de 0,27 en octobre 2016. Les valeurs d’albédo calculées pour la section A SG sont similaires à la section AP SG et, conséquemment, ne sont pas présentées à la figure 3.6. Également, l’albédo du produit AP CG situé sur l’enrobé bitumineux n’est pas présenté puisqu’il est semblable à celui de l’enduit A CG. L’albédo du produit A CG situé sur l’enrobé bitumineux était de 0,35 en 2014, de 0,33 en 2015, de 0,38 en juin 2016 et de 0,32 en octobre 2016. L’albédo de la section AP CG située sur le traitement de surface était de 0,30 en 2014, de 0,29 en 2015, de 0,32 en juin 2016 et de 0,27 en octobre 2016. L’albédo de la surface Bituclair installée sur l’enrobé bitumineux et sur le traitement de surface est semblable et était en moyenne de 0,43 en 2014, de 0,41 en 2015, de 0,47 en juin 2016 et de 0,40 en octobre 2016. En juin 2016, le flux solaire mesuré était plus élevé que les années précédentes et les valeurs d’albédo des revêtements sont supérieures à celles calculées suivant l’installation. Ainsi, sans tenir compte des valeurs mesurées en juin 2016, une diminution de l’albédo des revêtements à albédo élevé est perceptible pour les deux années de suivi. L’albédo de la surface suivant l’installation a diminué entre 8 et 11 % pour les sections Nippo et de 6 % pour les surfaces Bituclair après deux ans d’usure. Finalement, Les sections témoins, âgées de sept ans en 2014 présentaient un albédo de 0,10 sur le traitement de surface et de 0,11 sur l’enrobé bitumineux. L’albédo des sections témoin est resté relativement stable pendant la période de suivi et était de 0,11 en octobre 2016.
Figure 3.6: Albédo en fonction du temps des surfaces situées au SÉRUL.
3.5.2 Mesures de la micro texture des revêtements
Des essais au pendule britannique ont été effectués le 7 août 2015. Entre 11 h et 14 h, la température moyenne de l’air était de 17,3 °C. Les températures enregistrées par les capteurs situés à 5 cm sous la surface de la chaussée sont présentées au tableau 3.6 et varient entre 19 et 31 °C.
Tableau 3.6 : Informations relatives au test du pendule britannique (7 août 2015). Surface Revêtement Heure Température à 5 cm (°C) Âge de la section
AP CG BST 13 h 44 25,0 1
Bituclair BST 13 h 56 22,7 1
Témoin BST 14 h 03 28,9 8
Enrobé à froid Enrobé 13 h 26 31,0 1 Bituclair Enrobé 10 h 53 19,5 1 AP SG Enrobé 11 h 06 22,7 1 A SG Enrobé 11 h 16 24,2 1 AP CG Enrobé 11 h 24 24,8 1 A CG Enrobé 11 h 35 23,7 1 Témoin Enrobé 11 h 46 31,3 8
Les résultats des essais au pendule britannique obtenus des surfaces situées sur le traitement de surface sont inscrits au tableau 3.7 et sont présentés au tableau 3.8 pour les surfaces installées sur l’enrobé bitumineux. Tous les revêtements à albédo élevé ont un BPN plus élevé que celui obtenu sur la surface témoin correspondante. La mesure au pendule britannique est essentiellement influencée par la micro texture et les produits appliqués ont spécifiquement été formulés dans le but d’offrir une
forte micro texture. La surface pourrait cependant présentée une faible micro texture en temps de pluie et en l’absence d’une macro texture adéquate.
La section témoin située sur l’enrobé bitumineux démontre un BPN légèrement plus élevée que celui obtenu sur le traitement de surface. De plus, la section d’enrobé à froid présente le BPN le plus élevé de la planche d’essai. Plusieurs granulats et particules de poussière recouvraient la surface d’enrobé à froid lorsque l’essai a été effectué. Elle a été nettoyée à l’aide d’un balai, mais il n’a pas été possible de retirer toutes les particules. Cela a pu occasionner des erreurs et pourrait expliquer la valeur élevée obtenue.
Tableau 3.7 : Adhérence mesurée par le BPN des surfaces situées sur le traitement de surface au SÉRUL (7 août 2015). BPN AP CG Bituclair Témoin 1ere mesure 79 64 59 2e mesure 80 65 59 3e mesure 79 64 59 4e mesure 79 64 58 Moyenne 79 64 59
Tableau 3.8 : Adhérence mesurée par le BPN des surfaces situées sur l’enrobé bitumineux au SÉRUL (7 août 2015). BPN Enrobé à froid Bituclair AP SG A SG AP CG A CG Témoin
1ere mesure 80 75 80 73 71 79 64
2e mesure 81 75 80 72 71 79 66
3e mesure 81 74 77 73 70 80 65
4e mesure 84 75 78 73 70 78 64
Moyenne 82 75 79 73 71 79 65
3.5.6 Mesures de la macro texture des revêtements
Des essais à la tache de sable ont été réalisés le 29 juillet 2015. La figure 3.7 illustre les quatre taches obtenues sur chacune des plaques (a) sur le traitement de surface et (b) sur l’enrobé bitumineux. Pour obtenir le diamètre d’une tache, la moyenne de quatre mesures par plaque a été calculée.
(a) (b)
Figure 3.7 : Essais de la tache de sable (a) sur le traitement de surface (b) sur l’enrobé bitumineux (29 juillet 2015).
Les résultats obtenus permettent de déterminer la profondeur moyenne de nivèlement de la texture du revêtement et sont présentés au tableau 3.9 pour les surfaces situées sur le traitement de surface et au tableau 3.10 pour celles situées sur l’enrobé bitumineux. En général, la profondeur moyenne est plus élevée pour les surfaces situées sur le traitement de surface que celles situées sur l’enrobé bitumineux puisque la texture du traitement de surface comprend de fortes irrégularités obtenues par les granulats visibles à la surface.
Tableau 3.9 : Macro texture des surfaces situées sur le traitement de surface au SÉRUL (29 juillet 2015). MTD (mm) AP CG Bituclair Témoin 1ere mesure 1,306 0,612 2,373 2e mesure 1,374 0,708 2,015 3e mesure 1,815 1,257 2,176 4e mesure 1,576 1,177 2,309 Moyenne 1,518 0,939 2,218
Tableau 3.10 : Macro texture des surfaces situées sur l’enrobé bitumineux au SÉRUL (29 juillet 2015). MTD (mm) Enrobé à froid Bituclair AP SG A SG AP CG A CG Témoin 1ere mesure 0,590 0,366 0,703 0,506 0,562 0,659 0,667
2e mesure 0,776 0,349 0,620 0,631 0,644 0,718 0,895
3e mesure 0,802 0,326 0,746 0,677 0,705 0,729 0,909
4e mesure 0,638 0,328 0,836 0,776 0,692 0,828 0,932
Moyenne 0,701 0,342 0,726 0,648 0,651 0,734 0,851
Les résultats du site au SÉRUL démontrent que la profondeur moyenne de texture du revêtement est plus élevée pour les surfaces situées sur le traitement de surface que celles situées sur l’enrobé bitumineux. De plus, l’application d’enduits sur les surfaces a pour effet de combler les aspérités à la surface, ainsi toutes les sections à albédo élevé ont une profondeur moyenne de texture du revêtement plus faible que celle de la section témoin correspondante. Également, le taux de pose du produit
d’une raclette en caoutchouc. Ainsi, l’épaisseur de l’enduit superficiel Bituclair est plus élevée que celui de l’enduit Perfect Cool et couvre davantage les aspérités en surface du revêtement routier. Pour cette raison, toutes les sections Bituclair ont une profondeur moyenne de texture du revêtement plus faible que les sections Perfect Cool.