Dès les premières phases du projet, Ciment Québec inc., propriétaire de l’ouvrage, a clairement défini ses attentes quant à la performance du béton utilisé pour la construction des infrastructures. Le fournisseur, Béton St-Marc, devait livrer un béton à haute qualité esthétique et grande uniformité, tout en facilitant la mise en place au chantier. Ces exigences devaient s’inscrire dans un cadre d’exécution rigoureux, sans impact sur l’échéancier global, et intégrer un objectif central de réduction de l’empreinte carbone des matériaux.
Les spécifications initiales prévoyaient un béton conventionnel à affaissement normal, d’une résistance de 40 MPa à 28 jours, avec granulat de 20 mm, destiné à être exposé aux cycles gel-dégel et aux sels de déglaçage, conformément aux classes CSA C-1 et F-2. Afin de mieux répondre aux exigences du chantier et aux critères de performance, ces bétons ont été remplacés par des bétons à hautes performances à rhéologie adaptée, offrant des avantages constructifs et environnementaux.
Trois formulations principales ont été développées selon les besoins structuraux et fonctionnels. Les éléments verticaux ont été réalisés avec un béton semi-autoplaçant architectural de 50 MPa, à faible chaleur d’hydratation, assurant une excellente qualité de parement et un bon contrôle thermique. Les poutres et éléments horizontaux ont été coulés avec un béton autoplaçant architectural de 60 MPa, à gain rapide de résistance, faible retrait et faible élévation thermique, favorisant l’accélération des séquences tout en assurant la stabilité dimensionnelle. Les massifs de fondation ont été exécutés avec un béton de masse fluide de 40 MPa, à prise rapide et faible chaleur d’hydratation, conçu pour gérer d’importants volumes et limiter les gradients thermiques internes.
Ces bétons ont fait l’objet d’un développement approfondi en laboratoire, suivi de coulées d’essai industrielles afin de valider leur faisabilité et leur comportement en conditions réelles. Une attention particulière a été portée à l’adjuvantation pour maintenir les propriétés rhéologiques pendant au moins 120 minutes. Cette stabilité a réduit les ajustements en chantier, limité les pertes de temps et assuré une uniformité esthétique, notamment la constance de teinte des surfaces architecturales.
Le projet a nécessité 658 m³ de béton semi-autoplaçant, 1232 m³ d’autoplaçant et 4775 m³ de béton de masse. Tous ont été pompés à plus de 30 mètres, avec des cadences atteignant 50 m³ par heure, démontrant la robustesse des formulations et leur adaptabilité à des conditions exigeantes.
En matière d’échéancier, la maturométrie à grande échelle a été déterminante. Pour les poutres, le suivi continu a montré que les résistances requises étaient atteintes après 48 heures avec le béton autoplaçant architectural, contre 96 heures selon les essais sur cylindres. Cette information a permis d’accélérer le retrait des étaiements et d’optimiser le calendrier. Le suivi thermique a également permis d’optimiser les décoffrages en minimisant les gradients entre le cœur, les surfaces exposées et l’environnement.
Enfin, l’utilisation de ces trois bétons à hautes performances a permis une réduction moyenne de l’empreinte carbone d’environ 36 % par rapport aux formulations conventionnelles prévues : 35 % pour le semi-autoplaçant, 23 % pour l’autoplaçant et 40 % pour le béton de masse. Ces résultats démontrent qu’une approche intégrée combinant innovation, contrôle rigoureux et optimisation des méthodes peut générer des bénéfices environnementaux substantiels tout en améliorant la performance globale du chantier.
