Au pays, quantité de ponts et de routes montrent des signes de vieillissement. Compte tenu de leur exposition à des conditions météorologiques difficiles et après des décennies d’usure, près de 37 % de nos infrastructures de transport ont atteint différents degrés de détérioration, et 12 % d’entre elles sont jugées en état critique.
« Les ponts ne disparaissent pas par magie. Ils se détériorent, ce qui nous force à prendre une décision : les réparer ou les remplacer », explique Issa Fowai, candidat au doctorat dans le programme de génie civil de l’Université d’Ottawa.
Une approche durable pour les infrastructures vieillissantes du Canada
La reconstruction des infrastructures coûte cher et nécessite beaucoup de ressources. La réparation et la prolongation de la durée de vie des structures déjà en place forment une approche plus durable, plus écoresponsable.
Voilà sur quoi s’appuie le programme de recherche du doctorant, qui souhaite trouver des moyens novateurs de prolonger la durée de vie sécuritaire de nos infrastructures.
Ses travaux portent sur l’utilisation de matériaux composites de pointe pour solidifier les ponts qui se détériorent. Il mène présentement une étude approfondie sur la performance des réparations structurelles composites apportées au pont Champlain d’origine, à Montréal, avant son démantèlement en 2020, 57 ans seulement après son inauguration.
Cette courte durée de vie et les coûts de démolition de 225,7 millions de dollars (qui n’incluent pas le remplacement) ont soulevé de nombreuses questions sur la durabilité à long terme des infrastructures.
Prolonger la durée de vie des ponts
Pour éviter une telle détérioration précoce, Issa Fowai analyse des éléments structurels récupérés du pont Champlain à l’aide d’une combinaison de techniques d’essai classiques et non destructives, de simulations par éléments finis et de microanalyses.
Certaines de ses conclusions indiquent que le processus même de réparation est la source de certains problèmes. « Nos recherches ont montré que des problèmes de durabilité liés à la réparation résultent des travaux d’installation, explique-t-il. L’incompatibilité des matériaux ou la température de prise de l’adhésif, qui était peut-être inadéquate, a eu une incidence considérable sur les performances. »
Le doctorant a également constaté qu’on ne peut pas toujours s’appuyer sur les techniques de modélisation et codes de conception actuels lorsque la structure est appelée à connaître une utilisation intensive et à subir des conditions météorologiques extrêmes sur de longues périodes.
Issa Fowai a conçu et mis sur pied des installations expérimentales sur mesure à l’Université pour mieux caractériser l’adhérence des matériaux de réparation au béton existant. Ces outils nous éclairent sur la relation entre l’état des matériaux et les performances structurelles.
Première étude mondiale approfondie sur la performance des matériaux composites dans le cadre de réparations d’infrastructures réelles, elle a déjà donné naissance à des projets de collaboration avec des établissements de partout au Canada et à l’étranger.
Issa Fowai cherche certes à fournir des recommandations pratiques à la communauté scientifique, mais aussi à la société d’État responsable de la gestion du pont Champlain. Il faut comprendre les problèmes qui ont nui à ce pont – l’un des plus emblématiques du Canada – pour pouvoir prendre de meilleures décisions sur la construction et la réparation des structures de demain.
Bâtir l’avenir, un pont à la fois
Issa Fowai est déterminé à améliorer les lignes directrices en matière d’infrastructures et les pratiques d’entretien de celles-ci : « Je veux participer à l’amélioration des directives de réfection et d’entretien des infrastructures en béton essentielles au pays pour économiser l’argent des contribuables et offrir à nos communautés des structures résilientes, sécuritaires et durables. »
Il espère également étendre ses recherches à la technologie des jumeaux numériques, c’est-à -dire ces représentations virtuelles qui intègrent des systèmes de surveillance en temps réel pour faciliter le suivi de l’état des ponts.
Ce type de système de gestion proactive des ponts pourrait révolutionner la manière dont le Canada inspecte et entretient ses infrastructures.
Infrastructures durables et résilientes : une priorité pour la Faculté de génie
Le projet de recherche d’Issa Fowai lui a valu la première place dans la catégorie « Infrastructures durables et résilientes » lors de l’édition 2025 de la Compétition d’affiches des études supérieures en génie et en informatique, qui a eu lieu dans le cadre de la Journée de la recherche à la Faculté de génie.
Les projets de recherche menés à la Faculté de génie sur les infrastructures durables et résilientes portent sur la création de solutions intelligentes, sécuritaires et durables pour concevoir, construire et protéger les systèmes dont nos communautés ont besoin.
