Partage des compétences entre les paliers de gouvernance: analyse de la gestion intégrée de l'eau dans l'aménagement du territoire au Québec

L’objectif de cet essai est d’analyser et d’évaluer les documents en lien avec l’aménagement du territoire et la gestion de l’eau (lois, plans et politiques et règlements) afin de déterminer dans quelle mesure le partage des compétences favorise (ou non) la gestion de l’eau intégrée au développement du territoire au Québec. L’aménagement du territoire est implicitement lié à la gestion de l’eau. Cette dernière doit se faire de façon intégrée à l’environnement qui l’entoure afin d’optimiser la ressource ainsi que sa protection. Cela assure un développement efficient fait en parallèle avec les instances et dans le respect des sphères économique, sociale et environnementale. Pourtant, malgré toutes les dispositions mises en place et la conscientisation exprimée par les autorités et la population, le Québec se retrouve au sein d’une situation complexe où le partage de compétences et l’aménagement du territoire ne semblent pas répondre adéquatement aux dispositions nécessaires à une gestion de l’eau intégrée. Les conclusions de l’analyse démontrent que le partage actuel des compétences au sein de la province n’est pas optimal afin d’assurer une intégration des ressources en eaux au sein de l’aménagement du territoire. Il a des forces et des faiblesses au sein de chacun de documents analysés et les recommandations établies ont pour objectif de s’approcher d’une gestion de l’eau intégrée répondant aux besoins de la province en aménagement du territoire, mais aussi en terme de protection de l’environnement et de la ressource. On note, dans cette situation particulière au Québec, que, dans la majorité des situations, la gestion de l’eau n’est pas du tout adaptée. Certaines municipalités régionales de comté sont très avancées et proactives alors que d’autres se laissent porter par le courant. Le rôle du gouvernement et la prépondérance de ses outils se doivent d’être optimisés afin que les paliers de gouvernance inférieurs soient en mesure de se doter des instruments nécessaire à une gestion de l’eau intégrée à l’aménagement du territoire. Les éléments d’analyse, les constats et les recommandations qui ont été établis ont été repris et exposé dans un exemple concret présentant la situation de cette ville albertaine où la gestion de l’eau a été intégrée de façon dynamique à l’aménagement du territoire, faisant de cette municipalité une pionnière dans le domaine.

La gestion des ressources humaines vue sous les angles de la motivation, du développement de la personne et des besoins des collèges

Le manque de motivation des ressources humaines dans les secteurs public et para-public est un aspect qui se manifeste par un plus grand désintéressement noté au niveau du personnel. Dans une période économique difficile où la productivité et la créativité sont recherchées afin de conserver une compétitivité, la motivation du personnel devient un grand sujet d'intérêt pour les directions. Cet essai présente la gestion des ressources humaines en mettant en relation les principes et théories sur la motivation au travail, sur le développement de la personne au travail et sur les besoins des collèges. Dans un premier temps, le problème de la motivation du personnel dans les collèges est abordé. Un bref survol de la naissance des collèges et de leur évolution dans le domaine des ressources humaines est fait, pour terminer avec un constat de la démotivation du personnel. Par la suite, les questions de recherche sont formulées ainsi que les objectifs poursuivis. Dans le chapitre suivant, plusieurs théories sont présentées. La théorie des besoins de A. MASLOW et la théorie des facteurs de F. HERZBERG illustrent les facteurs de motivation. Deux théories développementales sont ensuite présentées: les étapes du cheminement professionnel de Donald E. SUPER et les stades de développement de carrière de D. RIVERIN-SIMARD. Et finalement ce chapitre présente une revue de la littérature et des théories sur la planification des ressources humaines et sur l'évaluation de rendement qui y est relié. En quatrième partie, les bases méthodologiques sont présentées et illustrées par une expérience faite dans un collège régional. Finalement, une dernière partie présente une analyse des résultats suivie de recommandations.

Processus d'élaboration d'une politique de gestion des ressources humaines en milieu collégial

Il est reconnu de nos jours que les ressources humaines sont la plus grande richesse de nos organisations et que c'est grâce à elles que l'on assure la performance et le développement de l'entreprise. Ce travail présente le processus d'élaboration d'une politique de gestion des ressources humaines en milieu collégial. Il présente les facteurs les plus significatifs permettant la motivation et la mobilisation du personnel, la démarche utilisée pour connaître la perception, le degré de satisfaction et les attentes du personnel du cégep de Saint-Hyacinthe vis-à-vis ces facteurs et, enfin, il propose un projet de politique de gestion des ressources humaines. La recherche se compose de cinq parties principales. La première partie du travail énonce la situation au cégep de Saint-Hyacinthe, qui, dans une perspective historique, incite à élaborer une politique de gestion des ressources humaines. Ensuite, sont présentées les différentes théories concernant la gestion des ressources humaines énoncées depuis 1980, par plusieurs auteurs. Les parties suivantes de ce travail sont consacrées à la démarche d'enquête auprès des employés du cégep de Saint-Hyacinthe, aux résultats de cette enquête et, enfin, à la proposition d'une politique de gestion des ressources humaines.

Gestion des ressources humaines et description des outils à la section Collège Frontière de l'Université de Sherbrooke

Dans le cadre de son programme de formation professionnelle de maîtrise en gestion et développement des coopératives, l'Institut de recherche et d'enseignement pour les coopératives (IRECUS) requiert de ses étudiantes et étudiants qu'ils effectuent un stage pratique d'intervention en milieu coopératif. À la suite de la réalisation de ce stage, l'étudiante ou l'étudiant termine ses activités de formation professionnelle avec la rédaction d'un essai qui traite soit d'une question technique identifiée lors du stage, soit d'une question reliée au processus même de l'intervention (IRECUS, Guide de réalisation de l'essai, mai 1999, p.5). Dans le présent essai, nous étudierons le processus de gestion des ressources humaines qui permet à la section Collège Frontière de l'Université de Sherbrooke de gérer sa croissance et de s'adapter à son environnement. Je voudrais situer mon essai en amont de mon stage pratique et tenter de comprendre comment une bonne planification et une saine gestion de ses ressources humaines peuvent contribuer au maintien d'un bon nombre de bénévoles et à plus d'efficacité de l'organisme. En permettant de répondre aux attentes du personnel, la gestion des ressources humaines procure un atout concurrentiel. Pour la majorité des gestionnaires, il devient de plus en plus évident que l'efficacité organisationnelle, base de succès de toute entreprise passe désormais par une gestion efficace, efficiente et équitable des ressources humaines. Il faut prendre un moment pour relever judicieusement les problèmes de gestion sur lesquels les gestionnaires de ressources humaines peuvent intervenir pour produire un impact positif et une valeur ajoutée à la gestion stratégique de l'entreprise…

Amélioration de la représentation des processus stochastiques pour l'optimisation appliquée à la gestion des systèmes hydriques

Dans un contexte de pression toujours plus grande sur les ressources naturelles, une gestion rationnelle des ressources hydriques s'impose. La principale difficulté de leur gestion provient du caractère aléatoire des apports en eau dans le système. Le sujet de cette recherche consiste à développer des méthodes d'optimisation stochastique capable de bien représenter les processus aléatoires. Le cas de Kemano, située en Colombie-Britannique (Canada), illustre les travaux de recherche. L'importante accumulation de neige sur les bassins versants engendre une hydrologie complexe, rendant la gestion du système délicate. La programmation dynamique stochastique est la méthode la plus utilisée pour déterminer la politique de gestion des réservoirs. Mais, son étude fait ressortir que cette méthode ne peut gérer que des modèles simplifiés des processus stochastiques, ne rendant pas compte des complexes corrélations spatio-temporelles des apports hydriques. Ainsi, la politique obtenue peut être de mauvaise qualité. Cette méthode est comparée avec la recherche directe de politique qui n'utilise pas de modèles pour représenter les processus stochastiques, mais évalue la politique sur des scénarios d'apports. Ainsi la recherche directe de politique se révèle globalement plus performante en prenant bien en considération la complexité des apports, mais est limitée par la forme prédéterminée de la politique. De plus, l'optimisation des paramètres en utilisant un algorithme évolutionnaire s'avère lente. La conception d'un algorithme de descente par gradient, combinée à une architecture "acteur-critique" appropriée, permet de réduire notablement le temps d'optimisation. Combinée à une fonction plus complexe employée pour la paramétrisation de la politique de gestion, la méthode permet d'obtenir une politique de qualité significativement supérieure à celle obtenue avec la programmation dynamique stochastique. Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse ouvrent la voie à une application opérationnelle de la méthode de recherche directe de politique. L'évaluation en simulation devrait être appréciée des opérateurs en permettant une bonne représentation du système et des apports.

Guide pratique de gestion à l’intention des groupes environnementaux : l’importance des objectifs et indicateurs de performance

L’objectif de cet essai est d’outiller les organismes environnementaux à but non lucratif afin qu’ils puissent mettre en place une gestion efficace de leur organisation et de leurs projets. Les groupes environnementaux ont un rôle important à jouer dans la société moderne en mettant de l’avant les grands et les petits enjeux écologiques. Ils affrontent par contre de nombreux défis en raison de leur nature communautaire. La recherche de ressources, autant financières et matérielles qu’humaines, occupe une grande part de leurs activités quotidiennes alors que ce temps pourrait être investi dans la réalisation de projets. Un manque en compétences liées à la gestion administrative contribue de plus à leur alourdir la tâche. Cet essai vise donc à répondre à cette problématique, dans l’optique de faciliter les processus de gestion afin que les groupes environnementaux puissent accomplir leur mission malgré les obstacles rencontrés. La documentation traitant de la performance des organismes du secteur communautaire met en évidence qu’il n’en existe pas de définition commune en raison de la nature des missions des organismes et de leur diversité. L’efficacité ne peut donc être évaluée que pour chaque groupe environnemental, sans chercher à les comparer entre eux. La stratégie d’optimisation de la performance permettant le mieux de prendre en compte cette réalité est basée sur les principes du modèle logique, où une distinction nette est faite entre les résultats et les extrants. Les premiers sont la conséquence indirecte des actions réalisées alors que les seconds en sont le produit concret. Parce qu’ils sont indirects, les résultats dépendent de facteurs externes, les excluant d’une évaluation de la performance réelle. Les extrants, dépendant directement des actions de l’organisme, sont plutôt à privilégier. Dans ce guide, des résultats liés à une gestion organisationnelle efficace sont répertoriés, et ce, pour les domaines de la gestion sociale interne et externe, la gestion économique ainsi que la gestion de projets. Pour chacun des dix-huit résultats souhaitables présentés, des objectifs sont fixés. À ces objectifs sont associés des actions permettant la production de produits concrets. L’évaluation de la performance se fait à ce niveau du modèle logique, par l’utilisation d’indicateurs relatifs à ces extrants. L’instauration de cette stratégie d’évaluation demande un processus d’implantation progressif et inclusif des administrateurs et des employés. Cela s’inscrit dans une philosophie d’amélioration continue, qui doit par ailleurs être continuée en poursuivant la recherche des meilleures pratiques de gestion adaptées au groupe environnemental.

On precise three-dimensional environment modeling via UAV-based photogrammetric systems

Abstract : Images acquired from unmanned aerial vehicles (UAVs) can provide data with unprecedented spatial and temporal resolution for three-dimensional (3D) modeling. Solutions developed for this purpose are mainly operating based on photogrammetry concepts, namely UAV-Photogrammetry Systems (UAV-PS). Such systems are used in applications where both geospatial and visual information of the environment is required. These applications include, but are not limited to, natural resource management such as precision agriculture, military and police-related services such as traffic-law enforcement, precision engineering such as infrastructure inspection, and health services such as epidemic emergency management. UAV-photogrammetry systems can be differentiated based on their spatial characteristics in terms of accuracy and resolution. That is some applications, such as precision engineering, require high-resolution and high-accuracy information of the environment (e.g. 3D modeling with less than one centimeter accuracy and resolution). In other applications, lower levels of accuracy might be sufficient, (e.g. wildlife management needing few decimeters of resolution). However, even in those applications, the specific characteristics of UAV-PSs should be well considered in the steps of both system development and application in order to yield satisfying results. In this regard, this thesis presents a comprehensive review of the applications of unmanned aerial imagery, where the objective was to determine the challenges that remote-sensing applications of UAV systems currently face. This review also allowed recognizing the specific characteristics and requirements of UAV-PSs, which are mostly ignored or not thoroughly assessed in recent studies. Accordingly, the focus of the first part of this thesis is on exploring the methodological and experimental aspects of implementing a UAV-PS. The developed system was extensively evaluated for precise modeling of an open-pit gravel mine and performing volumetric-change measurements. This application was selected for two main reasons. Firstly, this case study provided a challenging environment for 3D modeling, in terms of scale changes, terrain relief variations as well as structure and texture diversities. Secondly, open-pit-mine monitoring demands high levels of accuracy, which justifies our efforts to improve the developed UAV-PS to its maximum capacities. The hardware of the system consisted of an electric-powered helicopter, a high-resolution digital camera, and an inertial navigation system. The software of the system included the in-house programs specifically designed for camera calibration, platform calibration, system integration, onboard data acquisition, flight planning and ground control point (GCP) detection. The detailed features of the system are discussed in the thesis, and solutions are proposed in order to enhance the system and its photogrammetric outputs. The accuracy of the results was evaluated under various mapping conditions, including direct georeferencing and indirect georeferencing with different numbers, distributions and types of ground control points. Additionally, the effects of imaging configuration and network stability on modeling accuracy were assessed. The second part of this thesis concentrates on improving the techniques of sparse and dense reconstruction. The proposed solutions are alternatives to traditional aerial photogrammetry techniques, properly adapted to specific characteristics of unmanned, low-altitude imagery. Firstly, a method was developed for robust sparse matching and epipolar-geometry estimation. The main achievement of this method was its capacity to handle a very high percentage of outliers (errors among corresponding points) with remarkable computational efficiency (compared to the state-of-the-art techniques). Secondly, a block bundle adjustment (BBA) strategy was proposed based on the integration of intrinsic camera calibration parameters as pseudo-observations to Gauss-Helmert model. The principal advantage of this strategy was controlling the adverse effect of unstable imaging networks and noisy image observations on the accuracy of self-calibration. The sparse implementation of this strategy was also performed, which allowed its application to data sets containing a lot of tie points. Finally, the concepts of intrinsic curves were revisited for dense stereo matching. The proposed technique could achieve a high level of accuracy and efficiency by searching only through a small fraction of the whole disparity search space as well as internally handling occlusions and matching ambiguities. These photogrammetric solutions were extensively tested using synthetic data, close-range images and the images acquired from the gravel-pit mine. Achieving absolute 3D mapping accuracy of 11±7 mm illustrated the success of this system for high-precision modeling of the environment.

Conception d'un outil visant à favoriser la planification intégrée des transports et de l'aménagement du territoire dans les projets routiers

L’essor des villes depuis le 19e siècle, lié à des facteurs socioéconomiques et démographiques, pose plusieurs défis en ce qui concerne le devenir de nos sociétés. Pour les relever, il est nécessaire d’aménager le territoire sur le long terme, en y intégrant les principes du développement durable. Cette approche permet de soutenir le développement de collectivités solidaires, durables, et prospères. Au sein du gouvernement québécois, l’appropriation de ce concept se traduit notamment par la volonté de mettre en place une planification intégrée des transports et de l’aménagement du territoire. La région administrative de l’Outaouais n’est pas en marge de ce défi, puisque l’histoire des transports sur le territoire témoigne de cette interrelation. En effet, plusieurs projets routiers de la région démontrent les effets réciproques entre l’aménagement du territoire et les transports. Ces exemples confirment la nécessité d’améliorer les exercices de planification en Outaouais. À cette fin, l’objectif de cet essai est de créer un outil visant à favoriser la planification intégrée des transports et de l’aménagement du territoire dans les projets routiers. La liste de contrôle constitue la première partie de l’outil et permet de vérifier si les prérequis sont complétés pour assurer la réussite du projet. La deuxième partie de l’outil, la grille d’évaluation, a pour but de déterminer le niveau de cohérence du projet avec les directives à suivre en aménagement du territoire pour la région de l’Outaouais. À l’issue de l’application de la grille, il est possible de discriminer les scénarios entre eux. La création de l’outil repose sur une revue de la littérature des documents de planification territoriale de onze collectivités en Outaouais et il s’inspire de guides et d’outils déjà existants à ce sujet. Sa conception a également été complétée grâce à des ateliers de travail avec les partenaires locaux du ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports. Pour conclure, des éléments de discussion justifient certains choix et énoncent des mises en garde à propos de l’outil. Ils sont complétés par quatre recommandations énonçant la nécessité d’adapter l’outil selon les objectifs et le contexte du projet routier afin d’optimiser son utilisation.

Recommandations pour une gestion durable des espaces verts en Bourgogne

Les espaces verts offrent de nombreux bienfaits aux populations urbaines, mais nécessitent souvent d’être gérés pour répondre aux besoins humains ainsi qu’aux contraintes du milieu. Dès les années 1950, cette gestion a été assurée par des pratiques horticoles intensives. Toutefois, à partir de 1970, les conséquences environnementales de ce mode de gestion chimique et mécanique ont poussé des gestionnaires à réviser leurs pratiques et s’engager dans la gestion durable. En France, l’adoption de la gestion durable par les collectivités est restée hétérogène et des pratiques dommageables pour l’environnement ont persisté jusqu’à aujourd’hui. Cependant, l’interdiction au 1er janvier 2017 pour les collectivités d’utiliser des produits phytosanitaires en zone non-agricole les poussent à réviser en profondeur leur gestion des espaces verts et se tourner vers des pratiques durables. Dans ce contexte, l’objectif de l’essai a été de dégager des recommandations pour la mise en œuvre effective d’une gestion durable des espaces verts en Bourgogne. Les enjeux identifiés dans cette gestion étaient la biodiversité, l’eau, le sol, la gestion et le paysage. Une enquête par questionnaire a permis de constater que les gestionnaires d’espaces verts étaient intéressés par la gestion durable et avaient déjà adopté des pratiques pour répondre aux enjeux de gestion identifiés. Toutefois, l’analyse des réponses a également révélé que le traitement des enjeux était inégal et qu’un important frein technique était rencontré. Ces résultats ont montré l’importance de diffuser des pratiques et d’apporter un support technique. Des études de cas auprès de gestionnaires bourguignons ont permis d’observer leurs pratiques. Une fois les pratiques analysées au regard des enjeux identifiés, elles ont permis de dégager des recommandations globales pour une gestion durable des espaces verts. Celles-ci sont au nombre de 45 et répondent à 15 problématiques rencontrées par les gestionnaires, telles que le désherbage, la fertilisation et le choix des végétaux. Finalement, afin de faciliter la diffusion des recommandations et leur application par les gestionnaires d’espaces verts, il a été décidé de les synthétiser sous forme de fiches. Celles-ci concernent les mêmes problématiques, mais sont organisées par type de formation végétale, afin de se rapprocher du travail de terrain des gestionnaires. L’aspect technique est également renforcé. Ces fiches synthétiques sont destinées à être diffusées aux communes par la Fredon Bourgogne en accompagnement des plans de gestion différenciée qu’elle développe.

La consultation et la participation du public dans le domaine minier

L’objectif général de cet essai est de développer une approche de consultation et de participation du public pour les projets d’exploitation des ressources naturelles, applicable au domaine minier. Cet objectif s’insère dans un contexte où l’importance de l’acceptabilité sociale des projets d’exploitation des ressources naturelles est grandissante. De plus, le récent ajout de nouvelles exigences de consultation dans le domaine minier suscite, pour les entreprises minières, un besoin de lignes directrices pour améliorer les modalités de consultation. L’analyse de la revue de littérature sur les stratégies de communication existantes identifie d’abord deux principes clés à suivre au cours du processus. Le premier principe est la participation réelle des parties prenantes, laquelle va au-delà du simple recueil des préoccupations en faisant participer les parties prenantes à la réalisation même du projet. Le second principe est la transparence de l’entreprise, laquelle permet d’assurer que les parties prenantes exercent leur droit de faire des choix libres et éclairés. De l’analyse résulte ensuite une stratégie de participation et de consultation simple résumée en sept grandes étapes. La première étape est de faire des recherches préalables sur le milieu récepteur, lesquelles sont suivies par leur analyse et une prise de décision (seconde étape) à savoir si l’entreprise va de l’avant ou non avec le projet en fonction des enjeux potentiels identifiés. Si le projet va de l’avant, la troisième étape est de rencontrer les communautés autochtones présentes sur le territoire. Cette étape est en fait le début de la consultation des communautés autochtones, qui se fait en parallèle avec la consultation régulière. Lorsque ce processus est enclenché, il est possible d’élaborer le plan de consultation (quatrième étape) qui sera par la suite proposé aux parties intéressées lors des premières rencontres publiques. La cinquième étape représente la tenue des premières séances d’information au cours desquelles les candidatures pour la mise en place d’un comité consultatif doivent être recueillies. Le comité consultatif est l’outil principal recommandé pour intégrer les parties prenantes à la planification de projet. Une fois le comité consultatif démarré, le reste des activités de consultation peuvent être enclenchées (sixième étape). Il est recommandé de tenir deux processus de consultation, un dans le cadre de l’étude de préfaisabilité en phase d’exploration, et un dans le cadre de l’étude d’impact sur l’environnement. Enfin, une fois le processus de consultation et la planification du projet terminés, les différents mécanismes de suivi choisis avec les parties prenantes sont mis en place (septième étape). Les principaux mécanismes recommandés dans le cadre de cet essai sont le comité de suivi et le comité « d’après-mine ».

L’association Duterimbere et la promotion du crédit aux femmes rwandaises : cas de la préfecture de la ville de Kigali

Depuis longtemps, les femmes du monde entier en général et rwandaises en particulier sont restées et restent encore, sauf quelques rares exceptions, en marge des activités de développement économique ou s'y sont intéressées tardivement. Dépourvues de propriété et de biens, les femmes n'ont que le droit de l'usufruit sur le patrimoine familial dont seuls les garçons sont héritiers. Retenues par les travaux domestiques et agricoles non rémunérateurs, les femmes ne disposent pas d'argent, à part de petites sommes qui leur sont remises par leur mari, destinées à défrayer les dépenses courantes (achat de sel, pétrole, savon etc.). Depuis un certain temps, la terre arable se fait plus rare et de plus en plus improductive. Les femmes deviennent chefs de famille suite au veuvage, à l'abandon du toit conjugal par les hommes, à la tolérance des enfants illégitimes. Pour ces raisons certaines femmes abandonnent les activités agricoles ou les associent au petit commerce, à l'artisanat et aux divers métiers non structurés apportant un revenu monétaire immédiat pour faire vivre leurs familles. Cependant l'accès aux ressources de production n'est pas facile. Malgré la possession d'une capacité de travail admirable, les femmes se heurtent à l'acquisition des ressources naturelles et du capital de risque qui constitue une base importante pour la réussite de ce genre d'activité d'appoint. La majorité des femmes n'ayant pas de revenu salarial ou autres revenus permanents, l'accès au crédit se présente comme un tabou. Cela est dû à plusieurs facteurs dont les plus fréquents se résument par le manque de garantie, l'absence ou l'insuffisance d'information et de formation en matière de crédit, la sous-estimation par les banquiers des femmes dans les affaires, etc. Pour faire face à cette situation, les organisations non gouvernementales (ONG) extérieures ayant des projets de développement dans le pays octroyaient de temps en temps des crédits aux femmes ou les avalisaient auprès des banques. Mais une fois que le projet en question arrive à terme, cette activité d'appui aux femmes s'arrête sans laisser aucune structure de continuité. Le Centre de formation et de recherche coopératives et le ministère de la Jeunesse et du Mouvement associatif prennent la relève en avalisant les coopératives et les groupements (y compris ceux des femmes) auprès des banques populaires. Toutefois leur soutien reste encore insignifiant face au problème. C'est dans cette optique qu'en mai 1987, pour tenter de briser ce mythe à l'égard des femmes en matière d'accès au crédit, l'association «Duterimbere» («Allons de l'avant») fut créée par un groupe de femmes intellectuelles, en tant qu'organisation locale sans but lucratif. Celle-ci vient se joindre à d'autres intervenants qui déploient des efforts pour relever le défi d'inaccessibilité des femmes au crédit. Préoccupée par ce problème, nous partirons de l'analyse des services de l'association Duterimbere à l'égard des femmes pour pouvoir apprécier en quoi Duterimbere se distingue d'autres ONG ou structures d'appui aux femmes. Le projet de création d'un service d'épargne et de crédit que nous nous proposons d'intégrer parmi les services de Duterimbere serait, à notre avis, d'un apport non négligeable et viendrait parachever le soutien de Duterimbere aux femmes, au moins en ce qui concerne les petits crédits.

Development of ultra-high-performance concrete (UHPC) using waste glass materials ─ towards innovative eco-friendly concrete

Le béton conventionnel (BC) a de nombreux problèmes tels que la corrosion de l’acier d'armature et les faibles résistances des constructions en béton. Par conséquent, la plupart des structures fabriquées avec du BC exigent une maintenance fréquent. Le béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) peut être conçu pour éliminer certaines des faiblesses caractéristiques du BC. Le BFUP est défini à travers le monde comme un béton ayant des propriétés mécaniques, de ductilité et de durabilité supérieures. Le BFUP classique comprend entre 800 kg/m³ et 1000 kg/m³ de ciment, de 25 à 35% massique (%m) de fumée de silice (FS), de 0 à 40%m de poudre de quartz (PQ) et 110-140%m de sable de quartz (SQ) (les pourcentages massiques sont basés sur la masse totale en ciment des mélanges). Le BFUP contient des fibres d'acier pour améliorer sa ductilité et sa résistance aux efforts de traction. Les quantités importantes de ciment utilisées pour produire un BFUP affectent non seulement les coûts de production et la consommation de ressources naturelles comme le calcaire, l'argile, le charbon et l'énergie électrique, mais affectent également négativement les dommages sur l'environnement en raison de la production substantielle de gaz à effet de serre dont le gas carbonique (CO[indice inférieur 2]). Par ailleurs, la distribution granulométrique du ciment présente des vides microscopiques qui peuvent être remplis avec des matières plus fines telles que la FS. Par contre, une grande quantité de FS est nécessaire pour combler ces vides uniquement avec de la FS (25 à 30%m du ciment) ce qui engendre des coûts élevés puisqu’il s’agit d’une ressource limitée. Aussi, la FS diminue de manière significative l’ouvrabilité des BFUP en raison de sa surface spécifique Blaine élevée. L’utilisation du PQ et du SQ est également coûteuse et consomme des ressources naturelles importantes. D’ailleurs, les PQ et SQ sont considérés comme des obstacles pour l’utilisation des BFUP à grande échelle dans le marché du béton, car ils ne parviennent pas à satisfaire les exigences environnementales. D’ailleurs, un rapport d'Environnement Canada stipule que le quartz provoque des dommages environnementaux immédiats et à long terme en raison de son effet biologique. Le BFUP est généralement vendu sur le marché comme un produit préemballé, ce qui limite les modifications de conception par l'utilisateur. Il est normalement transporté sur de longues distances, contrairement aux composantes des BC. Ceci contribue également à la génération de gaz à effet de serre et conduit à un coût plus élevé du produit final. Par conséquent, il existe le besoin de développer d’autres matériaux disponibles localement ayant des fonctions similaires pour remplacer partiellement ou totalement la fumée de silice, le sable de quartz ou la poudre de quartz, et donc de réduire la teneur en ciment dans BFUP, tout en ayant des propriétés comparables ou meilleures. De grandes quantités de déchets verre ne peuvent pas être recyclées en raison de leur fragilité, de leur couleur, ou des coûts élevés de recyclage. La plupart des déchets de verre vont dans les sites d'enfouissement, ce qui est indésirable puisqu’il s’agit d’un matériau non biodégradable et donc moins respectueux de l'environnement. Au cours des dernières années, des études ont été réalisées afin d’utiliser des déchets de verre comme ajout cimentaire alternatif (ACA) ou comme granulats ultrafins dans le béton, en fonction de la distribution granulométrique et de la composition chimique de ceux-ci. Cette thèse présente un nouveau type de béton écologique à base de déchets de verre à ultra-hautes performances (BEVUP) développé à l'Université de Sherbrooke. Les bétons ont été conçus à l’aide de déchets verre de particules de tailles variées et de l’optimisation granulaire de la des matrices granulaires et cimentaires. Les BEVUP peuvent être conçus avec une quantité réduite de ciment (400 à 800 kg/m³), de FS (50 à 220 kg/m³), de PQ (0 à 400 kg/m³), et de SQ (0-1200 kg/m³), tout en intégrant divers produits de déchets de verre: du sable de verre (SV) (0-1200 kg/m³) ayant un diamètre moyen (d[indice inférieur 50]) de 275 µm, une grande quantité de poudre de verre (PV) (200-700 kg/m³) ayant un d50 de 11 µm, une teneur modérée de poudre de verre fine (PVF) (50-200 kg/m³) avec d[indice inférieur] 50 de 3,8 µm. Le BEVUP contient également des fibres d'acier (pour augmenter la résistance à la traction et améliorer la ductilité), du superplastifiants (10-60 kg/m³) ainsi qu’un rapport eau-liant (E/L) aussi bas que celui de BFUP. Le remplacement du ciment et des particules de FS avec des particules de verre non-absorbantes et lisse améliore la rhéologie des BEVUP. De plus, l’utilisation de la PVF en remplacement de la FS réduit la surface spécifique totale nette d’un mélange de FS et de PVF. Puisque la surface spécifique nette des particules diminue, la quantité d’eau nécessaire pour lubrifier les surfaces des particules est moindre, ce qui permet d’obtenir un affaissement supérieur pour un même E/L. Aussi, l'utilisation de déchets de verre dans le béton abaisse la chaleur cumulative d'hydratation, ce qui contribue à minimiser le retrait de fissuration potentiel. En fonction de la composition des BEVUP et de la température de cure, ce type de béton peut atteindre des résistances à la compression allant de 130 à 230 MPa, des résistances à la flexion supérieures à 20 MPa, des résistances à la traction supérieure à 10 MPa et un module d'élasticité supérieur à 40 GPa. Les performances mécaniques de BEVUP sont améliorées grâce à la réactivité du verre amorphe, à l'optimisation granulométrique et la densification des mélanges. Les produits de déchets de verre dans les BEVUP ont un comportement pouzzolanique et réagissent avec la portlandite générée par l'hydratation du ciment. Cependant, ceci n’est pas le cas avec le sable de quartz ni la poudre de quartz dans le BFUP classique, qui réagissent à la température élevée de 400 °C. L'addition des déchets de verre améliore la densification de l'interface entre les particules. Les particules de déchets de verre ont une grande rigidité, ce qui augmente le module d'élasticité du béton. Le BEVUP a également une très bonne durabilité. Sa porosité capillaire est très faible, et le matériau est extrêmement résistant à la pénétration d’ions chlorure (≈ 8 coulombs). Sa résistance à l'abrasion (indice de pertes volumiques) est inférieure à 1,3. Le BEVUP ne subit pratiquement aucune détérioration aux cycles de gel-dégel, même après 1000 cycles. Après une évaluation des BEVUP en laboratoire, une mise à l'échelle a été réalisée avec un malaxeur de béton industriel et une validation en chantier avec de la construction de deux passerelles. Les propriétés mécaniques supérieures des BEVUP a permis de concevoir les passerelles avec des sections réduites d’environ de 60% par rapport aux sections faites de BC. Le BEVUP offre plusieurs avantages économiques et environnementaux. Il réduit le coût de production et l’empreinte carbone des structures construites de béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) classique, en utilisant des matériaux disponibles localement. Il réduit les émissions de CO[indice inférieur 2] associées à la production de clinkers de ciment (50% de remplacement du ciment) et utilise efficacement les ressources naturelles. De plus, la production de BEVUP permet de réduire les quantités de déchets de verre stockés ou mis en décharge qui causent des problèmes environnementaux et pourrait permettre de sauver des millions de dollars qui pourraient être dépensés dans le traitement de ces déchets. Enfin, il offre une solution alternative aux entreprises de construction dans la production de BFUP à moindre coût.

Gestion des matières résiduelles dans les écoquartiers

Dans un monde où plus de la moitié de la population demeure désormais en milieu urbain, et où les villes exercent une pression toujours plus importante sur les ressources naturelles et les écosystèmes, il est plus que jamais essentiel de remplacer les modes traditionnels d’urbanisation par de nouvelles pratiques axées sur le développement durable. C’est dans ce contexte qu’ont émergé les premiers écoquartiers en Europe, puis en Amérique du Nord, au cours des dernières décennies. Le Québec accuse un certain retard en ce qui concerne le développement de ce type de quartiers durables, notamment axés sur une gestion plus efficiente et environnementalement responsable des matières résiduelles. Avec l’aide des outils législatifs et politiques en vigueur, la mise en place de nouveaux écoquartiers constitue une occasion d’optimiser la gestion des matières résiduelles dans la province, tout en assurant un développement urbain respectueux des principes du développement durable. La mise en oeuvre de pratiques de gestion des matières résiduelles inspirées d’exemples européens et nord-américains faciliterait aussi le développement de nouveaux projets d’écoquartiers au Québec. C’est dans ce contexte que s’inscrit l’objectif principal du présent essai, soit de proposer des modèles européens et nord-américains de gestion des matières résiduelles, afin de les intégrer aux projets d’écoquartiers actuels et futurs au Québec. Les cinq écoquartiers retenus en guise de modèles parmi les douze analysés ont, à l’instar des autres, obtenu une performance environnementale élevée; cependant, c’est leur application fructueuse des sphères économique et sociale du développement durable qui leur ont permis de se démarquer, notamment en ce qui concerne le niveau d’implication citoyenne dans ces quartiers. La transférabilité des pratiques de gestion des matières résiduelles de ces modèles, soit Augustenborg, BedZED, EVA-Lanxmeer, Hammarby Sjöstad et Kronsberg, dans le contexte québécois a été évaluée. Les pratiques retenues, au nombre de trois par écoquartier, semblent généralement transférables au Québec sans que des modifications majeures ne soient nécessaires. Néanmoins, certaines de ces pratiques, dont la tenue de réunions citoyennes de planification environnementale analogues à celles d’EVA-Lanxmeer, nécessitent un changement de mentalité important de la part de la population et des décideurs politiques, ce qui risque d’en compliquer ou retarder l’application. D’autres pratiques nécessiteraient certains investissements en matière d’infrastructures ou de formation. En fin de compte, ces pratiques et les recommandations formulées en conclusion de l’essai constituent autant d’opportunités de développer une gestion des matières résiduelles plus efficace et durable au Québec, en autant que la volonté politique et la participation citoyenne soient au rendez-vous.

Pour une meilleure gestion municipale et territoriale de la berce du Caucase au Québec

L’objectif principal de cet essai, destiné aux gestionnaires actuels et futurs de la berce du Caucase, est de proposer une meilleure gestion municipale et territoriale de l’espèce au Québec. La berce du Caucase est une espèce végétale exotique envahissante originaire d’Eurasie, introduite récemment dans la province et dont l’envahissement prend de l’ampleur. Son éradication ou du moins son contrôle est primordial, car cette espèce a un impact sanitaire considérable. En effet, elle provoque une phytophotodermatite à son contact, qui peut être sévère. La problématique est que les municipalités sont les acteurs de front dans la lutte contre la berce invasive et que les ressources actuelles pour supporter la gestion qu’elles font de l’espèce, sont limitées. De plus, les méthodes de contrôle et d’éradication à privilégier au Québec pour empêcher la propagation de la berce du Caucase et ultimement l’évincer de la province, ne sont pas encore validées. Elles sont présentement étudiées par le groupe de recherche QuéBERCE. L’analyse de la gestion actuelle des espèces exotiques envahissantes réalisée par les différents acteurs gouvernementaux et non gouvernementaux, à l’échelle nationale et provinciale de l’Ontario et du Québec, révèle dans un premier temps plusieurs lacunes. En effet, un manque de volonté politique, d’engagement et de soutien financier des actions locales contre l’espèce invasive par le gouvernement du Québec, a été démontré. Dans un deuxième temps, l’analyse de la gestion municipale de la berce du Caucase dans le cadre d’une étude de cas, ciblant trois municipalités, corrobore ces lacunes et met en lumière certaines difficultés rencontrées. Les délais serrés d’exécution des méthodes de contrôle et d’éradication sur le terrain, la formation adéquate des travailleurs, l’utilisation de la technique de lutte appropriée aux conditions du milieu, la propagation de l’espèce entre les frontières territoriales, l’aspect prévention et la règlementation municipale sont les principaux enjeux de gestion relevés. En conclusion, la lutte contre la berce du Caucase n’est pas aisée. Elle requiert un plan d’action adéquat, une bonne organisation sur le terrain, un certain niveau de connaissances et de formation de la part du gestionnaire municipal ou territorial, ainsi qu’un meilleur appui de la part du gouvernement. Certaines recommandations sont adressées aux gestionnaires, dont les suivantes : favoriser une gestion intégrée de l’espèce au territoire, participer aux formations du groupe QuéBERCE et réaliser plusieurs suivis des sites traités contre la berce exotique pour s’assurer de la réussite de l’intervention. Finalement, afin de lui permettre de réaliser un plan d’action efficient, il est recommandé au gouvernement provincial de modifier les pratiques actuelles du Québec en matière de gestion des espèces exotiques envahissantes. Notamment, d’élaborer une stratégie d’action contre la berce du Caucase, de créer un programme de financement adéquat pour soutenir les actions de lutte contre cette espèce à l’échelle municipale et territoriale et d’appuyer la mise en place d’un organisme phare dans la gestion des espèces invasives.