Efficacité et interaction thermique des systèmes sol-infrastructure

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La conception d'infrastructures de génie civil en régions nordiques et l'analyse des problèmes reliés au gel et au dégel des infrastructures de génie civil nécessitent une très bonne connaissance du comportement thermique et hydrique des sols et géomatériaux. Dans le contexte où les instances environnementales anticipent un réchauffement climatique des régions nordiques de l'ordre de 2°C ou 3°C pour les prochaines décennies, les infrastructures de génie civil construites sur des sols gelés en permanence (pergélisol) sont en péril. De plus, les besoins grandissant en énergie amènent à l'utilisation du sol comme source, mais aussi comme moyen de stockage de chaleur. La complexité du comportement thermique des sols requiert l'utilisation de modèles de conception des infrastructures permettant d'intégrer l'ensemble des phénomènes thermiques significatifs.À long terme, le programme de recherche vise : a) à une meilleure compréhension des phénomènes de transfert de chaleur dans les sols et géomatériaux et de leur influence sur le comportement des infrastructures en milieu nordique et sub-nordique; b) au développement de méthodes simplifiées pour tenir compte des nombreux phénomènes thermiques et de leur interaction dans les sols et infrastructures; c) à l'intégration systématique des analyses thermiques dans la conception des infrastructures et d) au développement de méthodes d'optimisation et de sélection des matériaux en fonction des conditions d'utilisation pour minimiser/maximiser les phénomènes thermiques à mitiger/exploiter.À court terme, le programme permettra d'optimiser les matériaux des systèmes de stockage de chaleur sous les résidences et de géothermie ainsi que des remblais de protection du pergélisol. Aussi, l'effet de la température sur les capacités de rétention et de transfert des sols et les transferts de vapeur sera établi pour divers sols et géomatériaux Finalement, une méthodologie adaptée à la caractérisation des paramètres thermiques des enrochements à granulométrie étalée sera développée.