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Responsable(s) Jean-Claude Carret

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Claude Carret


PLAN DE COURS

Automne 2024
CTN114 : Éléments de matériaux de construction (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 75,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
À la suite de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure : de réaliser différents essais de laboratoire sur les granulats, les sols, le béton, le bitume et les enrobés; de vérifier des essais de laboratoire effectués par d’autres sur les granulats, les sols, le béton, le bitume et les enrobés; de calculer le dosage d’un béton et d’un mortier; de formuler un enrobé.

Initiation aux notions de granulats, mécanique des sols, béton, bitume et enrobés utilisés en ingénierie de la construction. Granulats : caractéristiques et propriétés; granulométrie; densité; masse volumique; teneur en eau; durabilité; mélange; méthodes de caractérisation et de contrôle. Mécanique des sols : caractéristiques des sols; reconnaissance des sols; relations de phases; arrangement des particules; plasticité et consistance; méthodes de caractérisation et de contrôle, granulométrie par tamisage et sédimentométrie, teneur en eau et limites d’Atterberg, description et classification des sols et compactage. Béton : propriétés, essais et constituants; formulation et dosage; malaxage, transport, mise en place et mûrissement. Bitume : composition; propriétés; classification et types de bitumes; essais. Enrobés : propriétés; classification et types d’enrobés; fabrication; formulation et validation; procédés innovateurs.

Séances de laboratoire, exemples pratiques et exercices reliés aux notions étudiées en classe et aux applications en construction.



Objectifs du cours

Le but de ce cours est d’acquérir les notions élémentaires relatives aux sols et aux matériaux de construction suivants : granulats, béton, bitume et enrobés bitumineux. Ce cours permet également de se familiariser avec les essais de laboratoire pratiqués sur ces matériaux afin de savoir les réaliser et les analyser dans un contexte professionnel. À l’issue de ce cours, l’étudiant sera en mesure de :

  • Expliquer les principales caractéristiques et propriétés des sols, des granulats, du béton, du bitume et des enrobés bitumineux utilisées en ingénierie;
  • Maîtriser les notions élémentaires/relatives à la mécanique des sols, aux granulats, au béton, au bitume et aux enrobés bitumineux;
  • Employer les outils de classification, de dosage et de formulation propre à chacun des matériaux étudiés;
  • Vérifier différents essais de laboratoire sur les sols, les granulats, le béton, le bitume et les enrobés bitumineux;
  • Rédiger un rapport de laboratoire structuré, concis, clair et complet;



Stratégies pédagogiques
  • 39 heures de cours magistral (3 heures par semaine) incluant des périodes de questions, de discussion et de résolutions de problèmes pratiques;
  • Travaux pratiques en laboratoire par les étudiants, en équipe, permettant de prendre un contact physique avec les matériaux étudiés (granulats, sols, bétons, bitume et enrobés bitumineux), de réaliser des essais de caractérisation et de comportement mécanique en respectant les normes et les méthodes d'essais utilisées et de présenter les résultats dans des rapports écrits;
  • Retours en classe sur les séances de travaux pratiques faites en laboratoire afin de bien faire le lien entre les notions théoriques abordées dans le cours et les aspects pratiques; 
  • Examens par blocs de cours terminés et quiz réguliers durant le trimestre permettant aux étudiants de prendre connaissance de leurs progrès et de leur réussite pendant la session;
  • Examen final récapitulatif permettant aux étudiant(e)s de valider leur niveau d'assimilation de la matière;
  • L'étudiant(e) est incité(e) à utiliser les outils informatiques mis à sa disposition (exercices sur Moodle, capsules vidéos, etc.) ou suggérés par le professeur;
  • L'étudiant(e) est incité(e) à consulter régulièrement des ouvrages de référence disponibles à la bibliothèque de l’école ou ailleurs.



Utilisation d’appareils électroniques
  • Un ordinateur portable personnel ou tablette sera utilisé à chaque séance.

  • La captation sonore, visuelle ou audiovisuelle des cours est interdite sans la permission écrite de la personne responsable de l’activité pédagogique.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Lundi 12:00 - 18:00 Laboratoire
02 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Mardi 12:00 - 18:00 Laboratoire
03 Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Mercredi 12:00 - 18:00 Laboratoire
04 Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 12:00 - 18:00 Laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Diego Ramirez Cardona Activité de cours Diego.Ramirez-Cardona@etsmtl.ca A-3496
01 Amir Hossein Daneshi Sadr Laboratoire amir-hossein.daneshi-sadr.1@ens.etsmtl.ca
01 Manassée Foksou Tchilla Laboratoire manassee.foksou-tchilla.1@ens.etsmtl.ca
02 Jean-Claude Carret Activité de cours Jean-Claude.Carret@etsmtl.ca A-3495
02 Amir Hossein Daneshi Sadr Laboratoire amir-hossein.daneshi-sadr.1@ens.etsmtl.ca
02 Danial Arzjani Laboratoire danial.arzjani.1@ens.etsmtl.ca
03 Jean-Philippe Roy Activité de cours cc-jean-philippe.roy@etsmtl.ca A-1576
03 Manassée Foksou Tchilla Laboratoire manassee.foksou-tchilla.1@ens.etsmtl.ca
03 Jean-Philippe Roy Laboratoire cc-jean-philippe.roy@etsmtl.ca A-1576
04 Jean-Philippe Roy Activité de cours cc-jean-philippe.roy@etsmtl.ca A-1576
04 Amir Hossein Daneshi Sadr Laboratoire amir-hossein.daneshi-sadr.1@ens.etsmtl.ca
04 Manassée Foksou Tchilla Laboratoire manassee.foksou-tchilla.1@ens.etsmtl.ca
04 Jean-Philippe Roy Laboratoire cc-jean-philippe.roy@etsmtl.ca A-1576



Cours

La matière de ce cours, subdivisée en groupes de sujets, est présentée dans l’ordre chronologique suivant (les durées indiquées sont approximatives) :

 

Contenus traités dans le cours Heures
Cours 1 : introduction générale, présentation du cours et de l'évaluation, règlements concernant les travaux pratiques, sécurité en laboratoire, rédaction d'un rapport de laboratoire structuré, clair, concis et complet .  3h
Cours 2 à 4 (Granulats) : définitions, sources, caractéristiques et propriétés, techniques d’échantillonnage, granulométrie, relations volumiques et humidité, classes granulaires, critères d'utilisation et normes, durabilité, matières délétères, combinés granulaires. 9h
Cours 5 et 6 (Sols) : définitions, principales caractéristiques des sols , granularité, essai par tamisage et sédimentation, diagramme de phases (M/V), limites de consistance, classification USCS des sols, arrangement des particules dans les sols cohérents et pulvérulents, compactage. 6h
Cours 7 à 9 (Bétons) : définitions, propriétés et caractéristiques du béton et de ses constituants, ajouts cimentaires, adjuvants, béton à air entraîné, formulation et dosage des bétons de ciment selon la méthode des volumes absolus, malaxage, transport, manutention, mise en place, mûrissement et finition du béton, méthodes d’essais et de contrôle. 9h
Cours 10 (Bitume) : historique, provenance, composition, propriétés, classification, essais, classification SUPERPAVE et LC, bitumes fluidifiés et émulsions. 3h
Cours 11 et 12 (Enrobés bitumineux) : définitions, utilisation, propriétés, types, essais, formulation selon la méthode Marshall.  6h
Cours 13 : présentation orale par équipe du laboratoire sur le bitume et les enrobés bitumineux, révisions. 3h
Total 39

 Les dates et l'horaire des cours sont disponible sur Moodle. 




Laboratoires et travaux pratiques

Les séances de laboratoires, groupées selon quatre thèmes, sont présentées dans l’ordre chronologique suivant (les durées indiquées sont approximatives) :

 

Description Heures
Laboratoires 1 à 3 (Granulats) : identification, réduction et granulométrie par tamisage; mesure de la résistance à l'attrition; mesure de l’absorption, de la densité et de la masse volumique pilonnée; estimation de la présence de matières délétères. 8
Laboratoires 4 et 5 (Sols) : identification, granulométrie par sédimentométrie; mesure des limites de consistance; identification; essai Proctor. 4
Laboratoires 6 et 7 (Bétons) : confection de mélanges de béton; mesure de l’affaissement, de la teneur en air, de la température et de la masse volumique; préparation des éprouvettes; essai de résistance en compression et en flexion. 6
Laboratoires 8 et 9 (Bitume et enrobés bitumineux) : mesure de la densité, de la recouvrance élastique et de la pénétration sur bitume; confection d’enrobés ; préparation des éprouvettes; mesure de la densité brute, de la densité maximale et des stabilités et déformations; validation d'une formulation Marshall. 6
Total 24

 

La présence (participation active) aux laboratoires est obligatoire. Les laboratoires seront réalisées en équipes de quatre étudiants. Tout autre nombre de participants par équipe doit être approuvé par le responsable du cours. Les dates et l'horaire des laboratoires sont disponible sur Moodle. 

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

n/a




Évaluation

La note globale est la résultante des évaluations durant le trimestre, de l’examen final et des travaux pratiques selon les pondérations suivantes :

 

Activité Description %
Examen durant la session

3 examens durant la session à la fin des blocs suivants du cours :

  1. Granulats (8 %)
  2. Sols (7,5 %)
  3. Bétons (7,5 %)
23
Examen Final Examen portant sur la matière vue en classe et en laboratoire  35
Quiz Quiz à la fin des séances de cours (8 x 1,5 %) 12
Travaux pratiques

3 rapports de laboratoires rendus en équipe portant sur les thèmes suivants :

  1. Granulats (8 %)
  2. Sols (6 %)
  3. Bétons (8 %)
1 présentation orale en équipe faisant la synthèse du laboratoire portant sur le bitume et les enrobés bitumineux (8 %)

30

  • Les évaluations durant la session, soit les quiz à la fin des séances de cours et les 3 examens, seront effectués en ligne. Ces évaluations seront effectuées dans les séances de cours comme indiqué sur le calendrier des séances.
  • La date de l’examen final sera déterminée durant le trimestre.
  • La présence au laboratoire est obligatoire (activité évaluée). Une note de 0 sera attribuée pour tout cas d’absence non justifiée sur la base des règlements institutionnels (voir section intitulée absence à un examen).
  • La note individuelle obtenue pour chaque évaluation de travail d'équipe en laboratoire (rapports et présentation orale) est pondérée en fonction d'une évaluation de pairs.
  • La note globale de réussite du cours est 60,0%.
  • Le cours comporte un double seuil. La note de réussite du cours portant sur les évaluations individuelles (examens durant la session, quiz et examen final) est 60,0%.



Double seuil
Note minimale : 60



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Aucun retard admissible.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire
  • Notes de cours et cahier de laboratoire disponible sur Moodle
  • Kosmatka, S.H., Association canadienne du ciment Portland (2011). Dosage et contrôle des mélanges de béton. 8e édition métrique canadienne, 411 p. (ISBN 9781896553221).
  • Carter A., Donovan H., MacInnis K., Strynadka T. (2018). Hot Mix Asphalt, 1st Edition, Canadian Technical Asphalt Association, CTAA (livre électronique)
  • Ministère des Transports du Québec, Laboratoire des Chaussées, Recueil des Méthodes LC – sections : granulats, liants hydrocarbonés et  enrobés bitumineux, Les Publications du Québec, édition la plus récente. (liste des méthodes d'essais sera fourni en cours - disponible en ligne)
  • ASTM International, **Liste de Normes à confirmer en cours de session**, édition la plus récente. (disponible en ligne)

 

 




Ouvrages de références
  • American Concrete Institute (1996). ACI Manual of Concrete Practice. Farmington Hills MI, American Concrete Institute, Part 1 to Part 5.
  • Asphalt Institute (1983). Asphalt Technology and construction practices - Instructor’s guide. 2nd edition, Maryland, ed. The Asphalt Institute, Educational Series No 1 (ES-1).
  • Asphalt Institute (1989). The Asphalt Handbook. Lexington,KY, ed. The Asphalt Institute, Manual Series No. 4 (MS-4), 607 p.
  • Association canadienne de normalisation (2004). A23.1-04 - A23.2-04 - Béton - Constituants et exécution des travaux / Essais concernant le béton. Rexdale Ont., Association canadienne de normalisation, CSA-A23.1-04, CSA-A23.2-04,  édition française, 556 p.
  • ASTM (1983). Properties of flexible Pavement Material. Philadelphia. Pa., J. J. Emery editor, ASTM Special Technical Publication No 807, 180 p.
  • ASTM (1984). Placement and Compaction of Asphalt Mixtures. Philadelphia, Pa., F. T. Wagnor, editor, ASTM Special Technical Publication No. 829, 152 p.
  • Bureau de normalisation du Québec (2013). Catalogue des normes québécoises. Québec, Bureau de normalisation du Québec.
  • Federal Highway Administration, Office of Technology Applications (s.d.). SUPERPAVE Asphalt Mixture Design - Workshop - Demonstration project No 90, Washington, D. C., Federal Highway Administration.
  • Gouvernement du Québec, ministère des Transports (2020). Cahier des charges et devis généraux.
  • Gouvernement du Québec, ministère des Transports (2019). Méthodes d’essai LC.
  • Gouvernement du Québec, ministère des Transports (2019). Normes - ouvrages routiers, Tome VII.
  • Lafleur J. (1991). Introduction à la géotechnique. traduction et adaptation par l’auteur de  « An introduction to Geotechnical Engineering » rédigé par Holtz et Kovacs en 1981, Montréal, Éditions de l’École Polytechnique de Montréal, 808 p. (ISBN 2-553-00222-3)
  • Shell Bitumes (1991). Bitumes - Techniques et utilisations. Paris, Société des pétroles Shell - Direction Bitumes, 149 p. (ISBN no 2-909297-00-4)
  • Terzaghi, K., Peck, R. B. & Mesri, G. (1996), Soil Mechanics in Engineering Practice. New York, John Wiley & Sons, Inc., 549 p.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

n/a