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Auteur(s)
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Jean LUYCKX : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (chimie industrielle) - Détaché par Elf-Atochem à la direction technique de la société Soficar en charge des qualifications aéronautiques et de développement
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article est axé sur les usages structuraux des composites à base de fibres de carbone.
Nous omettons les usages liés à la décoration ainsi que les fibres courtes, bien que le béton renforcé de 1 à 4 % de fibres de carbone courtes soit connu depuis 1970. Les applications industrielles de ce béton sont restreintes à l’utilisation de fibres à bas prix et de caractéristiques mécaniques moindres. La charge de fibres de carbone permet de fabriquer des panneaux, posés à l’extérieur des bâtiments, en béton allégé relativement résistant aux intempéries. La première application de ces panneaux est le recouvrement du dôme d’Al Shaheed, à Bagdad, en Irak, en 1982. Depuis cette date, les applications semblent limitées à l’utilisation de fibres de brai (pitch) et à d’autres fibres textiles comme le polyéthylène ou le polypropylène.
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6. Utilisations industrielles des composites à base de fibres de carbone
6.1 Au Japon
Les Japonais vivent dans une région particulièrement touchée par les tremblements de terre et possèdent la grande majorité des lignes de fabrication des fibres de carbone. Il était donc normal que, dans un souci de développement, ils s’intéressent un jour au renforcement des bâtiments. Dans ce but, ils formèrent une association (ACC Club) qui regroupe aujourd’hui les principaux producteurs de fibres et les utilisateurs potentiels [9].
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Câbles de précontrainte (tableau 2)
Après les premiers tests dans les laboratoires des universités spécialisées dans le génie civil, à partir de 1988, des ponts contenant des câbles à base de composites en fibres de carbone furent construits. Si les premiers ponts étaient relativement étroits et à usage piétonnier, petit à petit, avec l’expérience acquise, dès 1990, les Japonais furent capables de construire des ponts de plusieurs kilomètres de long, sous forme d’assemblage d’éléments contenant de plus en plus de câbles de précontrainte en fibres de carbone.
En 1977, pour la construction du pont suspendu de Kurushima (longueur totale 1 307 m), 4 haubans de plus de 500 m de longueur en fibres de carbone ont été utilisés pour stabiliser la passerelle de montage des câbles de suspension en acier.
Pour les Japonais, c’est une première étape pour arriver à la construction d’un pont suspendu ou d’un pont à haubans où tous les câbles en acier seraient remplacés par des câbles à base de fibres de carbone.
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Réhabilitation
Au Japon, pays qui regroupe plus de 1 000 îles dont quatre principales, les phénomènes de corrosion saline sont souvent observés. Dans les trois dernières années, de nombreux ponts en béton précontraint ont dû être renforcés extérieurement en raison de la corrosion des aciers. Ces renforcements ont été appliqués sur les piles ou sur les faces inférieures des tabliers en utilisant des préimprégnés à base de fibres de carbone comme renfort, et suivant le même principe que le procédé L’Hermite.
La mise en place se fait d’après le mode opératoire suivant :
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mise à nu du béton des colonnes (sablage) ;
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pose d’un primaire (résine époxyde...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - REYNES (M.) - Les composites. - Presses Universitaires de France, Que sais-je ?
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(2) - * - FRP International (Hiver 1997) vol. V, issue 1, p. 4-5.
-
(3) - BESSIÈRE (J.-F.) - La potentialité des matériaux composites de synthèse dans l’architecture. - École d’architecture de Paris Belleville, mémoire de fin d’études (1996).
-
(4) - L’HERMITE (R.) - L’application des colles et résines dans la construction. - Ann. ITBTP, série Béton et béton armé (nov. 1967), no 239.
-
(5) - L’HERMITE (R.), BRESSON (J.) - Béton armé d’armatures collées. - Colloque RILEM, Paris (4-6 sept. 1967), p. 175-203.
-
(6) - THEILLOUT (J.-N.) - Le renforcement des structures par la technique des tôles collées :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Fibres de carbone.
ANNEXES
ABOISSIÈRE (J.) - Propagation de dommages d’impact dans un matériau composite stratifié à fibres de carbone et résine époxyde. - 2003.
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