Contexte multimatériaux et structures de renforcement
Nouveau système de renforcement de structures en béton armé, bois et acier éco-efficient

L'objectif de cette étude est de développer un système de renforcement à base de mortier hautes performances fibré renforcé par des armatures composites destiné à l'amélioration des performances mécaniques de poutres en béton armé, en bois, ou en acier. Ces armatures composites sont constituées de fibres de carbone ou de verre enrobées par une matrice polymère (PRF). In fine, l'objectif est de développer de nouveaux « écomatériaux » plus performants mécaniquement que les solutions traditionnelles répondant également à de nouveaux critères du domaine de la construction à savoir une solution écologico-économique. L'étude se base sur des structures de type « poutre » réalisées en béton armé, en bois ou mixte acier-béton qui sont renforcées par des plaques de mortier hautes performances fibré et armé. Cette démarche s'inscrit parfaitement dans une logique de développement d'un écoproduit qui vise soit à prolonger la durée de vie d'ouvrages existants, soit à développer un nouveau système de poutre plus performant.

La recherche de la performance dans le domaine de la construction implique la formulation de nouveaux composants optimisés en fonction des types d'applications structurelles envisagées. Les propriétés de ces composants varient selon les propriétés intrinsèques des composants, les méthodes de formulation ou les procédés de mise en œuvre. L'évolution du dimensionnement des structures, qui traditionnellement considérait des optimisations portant sur la géométrie, peut être reconsidérée en cherchant à concevoir un multimatériau dont les propriétés et les lois de comportement seraient adaptées au fonctionnement de la structure. Par conséquent, le but final est d'obtenir une combinaison telle que les caractéristiques finales de la structure multimatériau soient supérieures aux caractéristiques de chaque élément élémentaire. L'optimisation des multimatériaux doit satisfaire aux exigences de performances telles que la rigidité, la résistance et la ductilité. Les critères structuraux précédemment cités se retrouvent dans les textes réglementaires définissant les comportements en service et ultimes des structures. Cette notion d'ingénierie performantielle se concrétise par des poutres combinant, dans l'état actuel de l'ingénierie de la construction,...