Présentation
RÉSUMÉ
Les matériaux composites associant matrices polymères et fibres textiles connaissent un développement important dans le domaine de la construction. Cet article fait état des principales formulations et techniques de transformation des polymères renforcés de fibres (FRP). Il présente également les grands domaines dans lesquels ces matériaux sont utilisés dans le cadre du génie civil ainsi que les caractéristiques des armatures composites de renforcement du béton armé, en substitution à l'acier. Dans le but de faciliter les procédures de dimensionnement, des méthodes de calcul prévisionnelles (issues des recommandations européennes) permettant d'évaluer les propriétés instantanées et différées des FRP sont proposées. L'ensemble de ces données est utilisé dans les règles de calcul développées par l'Association Française de Génie Civil en continuité avec les normes spécifiques au béton armé.
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Patrice HAMELIN : Ingénieur INSA génie civil - Docteur ès sciences - Professeur des universités (université de Lyon)
INTRODUCTION
Depuis une trentaine d'années les matériaux composites associant les matrices polymères à des renforts textiles ont été progressivement introduits dans le domaine de la construction. Leurs propriétés de tenue à la corrosion est à l'origine des premières réalisations industrielles dans le domaine du génie chimique.
La notion de multi-matériaux au sein de structures de type sandwich a ouvert le champ d'application des panneaux de façade, des panneaux de couverture dans le domaine du bâtiment, en combinant notamment des propriétés mécaniques et d'isolation thermique. Au regard des performances de résistances et de rigidités spécifiques de matériaux, tels que les composites carbone-époxy développés pour les applications aéronautiques, de potentielles avancées technologiques ont permis de faire évoluer les procédés constructifs des ouvrages d'art en cherchant soit :
à substituer aux câbles et haubans métalliques des câbles composites ;
à remplacer les tabliers traditionnels en béton armé par des éléments composites type caissons, sandwichs ou mixtes.
Lors de ces dix dernières années, dans un contexte général visant à améliorer la durabilité et la sécurité des bâtiments et des infrastructures existants, pour des conditions d'exploitation en service de plus en plus contraignantes et des conditions de sollicitations extrêmes (explosion, séisme) les composites FRP se sont affirmés comme des procédés de renforcement et de réparation particulièrement performants.
L'expérience acquise dans le domaine de la réparation et une meilleure évaluation de la durabilité de ces matériaux, dans les conditions d'environnement spécifiques au génie civil, ont permis de développer des marchés de niche pour lesquels les propriétés de tenue à la corrosion, les propriétés d'amagnatisme des FRP permettent de remplacer des armatures métalliques (acier, acier inoxydable) pour la réalisation d'ouvrages en béton souterrains, en sites marins, au sein d'installations industrielles spécifiques.
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Polymères renforcés de fibres (FRP) - Identification et champs d'application
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