Projet ANR-15-CE22-0007 – MICRO : Matériaux Innovants Composites pour la Réparation d'Ouvrages : Approche fiabiliste du dimensionnement pour leur requalification et la prédiction de leur durabilité
Programme : Du bâtiment au cadre de vie bâti durable (DS0602) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Karim BENZARTI (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Département Matériaux et Structures (MAST))
Montant : 820000.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 48 mois
Résumé : Face au vieillissement du patrimoine bâti français, le renforcement structural par collage externe de matériaux composites s’impose progressivement comme une solution de choix pour réhabiliter les ouvrages et prolonger leur durée de vie. En offrant la possibilité de réduire les coûts de maintenance et de rationaliser la gestion des infrastructures, ce procédé revêt un intérêt  majeur pour les maîtres d’ouvrages et la société en général.
Le projet MICRO vise à débloquer les derniers verrous limitant l’utilisation de ces matériaux de renforcement en abordant les problématiques suivantes :
- il s’agira d'abord de mieux appréhender la durabilité et la fiabilité de ce procédé constructif à travers une approche fiabiliste et une analyse multi-échelle,
- on s’attachera également à anticiper les évolutions probables de la règlementation européenne, en proposant un système de renforcement composite innovant à empreinte environnementale réduite, basé sur l’utilisation de constituants naturels ou biosourcés et dépourvus de composés CMR.
Le développement d’une méthode probabiliste se justifie par le fait que les matériaux composites à matrice polymère n’ont été introduits que récemment dans le domaine de la construction, et que leurs lois de comportement dans ces conditions spécifiques de service restent encore mal connues. En effet, les performances de ces systèmes hétérogènes dépendent de plusieurs mécanismes complexes pouvant agir en synergie, ce qui rend délicate toute approche déterministe en raison des grandes variabilités observées. Il est donc impératif de pouvoir prédire la durée de vie des ouvrages requalifiés en appréciant leur risque de défaillance exprimé en termes de probabilités. 
Le projet MICRO développera donc une approche fiabiliste complète, qui prendra en compte des indicateurs et variables déterminés par analyse statistique dans le cadre d’un plan d’expérience rigoureux. Ce dernier s’appuiera sur un nombre optimal d’essais de vieillissement accélérés, représentatifs des conditions de service. L’analyse multi-échelle permettra quant à elle de justifier scientifiquement le choix des indicateurs de durabilité et d’identifier les différents mécanismes de dégradation de l’assemblage collé (au niveau de la matrice polymère et des interfaces fibre/matrice ou composite/béton).
Les matériaux de renforcement suivants seront considérés :
- le traditionnel système tissu de fibres de carbone / résine d’imprégnation époxy (procédé de référence), couramment utilisé sur chantier,
- des systèmes innovants et plus écologiques : tissus de fibres végétales ou de basalte / polymères « verts » (résine thermodurcissable de type époxy biosourcée). Une attention particulière sera portée au traitement de surface des fibres qui assurera la compatibilité avec la matrice, ainsi qu’au procédé de mise en forme des composites.
Ces matériaux composites seuls ainsi que les ouvrages requalifiés seront étudiés en vue de prédire leurs durées de vie. L’objectif du projet de recherche MICRO sera, in fine, de fournir aux maîtres d’ouvrages tous les éléments scientifiques et techniques d’aide à la conception et au dimensionnement des réparations par composites, en respectant l’approche semi-probabiliste des Eurocodes et en cherchant à satisfaire aux exigences performantielles de sécurité, fiabilité, durabilité et qualité imposées dans la nouvelle démarche Européenne.
Le projet MICRO s’étendra sur 48 mois de recherche bien structurée et coordonnée, et s’appuiera sur l’engagement d’équipes reconnues qui apporteront leurs compétences respectives sur les différents aspects du projet (développement matériau, étude de durabilité, dimensionnement de structures, analyse fiabiliste) en vue de proposer une méthodologie générique adaptée à l’ingénierie et à la requalification d’ouvrages pour des durées de vie de 10 à 100 ans. 
Ce projet répond à des problèmes pratiques et sera utile pour l’économie. Ses objectifs ambitieux justifient le coût prévisionnel.