Brevet FR2936824A1 — publié le 20100409

MATERIAU COMPOSITE POUR LE RENFORCEMENT D'UNE STRUCTURE DE GENIE CIVIL, PROCEDE ET OUVRAGE ASSOCIES La présente invention se rapporte à un matériau composite pour le renforcement d'une structure de génie civil ou de bâtiment. Elle vise également un procédé de renforcement d'une telle structure, par exemple en vue de lui conférer une prévention ou une protection cathodique. Le matériau composite, de même que le renfort mis en oeuvre selon le procédé de renforcement, comprend au moins une couche de tissu de fibres de carbone imprégné par une résine thermodurcissable ou thermoplastique. Il est possible d'utiliser une couche unique de tissu de fibres de carbone ou une pluralité de tissus de fibres de carbone superposés. De tels renforts sont connus pour augmenter la résistance des structures et les ouvrages de génie civil, notamment lorsque leurs caractéristiques mécaniques se détériorent du fait du vieillissement, d'un endommagement, d'un changement d'usage ou de remise en conformité d'un point de vue réglementaire. Ces renforts peuvent être préparés en usine puis mis en oeuvre sur des chantiers de bâtiments ou de travaux publics en les collants sur des surfaces à renforcer. Ils peuvent également être mis en oeuvre directement sur une structure par enduction par une résine thermodurcissable ou thermoplastique de la surface à renforcer, puis application d'un tissu de fibres de carbone. Il est ainsi possible de renforcer des surfaces de forme quelconque, éventuellement courbe ou irrégulière et on obtient un renfort particulièrement efficace et fiable où les efforts à reprendre sont transmis de la structure de génie civil aux fibres de carbone par l'intermédiaire d'une matrice de résine unique et homogène, en évitant toute couche de matériau intermédiaire entre cette matrice et la structure à renforcer. Un tel procédé de renforcement de structure de génie civil est décrit dans le document brevet FR 2 747 146. Le procédé ainsi décrit est commercialisé et mis en œuvre par la société Freyssinet sous le nom de référence commerciale � TFC �. Ces matériaux et procédés sont mis en oeuvre de manière régulière pour augmenter la résistance mécanique de structure de génie civil. Cependant un besoin d'augmentation des performances mécaniques des matériaux de renfort demeure et il peut être avantageux de développer des matériaux, ou des procédés permettant de les obtenir, de manière à augmenter encore les capacités de renforcement des ouvrages ou de diminuer la quantité de renforts utilisés pour une même performance permettant ainsi de réduire les coûts du renforcement d'un ouvrage. Un but de la présente invention est d'augmenter les 20 performances d'un matériau pour le renforcement d'une structure de génie civil. L'invention propose ainsi un matériau composite pour le renforcement d'une structure de génie civil, comprenant au moins une couche de tissu de fibres de carbone imprégnée 25 par une résine thermodurcissable ou thermoplastique où la résine thermodurcissable ou thermoplastique comprend des poudres de graphite dont la dimension maximale est supérieure ou égale à 5 pm et inférieure ou égale à 100 pm et dont la quantité volumique dans la résine 30 thermodurcissable ou thermoplastique est supérieure ou égale à 1% et inférieure ou égale à 15%. La quantité volumique de poudres de graphite dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est exprimée par rapport à la quantité totale de mélange résine plus poudres ; à titre d'exemple une composition où la quantité volumique dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est égale à 15% correspond à 85 parties de résine et 15 parties de poudres de graphite. De manière surprenante, les inventeurs ont pu constater que l'incorporation des poudres de graphite ainsi sélectionnées était susceptible d'augmenter très significativement la résistance à la rupture du matériau composite comprenant lesdites poudres en comparaison d'un matériau composite qui en est dépourvu. Selon un mode de réalisation de la présente invention la quantité volumique de la poudre de graphite dans la résine thermoplastique est supérieure ou égale à 2% et /ou inférieure ou égale à 7%. Selon un mode de réalisation de la présente invention la résine est une la résine thermodurcissable et elle est par exemple choisie parmi la liste constituée des composés suivants : résine époxy, résine phénolique, résine polyester, résine acrylique, résine polyuréthane, résine furane, ou leur combinaison. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le tissu de fibres de carbone se présente sous la forme d'une bande qui s'étend selon une direction longitudinale, les fibres de carbone de ce tissu forment d'une part des fils de chaine sensiblement continus et parallèles à la direction longitudinale, et d'autre part des fils de trame transversaux. A titre d'exemple un tissu utilisé pour la présente invention est un tissu comprenant 70% de fils de chaine et 30% de fils de trame. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le matériau composite comprend entre 25 et 75% en volume de fibres de carbone et entre 75 et 25 % en volume de matrice sous la forme d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique comprenant les poudres de graphite mentionnées ci-dessus. Il convient de noter que le matériau composite peut comprendre sur ses faces de la résine en excès, de manière à faciliter le collage sur la surface à consolider. A titre d'exemple, un matériau composite selon l'invention peut comprendre un coeur en tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique sur une épaisseur de 0,5 mm environ et 1 à 2 mm de résine thermodurcissable ou thermoplastique répartie autour du tissu imprégné. A titre d'exemple encore, un matériau composite selon l'invention peut être constitué d'un tissu de fibres de carbone de 300 à 700 g/m2, par exemple d'environ 500 g/m2, et de 800 g/m2 à 2kg/m2 de résine thermoplastique, par exemple entre environ 1,2 et 1,4 kg/m2 de résine. L'invention vise également un procédé pour renforcer une structure de génie civil consistant à coller au moins une couche de tissu de fibres de carbone sur une surface à renforcer appartenant à ladite structure, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) préparer la surface à renforcer ; b) enduire ladite surface d'une couche de résine thermodurcissable ou thermoplastique comprenant des poudres de graphite dont la dimension maximale est supérieure ou égale à 5 pm et inférieure ou égale à 100 pm et dont la quantité volumique dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est supérieure ou égale à 1% et inférieure ou égale à 15%, où la couche de résine est à l'état fluide et est capable d'adhérer sur la surface à renforcer de la structure de génie civil ; c) appliquer un tissu souple de fibres de carbone sur 5 la couche de résine encore à l'état fluide en exerçant sur ce tissu une pression. Grâce au procédé ci-dessus, il est possible de fabriquer in situ le matériau composite selon l'invention décrit ci-dessus. Il va de soi que les caractéristiques 10 visant le matériau composite et ses constituants selon l'invention sont également adaptés à la mise en œuvre du présent procédé. En outre la quantité et le type de poudre sélectionnés permettent d'imprégner le tissu de fibres de carbone de manière satisfaisante. 15 A titre d'exemple, la résine thermodurcissable ou thermoplastique à l'état fluide, appliquée pendant l'étape b) a une viscosité comprise entre 1000 et 100 000 mPa.s. Selon différents modes de réalisation du procédé selon l'invention, qui peuvent être combinés : 20 - la résine thermodurcissable ou thermoplastique de l'étape b) est une résine thixotropique ; - la structure de génie civil à renforcer est constituée d'un matériau choisi parmi le béton, le métal, le bois. 25 Selon un mode de réalisation le tissu de fibres de carbone est appliqué à l'état sec et dépourvu de matrice organique. Selon un autre mode de réalisation le tissu de fibres de carbone est appliqué à l'état préimprégné par une 30 matière organique, par exemple par la résine thermodurcissable ou thermoplastique de l'étape b). Selon un mode de réalisation, pour mettre en œuvre le procédé de renforcement selon l'invention, on procède comme suit . - la surface à renforcer de la structure de génie civil est nettoyée, le cas échéant sablée et/ou dégraissée, ou encore cette surface peut subir toute autre préparation mécanique ou chimique visant à assurer la durabilité du renforcement (étape a)) ; - cette surface est enduite d'un film mince de 10 résine thermoplastique à l'état fluide, ladite résine comprenant les poudres de graphite mentionnées (étape b)) ; - on applique ensuite le tissu de fibres, sec, sur le film de résine encore à l'état fluide, puis le tissu est marouflé, c'est-à-dire pressé contre la surface à réparer, 15 avec une pression suffisante pour égaliser l'épaisseur de la résine entre la surface à réparer et le tissu, et pour imprégner le tissu avec la résine (étape c)) ; - le cas échéant, on procède à une nouvelle application de résine et de tissu, s'il est souhaité 20 d'utiliser plusieurs couches de tissu superposées, éventuellement avec des dimensions de tissu différentes. A titre d'exemple la résine est une résine époxy comprenant les poudres de graphite mentionnées. A titre d'exemple encore, la résine est une résine bicomposants, 25 par exemple une résine comprenant les composants suivants de référence commerciale EPONAL TFC RESINE et EPONAL TFC DURCISSEUR. Selon un mode de réalisation, la résine polymérise à température ambiante. 30 Le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre dans de très nombreuses parties d'une structure de génie civil, notamment pour renforcer en flexion du béton précontraint, renforcer du béton à l'effort tranchant, confiner des poteaux en béton, renforcer vis-à-vis de séisme des structures en béton armé ou des structures en maçonnerie, solidariser des parties de structure en béton ou en maçonnerie, renforcer ou solidariser des parties métalliques notamment de cuves ou de réservoirs, par exemple en acier, renforcer ou solidariser des composants en bois. L'invention vise également un procédé de prévention ou de protection cathodique d'une structure de génie civil en béton armé comprenant une armature métallique comprenant les étapes suivantes . aa) renforcer une surface de génie civil en béton armé 15 en mettant en oeuvre le procédé ou en appliquant le matériau composite sur ladite surface à renforcer ; bb) mettre en place des moyens de connexion, notamment des connecteurs métalliques, avec l'armature métallique et d'autres moyens de connexion avec le tissu de fibres de 20 carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique ; cc) relier les moyens de connexion à un circuit électrique de manière à ce que l'armature métallique constitue une cathode et le tissu de fibres de carbone 25 imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique constitue une anode. Les inventeurs ont pu constater qu'une surface de génie civil en béton armé ainsi renforcée ou renforcée en mettant en oeuvre ledit matériau composite est 30 particulièrement appropriée pour servir d'anode en vue d'une prévention ou d'une protection cathodique d'un béton armé par armature métallique, notamment en acier. La prévention ou la protection cathodique d'une structure de génie civil en béton armé comprenant une armature métallique, par exemple en acier, vise à protéger cette armature de la corrosion. L'acier dans le béton est habituellement protégé contre la corrosion par passivation de l'acier, due à l'alcalinité élevée des solutions contenues dans les pores du béton. Une couche d'oxyde stable se forme à la surface de l'acier, ce qui peut empêcher la dissolution anodique du fer. Cependant la nécessité de mesures de protection supplémentaires apparaît lorsque cette couche d'oxyde stable devient instable (en cas de dépassivation) par exemple en raison de la pénétration de chlorures à l'interface acier/béton ou de la carbonatation du béton réduisant l'alcalinité de la solution contenue dans les pores à l'interface acier/béton. En cas de contamination du béton par des chlorures, les ions chlorures déclenchent la dépassivation ce qui entraîne la corrosion lorsque l'oxygène pénètre dans les zones passives restantes. La dépassivation et donc la corrosion peuvent être caractérisées par l'établissement d'un potentiel acier/béton spécifique, le potentiel de piqûration (piqûre de corrosion) Epiq. Avec des potentiels plus positifs qu'Epiq, une augmentation forte du taux de dissolution du fer entraîne des taux de corrosion élevés sur des petites zones localisées à la surface de l'acier, alors qu'avec des potentiels inférieure à Epiq (c'est-à-dire plus négatifs), la vitesse de corrosion diminue. La protection cathodique a pour but de déplacer le potentiel acier/béton vers une région où l'initiation de la corrosion, ou lorsque la corrosion a déjà commencé, la poursuite /propagation de la corrosion est supprimée si bien qu'un défaut de corrosion est improbable pendant la durée de vie de la structure. Dans le cas du béton armé, un défaut de corrosion peut comprendre la fissuration et une délamination du béton d'enrobage pouvant provenir d'une perte de métal aussi faible que 50 pm sur une partie de l'armature, en raison des contraintes d'éclatement générées par des quantités importantes de produits de corrosion. Dans des structures en béton armé, la protection cathodique peut être réalisée par polarisation de l'armature avec un courant � extérieur �. Des anodes sont donc installées à la surface et connectées au pôle positif d'une alimentation en courant continu dans le cas d'une protection par courant imposé. Le système négatif ou la cathode du système est constitué par l'armature en acier. Dans le cas du courant imposé, le pôle négatif de l'alimentation en courant continu est connecté à l'armature en acier. Le béton, en particulier la solution contenue dans les pores, permet le flux de courant dans l'électrolyte et les mouvements ioniques associés. Le changement de potentiel acier/béton est indiqué par des électrodes intégrées dans le béton ou placées à la surface du béton, et utilisées, conjointement à des instruments et à des connexions à l'armature appropriés, afin de mesurer les potentiels acier/béton/électrode. Lorsque des conditions environnementales favorisant l'apparition de la corrosion sur l'armature sont susceptibles de se produire au cours de la durée de vie de la structure, ou pendant son exploitation, la protection cathodique constitue une méthode de prévention de la corrosion de l'acier dans le béton. Une protection suffisante de la corrosion est assurée lorsque des critères spécifiques de protection sont satisfaits à des points représentatifs de la structure. La pratique distingue deux cas. Lorsque la protection cathodique a pour but d'améliorer la résistance à la corrosion de l'acier des structures en béton armé et précontraint qui sont supposées pouvoir être contaminées par des chlorures au cours de leur durée de vie, il convient d'appliquer une petite polarisation cathodique de l'interface acier/ béton dès le début de l'utilisation. Il convient que cette polarisation maintienne le potentiel acier/béton en dessous (plus négatif) de Epiq afin d'empêcher l'amorçage de la corrosion. La polarisation négative obtenue limite ou empêche également la migration des ions chlorures vers l'armature d'acier, évitant ainsi de dépolariser l'acier lorsque l'ensemble anodique de la protection cathodique se trouve sur la surface où la contamination aura lieu. Cette mesure de protection préventive est usuellement appelée � prévention cathodique � et s'applique aux structures nouvelles ou aux structures existantes lorsque les ions chlorures n'ont pas atteint l'acier et que la dépolarisation n'a pas encore eu lieu. Dans les structures plus anciennes avec une armature en acier corrodé, la protection cathodique fait partie du concept de réhabilitation et vise à réduire la vitesse de corrosion de l'armature depuis des valeurs significatives jusqu'à des valeurs négligeables. Il convient alors que le potentiel acier / béton soit réduit à des valeurs qui se situent dans l'intervalle du potentiel de protection Eprot. Le potentiel de corrosion Ecorr et le potentiel de protection Eprot dépendent des conditions environnementales (teneur en chlorures, pH aux lieux anodiques locaux, température, teneur en oxygène, humidité). La densité de courant nécessaire à la � prévention cathodique � représente approximativement un ordre de grandeur inférieur à celle requise pour la protection cathodique, non seulement parce que les potentiels acier/béton requis pour la prévention cathodique sont moins négatifs que ceux requis pour la protection cathodique mais également parce que l'acier passif se polarise plus facilement. Les densités de courant types pour la prévention cathodique varient entre 0,2 mA/m2 et 2 mA/m2 comparé à environ 2 mA/m2 à 20 mA/m2 pour la protection cathodique de l'acier sans revêtement. Pour l'acier avec un revêtement organique, ces densités sont davantage réduites, en fonction de la conductivité du revêtement et le degré d'une éventuelle dégradation du revêtement. Les inventeurs ont pu constater qu'une structure de génie civil en béton armé comprenant une armature métallique et renforcée en mettant en œuvre le procédé pour renforcer une structure selon la présente invention ou en appliquant le matériau composite selon l'invention est particulièrement adaptée à permettre la mise en place de moyens de prévention ou de protection cathodique. Les inventeurs ont en effet constaté que le renfort ainsi constitué est susceptible de conduire l'électricité de manière satisfaisante beaucoup plus aisément qu'un renfort comprenant un tissu de fibres de carbone et une matrice thermodurcissable ou thermoplastique dépourvue de poudre de graphite. A cette fin, l'application du matériau composite selon l'invention sur la surface à renforcer peut se faire par collage dudit matériau composite avec une colle ou une résine conductrice ou par ramollissement de la résine comprenant les poudres de graphite et application sur ladite surface. Il convient de noter que pour la mise en oeuvre de prévention ou de protection cathodique d'une structure de génie civil, on peut envisager de substituer aux poudres de graphite d'autres poudres conductrices, comme de métaux ou de métalloïdes. Cependant, l'utilisation de poudres de graphite a été identifiée par les inventeurs comme particulièrement avantageuse et permettant d'obtenir un renfort stable et nécessitant la mise en oeuvre d'une quantité limitée de poudre dans la résine. Selon différents modes de réalisation du procédé de prévention ou de protection cathodique selon l'invention, qui peuvent être combinés entre eux : - des fibres métalliques ont été introduites dans le tissu de fibres de carbone préalablement à l'étape aa) ; - des parties métalliques, par exemple en titane, sont disposées sur la surface du tissu de fibres de carbone imprégnée par la résine thermodurcissable ou thermoplastique, opposée à la surface dudit tissu en contact avec la surface à renforcer de la structure de génie civil ; ces parties métalliques font partie des moyens de connexion au tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermoplastique. - lesdites parties métalliques couvrent une partie seulement de la surface du tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique et ces parties métalliques sont choisies parmi des grillages métalliques, des treillis métalliques, des bouches métalliques, des plaques métalliques. A titre d'exemple, les parties métalliques peuvent occuper une bande de surface, de préférence longitudinale, plus étroite que la surface renforcée avec le tissu de fibres de carbone imprégné de résine ; elles peuvent également être disposées sous forme de segments répartis le long de la surface renforcée. Des moyens d'alimentation électrique sont alors soudés à ces parties métalliques. Selon un mode de réalisation, l'invention vise une prévention cathodique et on applique une tension entre l'anode et la cathode de manière à produire un courant supérieur ou égal à 1 mA/m2 et inférieur ou égal à 5mA/m2, par exemple sensiblement égal à 2mA/m2. Selon un mode de réalisation, l'invention vise une protection cathodique et on applique une tension entre l'anode et la cathode de manière à produire un courant supérieur ou égal à 10 mA/m2 et inférieur ou égal à 50 mA/m2, par exemple sensiblement égal à 20 mA/m2. La présente invention vise également une structure de génie civil comprenant au moins une surface renforcée avec le matériau composite selon l'invention ou selon le procédé pour renforcer une structure selon l'invention et/ou protégée par prévention ou protection cathodique selon l'invention. Comme vu ci-dessus une telle structure ainsi renforcée peut être équipée de moyens permettant d'en assurer la prévention ou la protection cathodique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de mesure de la résistivité d'un matériau composite selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'un chargement 5 effectué pour caractériser le matériau composite selon l'invention. Des essais ont été effectués avec une résine époxy de référence commerciale � EPONAL 376 � �. Le tissu de fibres de carbone utilisé est un tissu 10 comprenant 70% de fils de chaîne de 30% de fils de trame. L'épaisseur d'un pli de tissu est sensiblement de 0,48 mm. Des essais ont montré que pour permettre une bonne imprégnation du tissu de fibres de carbone par la résine, il convenait de limiter à au plus 15% en volume la quantité 15 de poudre de graphite. L'imprégnation est encore facilitée dans la plage de 2% à 7% en volume. Les essais effectués pour caractériser le matériau composite selon l'invention ont été réalisés avec des 20 teneurs volumiques de poudres de graphite de 2,5% et 5% volumique. Parmi les caractérisations effectuées, la résistivité du matériau composite a été déterminée en vue de son utilisation pour des applications de prévention ou de 25 protection cathodique. Quatre familles de poudres de graphite ont été étudiées dont les références commerciales sont les suivantes . - poudres de graphite de teneur en carbone supérieur à 30 99.9%, commercialisées par la société � SICOMIN � �; - poudres � Graftech � � naturelles, commercialisées par la société UCAR ; - poudres � Graftech � � synthétiques GS10E, commercialisées par la société UCAR ; - poudres � MC � �, commercialisées par la société Morgan Carbon. Le montage utilisé pour caractériser les échantillons est reporté en figure 1. Des échantillons ont été réalisés par mélange préalable de la résine et des poudres de graphite puis imprégnation d'une bande de tissu de fibres de carbone 10 d'une largeur de 4 cm sur une plaque d'acier inoxydable 20. Il en résulte un matériau composite, 12, 13 selon l'invention où la partie 13 est solidaire à la plaque d'acier 20 et la partie 12 déborde légèrement hors de cette plaque. La partie 11 de la bande de tissu de fibres de carbone n'est pas imprégnée et est raccordée à une entrée d'un ohm-mètre 30. La plaque d'acier 20 est raccordée à l'autre entrée de l'ohm-mètre 30. Les résultats de la mesure de la résistance électrique ainsi déterminée (moyenne de deux mesures) sont reportés dans le tableau 1 pour 10 échantillons selon l'invention (El à E10) et un échantillon comparatif (EC1) obtenu avec la résine dépourvue de poudre de graphite.30 i Echan- Poudre de graphite % volumique Résistance tillon poudre (Q) graphite El �Graftech�� naturelle 2,5 57 � 12 E2 �Graftech�� naturelle 5 36 � 6 E3 �Graftech�� GS10E 2,5 120 � 40 E4 �Graftech�� GS10E 5 100 � 40 E5 50% �Graftech�� naturelle et 2,5 102 � 32 50 % �Graftech�� GS10E E6 50% �Graftech�� naturelle et 5 115 � 60 50 % �Graftech�� GS10E E7 �Sicomin�� 2,5 75 � 5 E8 �Sicomin�� 5 32 � 12 E9 �MC�� 2,5 105 � 5 E10 �MC�� 5 120 � 10 EC1 - 0 150 � 30 TABLEAU 1 On constate que l'incorporation de poudre de graphite permet de diminuer très significativement la résistance électrique d'un échantillon selon l'invention en comparaison avec celle de l'échantillon comparatif EC1. On note que la résistance électrique d'un échantillon selon l'invention peut être diminuée d'un facteur 5 par rapport à l'échantillon comparatif EC1. On constate en outre que l'imprégnation des échantillons selon l'invention avec la résine comprenant les poudres de graphite a été bonne. Il est ainsi possible de diminuer très significativement la résistance électrique de matériau composite pour le renforcement d'une structure de génie civil tout en obtenant un composite bien imprégné et ainsi de permettre la mise en oeuvre de manière plus aisée et plus économique de méthodes de prévention ou de protection cathodique. Une deuxième série d'échantillons a été réalisée en vue de caractériser les propriétés mécaniques des matériaux composites selon l'invention. Des éprouvettes de 300 mm de long et 20 mm de large ont été découpées dans des bandes de tissu de fibres de carbone imprégnées par la résine comprenant des poudres de graphite (échantillons selon l'invention E11 à E12) ou dépourvue de poudre de graphite (échantillon comparatif E02). Les éprouvettes ont été découpées de manière à ce que les fils de chaînes soient orientés dans le sens de la plus grande longueur. L'épaisseur des échantillons a été mesurée à 1,15 � 0,05 mm, où l'épaisseur du tissu imprégné est sensiblement de 0,48 mm et le reste de l'épaisseur correspond à de la résine en excès. Des jauges de déformation ont été collées au centre de chaque éprouvette. Un coffrage est utilisé pour permettre un bon alignement de l'éprouvette avant de la disposer dans les mordaches d'une machine d'essais. Des essais de traction sont réalisés où la vitesse de montée en charge est de 2 daN/s. Le chargement effectué est reproduit sur la figure 2 et comprend une première sollicitation en charge jusqu'à une valeur F1 d'environ 200 daN, puis une décharge jusqu'à 10 daN et un deuxième chargement jusqu'à la rupture de l'éprouvette afin de déterminer la valeur de la charge de rupture FR. On observe que le comportement de l'ensemble des éprouvettes pendant le cycle de charge/décharge est 5 similaire. De manière surprenante, on constate une augmentation très significative de la charge à la rupture pour les échantillons selon l'invention en comparaison avec l'échantillon de référence, comme montré sur le tableau 2. 10 Les données reportées dans le tableau 2 correspondent à une moyenne de 3 essais par type d'échantillon. La contrainte à la rupture oR et le module d'élasticité E sont estimés en considérant que l'épaisseur à considérer est de 0,48 mm, correspondant à l'épaisseur du 15 tissu de fibres de carbone. Echantillon Poudre de % volumique FR (daN) aR (MPa) E (GPa) graphite poudre graphite E11 �Graftech�� 2.5% 1605 � 50 1715 � 55 115 � 5 naturelle E12 �Sicomin�� 5 % 1465 � 150 1548 � 160 114 � 2 EC2 - 0 1356 � 20 1423 � 30 120 � 8 TABLEAU 2 On observe que la limite de rupture des échantillons 20 selon l'invention est très significativement augmentée en comparaison de l'échantillon de référence. Il est ainsi possible d'augmenter la résistance d'une structure de génie civil grâce à l'incorporation des poudres de graphite sélectionnées par les inventeurs dans une résine thermodurcissable ou thermoplastique pour l'imprégnation de tissus de fibres de carbone. L'invention ne se limite pas à ces types de réalisation et doit être interprétée de façon non limitative, en englobant tout mode de réalisation équivalent. REVENDICATIONS1. Matériau composite pour le renforcement d'une structure de génie civil, comprenant au moins une couche de tissu de fibres de carbone imprégnée par une résine thermodurcissable ou thermoplastique caractérisé en ce que la résine thermodurcissable ou thermoplastique comprend des poudres de graphite dont la dimension maximale est supérieure ou égale à 5 pm et inférieure ou égale à 100 pm et dont la quantité volumique dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est supérieure ou égale à 1% et inférieure ou égale à 15%. 2. Matériau composite selon la revendication précédente caractérisé en ce que la quantité volumique de la poudre de graphite dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est supérieure ou égale à 2% et/ou inférieure ou égale à 7%. 3. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la résine thermodurcissable est choisie parmi la liste constituée des composés suivants : résine époxy, résine phénolique, résine polyester, résine acrylique, résine polyuréthane, résine furane, ou leur combinaison. 4. Procédé pour renforcer une structure de génie civil consistant à coller au moins une couche de tissu de fibres de carbone sur une surface à renforcer appartenant à ladite structure, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) préparer la surface à renforcer ; b) enduire ladite surface d'une couche de résine thermodurcissable ou thermoplastique comprenant des poudresde graphite dont la dimension maximale est supérieure ou égale à 5 pm et inférieure ou égale à 100 pm et dont la quantité volumique dans la résine thermodurcissable ou thermoplastique est supérieure ou égale à 1% et inférieure ou égale à 15%, où la couche de résine est à l'état fluide et est capable d'adhérer sur la surface à renforcer de la structure de génie civil ; c) appliquer un tissu souple de fibres de carbone sur la couche de résine encore à l'état fluide en exerçant sur 10 ce tissu une pression. 5. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que le tissu de fibres de carbone est appliqué à l'état sec et dépourvu de matrice organique. 6. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce 15 que le tissu de fibres de carbone est appliqué à l'état préimprégné par une matière organique, par exemple par la résine thermodurcissable ou thermoplastique de l'étape b). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que la résine thermodurcissable ou 20 thermoplastique de l'étape b) est une résine thixotropique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que la structure de génie civil à renforcer est constituée d'un matériau choisi parmi le béton, le métal, le bois. 25 9. Procédé de prévention ou de protection cathodique d'une structure de génie civil en béton armé comprenant une armature métallique comprenant les étapes suivantes : aa) renforcer une surface de génie civil en béton armé en mettant en œuvre le procédé selon l'une quelconque des 30 revendications 4 à 8 ou en appliquant le matériau compositeselon l'une quelconque des revendications 1 à 3 sur ladite surface à renforcer ; bb) mettre en place des moyens de connexion avec l'armature métallique et d'autres moyens de connexion avec le tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique ; cc) relier les moyens de connexion à un circuit électrique de manière à ce que l'armature métallique constitue une cathode et le tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique constitue une anode. 10. Procédé de prévention ou de protection cathodique selon la revendication précédente caractérisé en ce que des fibres métalliques ont été introduites dans le tissu de fibres de carbone préalablement à l'étape aa). 11. Procédé de prévention ou de protection cathodique selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que des parties métalliques, par exemple en titane, sont disposées sur la surface du tissu de fibres de carbone imprégnée par la résine thermodurcissable ou thermoplastique, opposée à la surface dudit tissu en contact avec la surface à renforcer de la structure de génie civil et en ce que les parties métalliques font partie des moyens de connexion. 12. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que les parties métalliques couvrent une partie seulement de la surface du tissu de fibres de carbone imprégné par la résine thermodurcissable ou thermoplastique et où ces parties métalliques sont choisies parmi des grillages métalliques, des treillis métalliques, des bandes métalliques, des plaques métalliques. 13. Procédé de prévention cathodique selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu'on applique une tension entre l'anode et la cathode de manière à produire un courant supérieur ou égal à 1 mA/m2 et inférieur ou égal à 5mA/m2, par exemple sensiblement égal à 2mA/m2. 14. Procédé de protection cathodique selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu'on applique une tension entre l'anode et la cathode de manière à produire un courant supérieur ou égal à 10 mA/m2 et inférieur ou égal à 50 mA/m2, par exemple sensiblement égal à 20 mA/m2. 15. Structure de génie civil comprenant au moins une surface renforcée avec le matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou selon le procédé de l'une quelconque des revendications 4 à 8 et/ou protégée par prévention ou protection cathodique selon le procédé de l'une quelconque des revendications 9 à 14.