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Quand la résine époxy renforce activement les poutres en béton
La technologie permettant de stabiliser les structures en béton avec des plastiques renforcés de fibres de carbone, et donc de les faire durer plus longtemps, a été développée il y a de cela plusieurs décennies, entre autres à l'Empa. Aujourd'hui, les chercheurs de Dübendorf travaillent sur une nouvelle variante à lamelles précontraintes – avec de bonnes perspectives d'application pratique.
Crédit image: S&P Clever Reinforcement Company AG
La réhabilitation d'un des ponts de l'autoroute entre Küssnacht et Brunnen (SZ) a été renforcée selon la méthode Ebrog, toutefois, sans précontrainte.
Poutrelles en béton déformées, fissures sur la face inférieure des ponts, risque de rouille pour les armatures… En Suisse, de nombreux ouvrages d’art prennent de l'âge. Prenez les routes nationales, par exemple : selon le rapport d'état 2019 de l'Office fédéral des routes (OFROU), une grande partie des ponts a été construite entre le milieu des années 1960 et les années 1980 – avec des charges de trafic nettement plus faibles qu'aujourd'hui.
Les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC) sont utilisés depuis longtemps pour réhabiliter les structures porteuses qui souffrent de leurs charges ; des lamelles plates, collées sur la face inférieure, contrebalancent la charge. Dans le cas de la méthode « Ebrog » (armature collée à l'extérieur sur des rainures), par exemple, qui n'est apparue que ces dernières années, des rainures étroites sont fraisées à l'avance dans le sens longitudinal de la poutre. Ceci donne plus de surface pour la transmission des forces, qui agissent également plus profondément dans le béton. Cette méthode a été utilisée pour la première fois en 2018 pour la rénovation d'un pont à Küssnacht.
Partenariat
public-privé
Les chercheurs de l'Empa poursuivent maintenant le développement de cette méthode dans le cadre d'un projet Innosuisse avec le partenaire industriel S & P Clever Reinforcement Company à Seewen. L'équipe dirigée par Christoph Czaderski, du département de recherche Structures d'ingénierie, teste des laminés en PRFC précontraints qui renforcent « activement » les poutres en béton : ils sont collés avec de la résine époxy sous contrainte de traction. Une fois que la liaison a durci, les extrémités sont détendues – et les bandes, qui « veulent » se contracter, s'opposent encore plus à la déviation.
Crédit image: Empa
Les fissures et déformations obtenues en laboratoire montrent que la nouvelle méthode a un grand potentiel. En haut : les différentes méthodes Ebrog avec et sans précontrainte. En bas : un élément non renforcé pour comparaison.