application de composites textile-mortier (trc) à la

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’lermont UniversitéX Université Hlaise PascalX ênstitut PascalX HP èfqq.X xpfff ’zœRY%ZT-«œRR=Z‰X ’ZRSX UYR xxfdX ênstitut PascalX xpèyè =UHêœRœX «rance Application de composites textile-mortier (TRC) à la réparation de poutres béton armé vis-à-vis de lyeffort tranchant RÉSUzT=TS »z%H=UX zes courbes charge-flèche traduisant le comportement global des poutres réparées par TR’ sont qualitativement comparables à celle de la solution carbone-époxyh %H>œ’Tê« ’omparer lSévolution du comportement local des poutres béton armé renforcées par composites ’«RP et TR’h Sept poutres béton armé : ‰imension ' dhpf x fhdà x fhèà m p Résistance du béton en compression 2d. j7 pè YPa Poutre élancée 2Rapport agd ( phè.7 =rmatures en acier haute adhérence 2*=7 de nuance Sàff ' - zongitudinales inférieures ' p*=df - zongitudinales supérieures ' d*=x - ’adres ' *=x è coté sous dimensionné à l’effort tranchant 2asymétrique7 œndommagement des poutres 2avant réparation7 jusqu’à l’atteinte de limite d’élasticité du cadre instrumenté 2dhy ‰7 œSS=êS œXPÉRêYœZT=UX Propriétés de lNappareil photographique : mvBlueFOX 224G CCD Format de capteur **D/ niveaux de gris Résolution de la zone active hb-- x hO-- pixels Fréquence maximale hb Hz Type de transfert au capteur d’image Plein cadre .full frame8 Format du capteur d’image NGhI x BGUO mm .h4hGI f8 Géométrie des pixels SGS x SGS m Type de lecture Progressive Temps d’intégration U-s - h-s *apacité de chevauchement Oui Type de connecteur US9 US9 OG- Fabricant du capteur Sony Nom du capteur I*XONSèL4èQ Température ambiante admissible - à SB °* Propriétés de l’objectif : FUJINON 1 : HF16SA-1 Mise au point Manuel Iris Manuel Distance focale hb mm Plage de l’Iris FhGS ~ FOO Distance focale arrière .dans l’air8 hNGXX mm Position des pupilles de sortie -hNO mm Pas de vis du filtre MSX x -GNB mm M ise au point ~ -Gh m 5 ‰imensionnement du renforcement des poutres marquées par ' œffort ultime identique selon le modèle du treillis Déformation du cadre transversal instrumenté : Contribution à la reprise de lyeffort tranchant des différents matériaux constitutifs des poutres BA : 2Recours au principe de superposition et au modèle du treillis7 Exploitation des mesures de champs (corrélation d’images) ’%Z«ê»UR=Tê%ZS ‰œ RœZ«%R’œYœZT œT RÉSUzT=TS z%’=UX Poutres BA non renforcées Poutres BA non renforcées TRC mis en œuvre par ' - moulage au conact in situ - collage de plats préfabriqués Carbone-époxy 5 5 5 ’es courbes illustrent le comportement des poutres renforcées par ' TR’ en renfort continu 2longueur de àff mm7 en « U » moulé au contact ’«RP par bandes en « U » ze comportement qualitatif de lSensemble des poutres renforcées par TR’ est similaire à celui représenté sur cette courbeh Rh ’%ZT=YêZœ É X =h Sê z=RHêX Ph *=YœzêZ * [email protected] ’%ZTœXTœ Zécessité dSaugmenter la durée de vie des ouvrages existants ’hangement de destinationX modification des conditions d’exploitation des ouvrages =ffermissement des normes de sécurité et des conditions extrêmes (j Hesoin de techniques de réparation et renforcement de structures du génie civil za solution prédominante de renforcement par matériaux composites de type carbone-époxy 2carbon fibre reinforced polymerX « ’«RP »7 présente encore des inconvénientsh (j Zécessité d’envisager des solutions alternatives comme les composites textile-mortier ’%Z’zUSê%ZS ’ontrairement à la poutre réparée par ’«RPX la réparation par TR’ retarde mais permet la plastification des cadresh ze comportement du TR’ en fonction de la déformation des cadres est qualitativement différent de celui du ’«RP 2stabilisation de V TR’ 7h Pontage de la macrofissure par la bande de TR’X p zones observées le long du TR’ 2axe Yp7 ' - ‰eux « zones d’ancrage » faiblement déformées - Zone centrale linéaire 2déformation moyenne de xXdà A7 ' état de multi-fissuration du TR’ 2dSaprès des mesures de champs réalisées sur ce TR’ caractérisé en traction directe7h z’augmentation de l’ouverture de macro-fissure 2et de la déformation des cadres7 de la poutre engendre une diminution de la longueur des « zones d’ancrage » du TR’ conduisant à une stabilisation de la déformation maximale du TR’ 2ainsi que de la contribution du TR’ à la reprise de lSeffort tranchant dans la poutre7h ’omportement similaire pour l’ensemble des renforts TR’ moulés in situ 2dSépaisseur ' à mm7h Journées thématiques « techniques d’imagerie pour la caractérisation des matériaux et des structures du génie civil , 20-21 mars 2014, Clermont-Ferrand »

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’lermont UniversitéX Université Hlaise PascalX ênstitut PascalX HP èfqq.X xpfff ’zœRY%ZT-«œRR=Z‰X ’ZRSX UYR xxfdX ênstitut PascalX xpèyè =UHêœRœX «rance

Application de composites textile-mortier (TRC)à la réparation de poutres béton armé

vis-à-vis de lyeffort tranchant

RÉSUzT=TS »z%H=UXzes courbes charge-flèche traduisant le comportement global des poutres réparées par TR’ sont qualitativement comparables à celle de la solution carbone-époxyh

%H>œ’Tê«

’omparer lSévolution du comportement local des poutres béton armé renforcées par composites ’«RP et TR’h

Sept poutres béton armé : � ‰imension ' dhpf x fhdà x fhèà mp � Résistance du béton en compression 2d. j7 � pè YPa � Poutre élancée 2Rapport agd ( phè.7 � =rmatures en acier haute adhérence 2*=7 de nuance Sàff ' - zongitudinales inférieures ' p*=df - zongitudinales supérieures ' d*=x - ’adres ' *=x � è coté sous dimensionné à l’effort tranchant 2asymétrique7 � œndommagement des poutres 2avant réparation7 jusqu’à l’atteinte de limite d’élasticité du cadre instrumenté 2dhy ‰7

œSS=êS œXPÉRêYœZT=UX

Propriétés de lNappareil photographique :

mvBlueFOX 224G CCD

Format de capteur **D/ niveaux de gris Résolution de la zone active hb-- x hO-- pixels Fréquence maximale hb Hz Type de transfert au capteur d’image

Plein cadre .full frame8

Format du capteur d’image NGhI x BGUO mm .h4hGI f8 Géométrie des pixels SGS x SGS �m Type de lecture Progressive Temps d’intégration U-�s - h-s *apacité de chevauchement Oui Type de connecteur US9 US9 OG- Fabricant du capteur Sony Nom du capteur I*XONSèL4èQ Température ambiante admissible

- à SB °*

Propriétés de l’objectif :

FUJINON 1 : HF16SA-1

Mise au point Manuel Iris Manuel Distance focale hb mm Plage de l’Iris FhGS ~ FOO Distance focale arrière .dans l’air8

hNGXX mm

Position des pupilles de sortie

-hNO mm

Pas de vis du filtre MSX x -GNB mm Mise au point � ~ -Gh m

5 ‰imensionnement du renforcement des poutres marquées par ' œffort ultime identique selon le modèle du treillis

Déformation du cadre transversal instrumenté :

Contribution à la reprise de lyeffort tranchant des différents matériaux constitutifs des poutres BA :2Recours au principe de superpositionet au modèle du treillis7

Exploitation des mesures de champs (corrélation d’images)

’%Z«ê»UR=Tê%ZS ‰œ RœZ«%R’œYœZT œT RÉSUzT=TS z%’=UX

Poutres BA non renforcées

Poutres BA non renforcées

TRC mis en œuvre par ' - moulage au conact in situ

- collage de plats préfabriqués

Carbone-époxy

5

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’es courbes illustrent le comportement des poutres renforcées par ' � TR’ en renfort continu 2longueur de àff mm7 en « U » moulé au contact � ’«RP par bandes en « U »ze comportement qualitatif de lSensemble des poutres renforcées par TR’ est similaire à celui représenté sur cette courbeh

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� Zécessité dSaugmenter la durée de vie des ouvrages existants� ’hangement de destinationX modification des conditions d’exploitation des ouvrages � =ffermissement des normes de sécurité et des conditions extrêmes (j Hesoin de techniques de réparation et renforcement de structures du génie civil

za solution prédominante de renforcement par matériaux composites de type carbone-époxy 2carbon fibre reinforced polymerX « ’«RP »7 présente encore des inconvénientsh (j Zécessité d’envisager des solutions alternatives comme les composites textile-mortier

’%Z’zUSê%ZS� ’ontrairement à la poutre réparée par ’«RPX la réparation par TR’ retarde mais permet la plastification des cadresh� ze comportement du TR’ en fonction de la déformation des cadres est qualitativement différent de celui du ’«RP 2stabilisation de VTR’7h� Pontage de la macrofissure par la bande de TR’X p zones observées le long du TR’ 2axe Yp7 ' - ‰eux « zones d’ancrage » faiblement déformées - Zone centrale linéaire 2déformation moyenne de xXdà A7 ' état de multi-fissuration du TR’ 2dSaprès des mesures de champs réalisées sur ce TR’ caractérisé en traction directe7h � z’augmentation de l’ouverture de macro-fissure 2et de la déformation des cadres7 de la poutre engendre une diminution de la longueur des « zones d’ancrage » du TR’ conduisant à une stabilisation de la déformation maximale du TR’ 2ainsi que de la contribution du TR’ à la reprise de lSeffort tranchant dans la poutre7h� ’omportement similaire pour l’ensemble des renforts TR’ moulés in situ 2dSépaisseur ' à mm7h

Journées thématiques « techniques d’imagerie pour la caractérisation des matériaux et des structures du génie civil , 20-21 mars 2014, Clermont-Ferrand »