Etude du comportement de béton renforcé à l’aide des matériaux composites sous l’effet de la température

Abstract

الملخص(بالعربية):

تركز هذه الأطروحة على دراسة سلوك الأعمدة الخرسانية مدعمة بالألياف الزجاجية والألياف الكربونية معرضة لدرجات حرارة عالية. أولا تم إجراء سلسلة تجارب على سلوك عينات اسطوانية تحت ضغط محوري التحميل. في البداية عرضنا الخرسانة إلى درجة حرارة 600 درجة مئوية إلى حد التكسير، ثم إصلاحها عن طريق رابطة نسيج ألياف الكربون PRFC و نسيج ألياف الزجاج PRFV. وخلصت النتائج التي تم الحصول عليها في هذا القسم أن إصلاح الخرسانة التالفة لنا تحت تأثير درجة الحرارة باستخدام PRF يمكن تعويضها بمرات حتى تتجاوز قوتها الأولية بتسعة (9) MPa في حالة استخدام ألياف الكربون. لكن نظرا لحساسية عالية نسبيا لهذه المواد من ارتفاع درجات الحرارة والنار، تم إجراء سلسلة تجارب ثانية لمعالجة هذه المشكلة وذالك عن طريق استخدام طبقة من مادة إسمنتية. عينة معززة بنسيج الألياف PRF، التي تحميها طبقة من المواد الأسمنتية ميلاط أو الجص. حيث أن عينات الأعمدة أختبرت في درجات حرارة مختلفة. بمقارنة العينات المحمية وغير المحمية، التي تحميها طبقة من الجص أو الميلاط الأسمنتي، هذا الأسلوب للتعزيز له ما يبرره بشكل واضح عندما تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة حوالي 350 درجة مئوية. وأخيرا، يمكن القول أن هذا النظام للحماية من شأنه أن يحسن مقاومة الحريق، وسلامة هياكل الخرسانة مع المواد المركبة.

كلمات البحث: الخرسانة، التعزيز، المواد المركبة PRF ، درجة الحرارة، الجص، ميلاط. ---------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) :

Ce travail de thèse s’intéresse à l’étude du comportement des colonnes en béton renforcés par des matériaux composites en fibres de verre et fibres de carbone soumises à des températures élevées. En premier lieu une investigation expérimentale à été effectuée sur le comportement des éprouvettes cylindriques sous un chargement axial de compression, le béton est initialement exposé à une température de 600C° jusqu'à la fissuration intense, puis réparé par le collage d’un tissu composite en fibre de carbone et fibre de verre. Les résultats obtenus dans cette partie nous ont permis de conclure que la réparation de béton endommagé sous l’effet de la température à l’aide des PRF peut rattraper la chute de résistance du béton endommagé et par fois même dépasser sa résistance initiale de 9MPa dans le cas des fibres de carbone. Cependant, en raison de la sensibilité relativement élevée de ces matériaux composites à des températures élevées et au feu, ce qui rend le renforcement totalement inutile, une deuxième partie expérimentale à été réalisée pour faire face à ce problème par l’utilisation d’une couche en matériaux cimentaires. Les éprouvette en béton ont étés renforcées à l’aide des PRF, protégées par une couche en matériaux cimentaires de mortier ou de plâtre. Les colonnes ont étés testées à différentes températures. En comparant les échantillons confinés protégés et non protégés, la protection par une couche de plâtre ou de mortier de ciment est clairement justifiée, lorsqu'ils sont soumis à des températures élevées de l’ordre de 350°C. Enfin, on peut dire que, ce système de revêtement permettrait d'améliorer la résistance au feu, la sécurité et la fiabilité des structures en béton renforcés à l’aide des PRF. Mots clés: Béton, renforcement, PRF, matériaux composite, température, plâtre, mortier.