Utilisation des fibres de carbone dans la réhabilitation
Composites à fibres de carbone dans le génie civil

5.1 Remplacement des tôles métalliques par des fibres de carbone

Dans le domaine du génie civil, une phase de consolidation a succédé à la période 1950-1980. La construction en masse d’ouvrages d’art, de grands immeubles et d’installations industrielles, a laissé place à des opérations de maintenance qui, souvent, se traduisent par la nécessité de renforcement des structures. Qu’il s’agisse de réparations à la suite de désordres ou de simple mise en conformité avec des codes de plus en plus exigeants, nombreux sont les exemples de telles opérations.

Jusqu’à présent, parmi les types de renforcements utilisés, le collage extérieur de plaques métalliques, selon le procédé L’Hermite [4] [5] est l’un des plus répandus dans le monde en raison des avantages qu’il présente [6] :

• il n’exige que des interventions mineures sur la structure ;

• il est d’un emploi souple ;

• les renforts sont peu encombrants.

Toutefois, le collage de tôles métalliques présente aussi quelques difficultés :

• sensibilité de l’acier à l’oxydation (il demande donc une protection et un entretien soigné) ;

• impossibilité de mobilisation de toute la résistance en traction des tôles, même sous faible épaisseur (sollicitation le long d’une face) ;

• nécessité d’une préparation spécifique de la surface à traiter (la raideur des tôles nécessite une surface parfaitement plane pour assurer l’uniformité de l’épaisseur de l’adhésif) ;

• nécessité d’un collage sous pression (vérins), pour assurer une adhésion suffisante et éviter les bulles d’air dans la couche de résine de collage ;

• impossibilité de généraliser cette technique à des surfaces importantes (masses manipulées trop importantes), ce qui limite d’autant les possibilités de réparation.

Pour améliorer la technique du collage et éviter une partie des problèmes évoqués plus haut, en France, Freyssinet International a amélioré le procédé, en 1977, en perforant les tôles collées [7] (figure 1).

Ces difficultés, ajoutées aux besoins de renforcements de bâtiments...