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Auteur(s)
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Jean LUYCKX : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (chimie industrielle) - Détaché par Elf-Atochem à la direction technique de la société Soficar en charge des qualifications aéronautiques et de développement
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Cet article est axé sur les usages structuraux des composites à base de fibres de carbone.
Nous omettons les usages liés à la décoration ainsi que les fibres courtes, bien que le béton renforcé de 1 à 4 % de fibres de carbone courtes soit connu depuis 1970. Les applications industrielles de ce béton semblent limitées à l’utilisation de fibres à bas prix et de caractéristiques mécaniques moindres. La charge de fibres de carbone permet de fabriquer des panneaux, posés à l’extérieur des bâtiments, en béton allégé relativement résistant aux intempéries. La première application de ces panneaux est le recouvrement du dôme d’Al Shaheed, à Bagdad, en Irak, en 1982. Depuis cette date, les applications sont restreintes à l’utilisation de fibres de brai (pitch) et à d’autres fibres textiles comme le polyéthylène ou le polypropylène.
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Utilisation des fibres de carbone dans la réhabilitation
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4. Les composites dans la construction
4.1 Principales raisons de leur implantation
Les matériaux composites sont utilisés par l’homme depuis des millénaires dans le domaine de la construction (cf. encadré).
Le pisé de paille et d’argile est un des plus anciens matériaux dont l’idée première est exactement celle des composites : exploiter la résistance à la rupture des fibres, en laissant à une matrice de « qualité mécanique » inférieure le soin de maintenir ces fibres dans la forme voulue .
Depuis des millénaires, l’homme a cherché à se protéger dans un bâtiment. Pendant des siècles, sa sécurité dépendait de protections dures, massives donc lourdes (le château fort).
La notion de constructions légères et souples ne date que de quelques décennies.
Si depuis longtemps de nombreux matériaux dits « nouveaux » tels que les composites ont été inventés et testés, leurs utilisations sont restées longtemps limitées aux applications militaires, à la conquête spatiale ou à l’industrie aéronautique.
Plusieurs raisons ont permis à ces matériaux nouveaux de s’implanter dans l’industrie, y compris dans le domaine des travaux publics :
-
des raisons politiques : la chute du mur de Berlin et l’effondrement du bloc de l’Est ont brutalement changé les mentalités. Les producteurs des matériaux nouveaux étant souvent limités à des utilisations dites stratégiques, le manque brutal de commandes militaires les a obligés à rechercher d’autres marchés ;
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des raisons économiques : dès 1992, l’industrie aéronautique a traversé une crise très importante. Les commandes d’avions ont brutalement chuté ;
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des raisons géographiques : le Japon est le pays le plus avancé dans les constructions parasismiques renforcées par des composites. Depuis le séisme de Kobe (1995), de nouvelles normes drastiques sont appliquées.
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Cependant d’autres zones peuvent être touchées par les tremblements de terre, par exemple la Californie (1989) et l’Italie (1997). Aujourd’hui, dans la plupart des pays industrialisés, de nouvelles normes sont en cours d’élaboration ;
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des raisons techniques : dans le domaine du génie civil, les ouvrages d’art construits...
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Les composites dans la construction
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - REYNES (M.) - Les composites. - Presses Universitaires de France, Que sais-je ?
-
(2) - * - FRP International, vol. V, issue 1, p. 4-5, Hiver 1997.
-
(3) - BESSIÈRE (J.F.) - La potentialité des matériaux composites de synthèse dans l'architecture. - École d'architecture de Paris Belleville, mémoire de fin d'études (1996).
-
(4) - L'HERMITE (R.) - L'application des colles et résines dans la construction. - Ann. ITBTP, série Béton et béton armé, no 239, nov. 1967.
-
(5) - L'HERMITE (R.), BRESSON (J.) - Béton armé d'armatures collées. - Colloque RILEM, Paris, p. 175-203, 4-6 sept. 1967.
-
(6) - THEILLOUT (J.N.) - Le renforcement des structures par la technique des tôles collées : étude de fonctionnement. - ...
1 À lire également dans nos bases
LUYCKX (J.) - Fibres de carbone. - [A 2 210_02_1994] Archives matériaux (1994).
GUILLON (D.) - Fibres de verre de renforcement. - [A 2 110] Traité Matériaux fonctionnels (1995).
PINZELLI (R.) - Fibres aramides pour matériaux composites. - [A 3 985_02_1995] Archives matériaux (1995).
BERBAIN (F.) - CHEVALIER (A.) - Mise en œuvre des composites – Méthodes et matériels. - [A 3 720] Traité Plastiques et Composites (1997).
BERTHEREAU (A.) - DALLIES (E.) - Fibres de verre de renforcement. - [AM 5 132] Traité Plastiques et Composites (2008).
CARAMARO (L.) - Fibres et fils à usage technique. - [AM 5 118] Traité Plastiques et Composites (2005).
CHATAIN (M.) - Matériaux composites : présentation générale. - [AM 5 000] Traité Plastiques et Composites (2001).
HAMELIN (P.) - Renforcement des ouvrages d'art par matériaux composites. - [AM 5 615] Traité Plastiques et Composites (2002).
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