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Auteur(s)
-
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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Lire l’articleINTRODUCTION
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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Semi-produits de renforcement : obtention et utilisations
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2. Les fibres de carbone comparées aux autres fibres et aux aciers
Les propriétés des fibres de carbone sont étudiées en détail dans l’article [A 2 210] référence de ce traité.
Par rapport aux autres fibres telles que :
-
les fibres de verre, qui ont un faible module et manquent de résistance aux solutions salines et/ou basiques (cf. article [A 2 110] référence de ce traité) ;
-
les fibres aramides qui présentent une résistance à la fatigue limitée en milieu aqueux et une tenue thermique limitée (cf. article [A 3 985] référence de ce traité) ;
-
les fibres de polyéthylène à faible module et à tenue thermique très limitée;
les fibres de carbone possèdent un ensemble de propriétés physiques ou mécaniques qui en font un matériau de renforcement de toute première qualité dans certaines applications liées au bâtiment et aux ouvrages de génie civil.
Le tableau 1 donne les propriétés mécaniques comparées des fibres de carbone, des composites unidirectionnels et de l’acier.
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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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