Préparations des poutres béton armé renfor ées

Cette partie présente les prin ipales étapes de la réalisation des poutres béton armé

renfor ées qui sont au nombre de trois :

 réalisationde la poutre béton armé

 préparation de plaques en matériaux omposites

 ollage de plaques sur les poutres

Nous aborderons es pointspar la suite.

2.3.1 Réalisation de la poutre béton armé

Corage

Le orage doit soutenir et ontenir le béton pendant tout le temps de sé hage et

orrespondre exa tementaux dimensionsdes poutresà ouler. Nousavons lassiquement

hoisiun orageenbois arileststable,rigide,étan heetrésistantàl'humidité ontenue

Ferraillage du béton

Toutes les poutres dimensionnées sont onstituées de deux armatures longitudinales

(

2φ6

).Pour assurerl'enrobage desarmatures, nousavons utilisédes petites ales permet- tant d'obtenir l'épaisseur de béton d'enrobagedésirée.

Préparation du béton

Nousavons dansun premiertemps al ulélaquantitéde béton né essairepour ouler

les poutres. Ensuite, en onsidérant larésistan e du béton prévue, nous avons déduit les

quantités de iment, de sable, de graviers et d'eau à mélanger dans une bétonnière (2.5

b). Pour oulerlesquinze poutresdansnotre as,nous avons eu besoinde quatre gâ hées

de béton frais.

Coulage des poutres

Aprèslaphasede préparation,lebéton est oulédans le orageen partantd'un oin

et en l'étalant tout le long du orage. Il est important que le ferraillage soit bien noyé

danslebéton.Lebétonest ensuitevibréàl'aided'uneaiguillevibranteand'obtenirune

ompa ité plus forte ave moinsde bulles d'air.La surfa e est enn lissée jusqu'àqu'elle

soituniforme et dans leplan du bord du orage.

Dé orage

Le dé orage intervient lorsque le béton a susamment dur i. En moyenne, il faut

ompter huitjours après le oulage.La Figure2.5 illustretous les étapes mentionnées.

a b

d e f

Figure2.5Étapesdelaréalisationdespoutres:a) orageetferraillageb)préparation

2.3.2 Préparation de plaques en matériaux omposites

NousavonsutilisélesplatsCOMPODEXC12pourlerenforten isaillement.Cesplats

fabriqués par pultrusion ont été gra ieusement fournis par la SPPM (So iété Parisienne

de ProduitsetMatériaux).Nousavonsdon juste oupé es platsauxdimensionssouhai-

tées et après lapréparationdu supportnous les avons ollés sur lessurfa es latéralesdes

poutres. An de renfor er les extrémités des poutres, nous avons utilisé les tissus préfa-

briqués SIKAWRAP

r

gra ieusementfournis parlaso iété SIKAFran e. Lesplaques de

renfor ement en exion ont été fabriquées à l'aide d'une nappe de bres de arbone pré-

imprégnées (STRUCTIL CTE

1u15Ru367 − 2

). Les pré-imprégnés ( ouramment abrégés en prepregs) sont des semi-produits fournis sous formede rouleaux ou feuilles onstitués

de bres déjà imprégnées de résine. Un des avantages de e semi-produit est que le do-

sage en bres etmatri eest déjàee tué. Ces semi-produits sont sto kés à

−18

°

C

ar la réa tion de polymérisationest déjà ommen ée, le froidralentissantla réa tion. La mise

en formede e type de matériaux omposites omporte deux étapes :

 empilementdes ou hes

 polymérisation

Empilement

Selon l'épaisseur envisagée pour leproduit nal, il faut réaliser des dé oupes à partir

des rouleaux. Par exemple, pour les poutres des groupes 2 et 5 qui ont été renfor ées

par des plaques de

0, 6 mm

d'épaisseur, nous avons dé oupé quatre ou hes (l'épaisseur de haque ou he est égale à

0, 15 mm

). Les ou hes sont ensuite empilées selon l'angle d'empilementsouhaité. Dansnotre as lemodule d'Young maximalde plaque devaitêtre

dans le sens longitudinal des poutres. Par onséquent nous avons superposé toutes les

ou hes à

0

°.

Polymérisation

La polymérisation des stratiés obtenus par empilement des ou hes dé oupées né-

essite de leur appliquer une pression et température suivant le y le pré onisé par le

fournisseurdupré-imprégné. Lapressionest obtenue enutilisantleprin ipedu sa àvide

(2.6) : la pression exer ée (1bar) sur les stratiés lors de la mise sous vide est susante

dans le as de stratiés de faibles épaisseurs. L'ensemble (stratiés + tissus environne-

ment)estensuitepla édans uneen eintede ir onstan epourune uissonà

120

°

C

(2.7). Les ara téristiques mé aniques de es plats donnés dans le tableau 2.3 ont été détermi-

nées par essais de tra tionréalisés aulaboratoiredans le adre de projets ouen lienave

l'enseignement.

2.3.3 Collage de plaques aux poutres

Les plats de renfor ement ont été ollés aux poutres à l'aide de la olle stru turale

Sikadur

r

30 gra ieusement fournie par la so iété SIKA Fran e. C'est un adhésif époxy-

dique à deux omposants (résine et dur isseur) qui est utilisé pour le ollage de renforts

Jointd'étan héité Prise de vide

Téon perforé

pré-imprégné

Film de mise sous vide

Drain d'air

Tissu d'arra hage

Téon

Figure2.6 Le pro édésa à vide

Figure2.7 Étapesde lapréparation des plats en PRFC

bétonetlerenfort.Avant d'appliquerla olle ilfautpon erlasurfa e dubétonetensuite

ilfautnettoyerlasurfa edubétonetdurenfortandegarantirunebonneadhésionentre

le béton et lerenfort. La Figure2.8montre le ollagede plaques auxpoutres.

Dans le document Modélisation d'éléments de structure en béton armé renforcés par collage de PRF : application à la rupture de type peeling-off (Page 70-73)