Renforcement des ponts et des tunnels

1. Application du PRF dans la construction de ponts

1.1 Renforcement et modernisation des structures de ponts

Dans certains projets de rénovation de ponts, l'utilisation du PRF est non seulement pratique pour la construction, mais améliore également considérablement la capacité portante et offre une excellente résistance à la corrosion. Le PRF ou les plaques de PRF sont généralement utilisés pour renforcer les ponts, ce qui permet d'améliorer leur résistance à la flexion. Lors de l'entretien et du renforcement des ponts en acier, il convient de prêter attention à la réaction électrique de l'acier et du carbone dans la structure ; des mesures préventives appropriées doivent donc être prises. Lors du choix du PRF, il convient de veiller à ce que son module d'élasticité soit conforme aux exigences de conception.

1.2 Remplacement des armatures classiques

Dans certains environnements corrosifs, le PRF peut remplacer les armatures classiques pour améliorer la résistance à la corrosion de la structure. Par exemple, une poutre en béton armé ou un tablier de pont peuvent être renforcés par du PRF comme armature principale. En pratique, l'adhérence entre le PRF et le béton est essentielle pour une structure en béton PRF. Afin d'améliorer la résistance de l'adhérence entre le PRF et le béton, un traitement spécial de déformation ou de rugosité de la surface du PRF est généralement nécessaire lors de la pultrusion. Les méthodes de traitement comprennent l'indentation, le collage au sable ou l'enroulement filamentaire pour former des filets. Plus précisément, les principaux facteurs affectant la performance de l'adhérence entre le PRF et le béton sont la forme de déformation de la surface du PRF, l'épaisseur de la couche de protection en béton, la résistance du béton, ainsi que le diamètre et la longueur d'enfouissement des éléments en PRF.

1.3 Câbles de précontrainte pour structures en béton précontraint

La précontrainte du PRF permet non seulement d'exploiter pleinement les propriétés du matériau, mais aussi d'améliorer efficacement la résistance à la fissuration et la rigidité des poutres en béton PRF. En pratique, il existe deux types de poutres et de barres précontraintes in vivo et in vitro. Si la section de la structure en béton ne permet pas de disposer facilement un nombre excessif de barres précontraintes in vivo, ou si des barres en PRF sont nécessaires pour le renforcement, la technologie de précontrainte externe peut être utilisée. Cependant, en pratique, l'utilisation de câbles de précontrainte reste la principale application.

1.4. Force appliquée aux ponts à câbles

Les câbles principaux, les haubans et les suspentes de certains ponts à câbles sont généralement situés à l'extérieur des poutres. Ce type de structure est soumis à de fortes contraintes pendant une longue période, ce qui entraîne une corrosion sous contrainte. La durabilité des câbles peut être améliorée rapidement par des mesures traditionnelles, mais les symptômes ne sont pas résolus. Les matériaux PRF, grâce à leur excellente durabilité et à leur résistance à la fatigue, peuvent être fondamentalement résolus. De plus, grâce à leur haute résistance, les PRF peuvent être utilisés pour les câbles principaux ou les câbles des ponts à câbles, ce qui peut également améliorer efficacement la portance et la portée du pont.

PRF dans la construction de tunnels

2. Applications des PRF dans la construction de tunnels

Dans la construction de tunnels, les PRF sont principalement utilisés dans les domaines suivants :

Tout d'abord, les grilles PRF offrent non seulement une grande durabilité, mais aussi une légèreté et une résistance élevées, ce qui facilite leur construction et leur efficacité. Les grilles PRF sont largement utilisées dans le renforcement des tunnels et les nouvelles structures. Associé à un ancrage, il permet de mieux contrôler la déformation de la roche environnante.

Deuxièmement, le PRF est utilisé comme barre de contrainte dans la structure des tunnels. En ingénierie des tunnels, quelle que soit la méthode de conception adoptée, la structure principale du tunnel sera inévitablement implantée dans la roche environnante, soumise à des conditions environnementales difficiles et présentant des risques de corrosion importants. Face à ce problème, l'utilisation du PRF comme matériau de renforcement structurel principal, grâce à sa bonne résistance à la corrosion, offre une meilleure solution. Cependant, le faible module d'élasticité du PRF peut entraîner des déformations ou des fissures dans les éléments en béton. De plus, l'impossibilité de fabriquer des crochets ou des moulages en PRF sur le chantier rend le processus de construction relativement complexe.

Enfin, en ce qui concerne les performances de détection du PRF, celui-ci présente non seulement de bonnes propriétés mécaniques, mais aussi des performances de détection fonctionnelles correspondantes. Il peut donc être utilisé non seulement pour le renforcement structurel, mais aussi comme capteur. Par exemple, lors de la déformation sous contrainte, la résistance d'une barre en PRFC varie, ce qui reflète ses caractéristiques perceptibles. Si cette caractéristique du matériau PRF est pleinement exploitée pour la détection et la surveillance des fonctions de la structure du tunnel, non seulement la contrainte réelle de la structure sera reflétée avec précision, mais les inconvénients d'un contrôle artificiel ultérieur seront également évités.