Enveloppe en PRFC

Actuellement, de nombreux ponts existants en Chine ne répondent pas aux exigences d'utilisation pour diverses raisons et doivent être renforcés. L'entretien, la réparation et le renforcement des structures et installations en béton sont devenus un problème urgent. Les matériaux traditionnels sont souvent utilisés pour le renforcement, mais leur efficacité est relativement faible, leur degré de mécanisation élevé et leur faible durabilité est généralement le résultat de problèmes. Une résine spéciale et un tissu en fibre de carbone sont appliqués à la surface du béton conformément aux exigences de conception afin d'obtenir un effet de renforcement de la structure. Les propriétés mécaniques des poutres, ponceaux et autres poutres avant et après renforcement ont été considérablement améliorées. Selon une étude expérimentale, les propriétés de flexion des poutres, dalles et ponceaux recouverts d'une couche de tissu unidirectionnel en fibre de carbone peuvent être améliorées de 5 à 8 %. Comparée à d'autres techniques de renforcement telles que l'acier collé et le béton projeté, cette technique se caractérise par un faible poids propre, une construction simple, un temps de construction court et une bonne durabilité. Grâce à ses avantages en termes de résistance élevée, de rendement élevé, de résistance à la corrosion et de faible poids propre, le PRFC est largement utilisé pour renforcer les structures en béton armé. Aperçu technique

Le tronçon d'autoroute Nanchang-Jiujiang (section) est la principale ligne principale de la province du Jiangxi, d'une longueur totale de 133 km. Sa construction a subi de nombreuses modifications, telles que la reconstruction d'autoroutes secondaires et l'élargissement d'autoroutes spéciales pour les véhicules, etc. Après plus de dix ans d'exploitation, la chaussée présente des dommages tardifs plus graves et diversifiés, potentiellement dangereux pour la sécurité. Face à ce constat, les propriétaires ont décidé de procéder à une transformation technique complète et de grande envergure de l'autoroute Chang-Nine. Cette transformation consiste principalement à augmenter l'épaisseur de la couche de structure de la chaussée de 16 à 25 cm, en renforçant la couche existante. Parallèlement, la chaussée à double pente, présente sur certains tronçons, est transformée en une chaussée à simple pente, afin de remédier fondamentalement au risque de drainage transversal de l'autoroute Chang-Jiu. Afin de réaliser ces transformations techniques, tous les ponts et ponceaux le long de la ligne doivent être traités et réformés conformément aux exigences susmentionnées, et les problèmes de structure existants doivent être éliminés simultanément. L'autoroute Chang-Jiu compte au total 849 ponts et ponceaux, dont 79 ponts principaux et 26 ponts secondaires. La superstructure est principalement composée de dalles alvéolées précontraintes de 13, 16 et 20 m. On y trouve également quelques dalles alvéolées en béton armé ordinaire de 8 et 10 m, des ponts à poutres-caissons continues et des ponts à poutres mixtes en I. On compte également 303 ponceaux tubulaires, 441 ponceaux en arc et des passages avec plaques de recouvrement, maçonnerie en caisson et mortier. Parmi eux, on compte près de 200 ponceaux ouverts et ponceaux couverts avec un léger remblai. Les investigations n'ont révélé aucun défaut structurel apparent et la capacité portante globale de l'ensemble des structures est encore bonne. Seules des parties spécifiques, telles que le tablier continu, la chaussée du tablier, les appuis en caoutchouc et d'autres points faibles, ont présenté des dommages plus importants. Par conséquent, outre l'élimination de toutes les maladies existantes, l'objectif de cette reconstruction est de consolider et de consolider les ponts, les ponceaux et les dalles de toiture des voies principales et des viaducs, avec une faible quantité de remblai, fortement impactés par la réfection de la chaussée, afin d'assurer la sécurité routière.

À l'heure actuelle, les techniques de renforcement, de reconstruction et de réparation des structures peuvent être classées en trois catégories : épaississement du béton armé, pré-ajout de volume, renforcement par feuille, isolation et absorption sismique. Le renforcement par fibres de carbone présente les caractéristiques suivantes : faible densité relative, résistance élevée à la fatigue, bonne durabilité, résistance à l'usure, facilité de construction, faible coût, et n'est pas limité par les conditions de construction, sans altérer la forme de la structure d'origine. Les résultats des essais sur les poutres en béton renforcé par PRF montrent une augmentation de la rigidité à la flexion de 17 % à 99 % et de la résistance à la flexion de 28 % à 97 % sous charge de service normale. Lors de l'essai de renforcement au cisaillement, la capacité portante en flexion des éléments renforcés est considérablement améliorée, d'environ 65 % à 95 %, ce qui répond aux exigences sismiques de forte flexion et de faible cisaillement.

La pratique a démontré que la technologie de renforcement en fibre de carbone présente les caractéristiques suivantes :

(1) Le PRFC est léger, ne nécessite aucun équipement lourd pendant la construction et est très fin, même dans un espace restreint. Il n'augmente pratiquement pas le poids de la structure ni la taille des sections, en particulier

Cette supériorité est particulièrement visible dans les projets où l'espace de renforcement est restreint.

(2) Sa résistance à la traction est dix fois supérieure à celle de l'acier ordinaire. Le renforcement des structures en béton armé avec des fibres de carbone à haute adhérence et à module d'élasticité élevé permet d'obtenir le même effet de renforcement que les plaques d'acier, sans augmenter le poids de la structure et en lui conférant une esthétique élégante et légère.

(3) Excellente durabilité : grâce à l'utilisation exclusive de fibres de carbone et de résines adaptées, le renforcement ne rouille pas et présente une excellente résistance à la corrosion acide, alcaline, saline et atmosphérique. Le tissu en fibres de carbone offre une excellente résistance chimique.

(4) Construction simple (sans grands chantiers ni matériaux de remplacement), sans travaux humides, facile à utiliser et économique.

(5) Excellente flexibilité, découpe facile, adaptabilité à toutes les formes, large champ d'application et durée de construction courte.

La supériorité du PRFC dans le renforcement des structures en béton est donc évidente. Ses applications sont nombreuses pour le renforcement des ponts routiers.