Les incendies ont causé d'importantes pertes humaines et matérielles. Parmi les différents types d'incendies, les incendies de bâtiments sont les plus fréquents et causent les pertes les plus importantes. Sous l'effet du feu, la capacité portante des structures de bâtiments ne répond plus aux exigences normales. Des méthodes d'entretien et de renforcement sont généralement adoptées pour améliorer cette capacité.

Analyse de la résistance au feu des éléments en béton armé renforcés par des polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC)

L'élément en béton armé PRFC est composé de trois composants : la partie en béton armé d'origine, le matériau en fibres de carbone et l'adhésif. Seuls trois composants du matériau peuvent fonctionner ensemble. Les éléments d'armature peuvent atteindre les normes de résistance au feu et de capacité portante. En raison des propriétés de résistance au feu différentes de ces trois composants, lorsqu'une partie de l'armature est exposée au feu, une partie du matériau est endommagée en premier en raison de sa faible résistance au feu. Les éléments d'armature perdent alors leur fonction commune et leur capacité portante est fortement réduite, ce qui peut entraîner la destruction, voire la destruction de l'ensemble de la structure du bâtiment.

• Résistance au feu des éléments en béton armé

  Le code de prévention des incendies pour la conception architecturale (GB 50016-2006) définit les performances de combustion et la limite de résistance au feu des éléments de construction de différentes tailles. Les données montrent que les éléments en béton armé présentent une bonne résistance au feu, et que la résistance au feu des éléments en béton armé en général est supérieure à 1 h. Par conséquent, si la conception dimensionnelle des éléments en béton armé est raisonnable, leur résistance au feu peut satisfaire, voire dépasser, les exigences des codes de prévention des incen

dies.



• Résistance au feu du tissu en fibre de carbone

  Matériau incombustible et résistant aux hautes températures, la fibre de carbone présente une bonne résistance au feu. Sa résistance est peu affectée par la température. À 600 °C, la perte de résistance est quasi nulle. À 1 000 °C, la résistance à la traction ne diminue que légèrement, ce qui indique que la température de réfractarité de la fibre de carbone peut atteindre plus de 1 000 °C.

• Résistance au feu de l'adhésif.
  Selon leur composition chimique, les adhésifs se divisent en deux types : les adhésifs inorganiques et les adhésifs organiques. Les adhésifs inorganiques peuvent résister à des températures élevées, allant jusqu'à environ 1 000 °C ou plus. Les adhésifs organiques sont largement utilisés dans le renforcement des structures de bâtiment. Cependant, la température de réfractarité des résines époxy, polyesters insaturés ou graisses vinyliques utilisées pour les fibres adhésives est faible, généralement inférieure à 260 °C. Certains adhésifs époxy modifiés, comme les durcisseurs de résine époxy de la série F, sont des résines phénoliques FB spécialement modifiées. La résine époxy standard ne peut résister qu'à des températures de 300 à 400 °C.

L'analyse des propriétés de résistance au feu de différentes pièces révèle que la pièce d'origine en béton armé et le tissu en fibres de carbone présentent une bonne résistance au feu, tandis que la performance réfractaire de l'adhésif est médiocre. Par conséquent, la conception ignifuge des éléments en béton armé CFRP ne doit pas être déterminée uniquement en fonction de la résistance de la pièce d'origine en béton armé et de la résistance de la fibre de carbone, mais doit également tenir compte de la rupture d'adhérence due au ramollissement de l'adhésif à haute température.