Durabilité des matériaux eux-mêmes

1.1 Durabilité des composites PRF

Les structures en béton fonctionnent dans des environnements variés et sont donc affectées par des facteurs tels que l'humidité, le vieillissement naturel, la hausse des températures et la lumière solaire (en particulier les ultraviolets). Des études antérieures ont montré que le PRF présente une bonne durabilité, tandis que le PRF est sensible à l'humidité et aux ultraviolets. Les méthodes d'essai suivantes peuvent être utilisées :

(1) Cycles de température. Chaque cycle dure 24 heures, de -20 °C à +50 °C, avec une montée en température de 5 heures, un refroidissement de 17 heures et un maintien à chaque point final pendant 1 heure. À la fin de chaque cycle, la perte de poids et les propriétés mécaniques du PRF, telles que la résistance à la traction et à la flexion, ont été mesurées. Après des cycles répétés, les résultats sont analysés et comparés.

(2) Cycle d'humidité, température ambiante de 30 °C, humidité relative de 100 %. Après une certaine durée d'exposition, la perte de poids et les propriétés mécaniques du PRF ont été mesurées toutes les 8 heures. Après des cycles répétés, les résultats sont analysés et comparés.

1.2 Durabilité des adhésifs

Actuellement, l'adhésif couramment utilisé est la résine époxy. Le module d'élasticité, la résistance à la traction et la déformation ultime de la résine époxy peuvent être mesurés par la même méthode de cycles de température et d'exposition à l'humidité. Des expériences ont montré que la résistance et le module d'élasticité de la résine époxy augmentent après des cycles de température. Cependant, la résistance à la traction et le module d'élasticité diminuent considérablement, et l'eau constitue un facteur destructeur important.

2. Durabilité de la surface adhésive

Il existe deux surfaces de collage : l'interface entre le béton et le liant, et l'interface entre le liant et le composite PRF. Les facteurs affectant la durabilité des deux surfaces de collage sont :

Le type et les propriétés mécaniques du PRF ;

La porosité et la perméabilité du PRF ;

Le traitement de surface de la structure en béton ;

Le type de colle de base (le cas échéant) ;

Le type de liant et le temps de durcissement ;

La durée d'exposition aux conditions environnementales ;

Les conditions de fonctionnement de la structure renforcée.

La surface d'adhérence entre le composite PRF et la structure en béton constitue un maillon faible du renforcement. Un essai orthogonal permet de déterminer plusieurs valeurs caractéristiques d'une surface d'adhérence présentant une durabilité élevée.

Cinq types de dommages peuvent être observés :

Le premier est la rupture du béton, causée par la traction du béton, indiquant que la résistance de l'adhérence entre la couche d'adhérence et le béton est supérieure à la résistance à la traction du béton.

Le deuxième est la rupture de l'adhérence de la couche d'adhérence, car la résistance à la traction de la couche d'adhérence est inférieure à la résistance de l'adhérence et à la résistance à la traction du béton.

Le troisième est la rupture de la surface d'adhérence, qui se produit entre la couche d'adhérence et la surface du béton. Cela est dû à la faible résistance de l'adhérence entre le revêtement et la surface du béton.

Le quatrième type est une combinaison de rupture d'adhérence et de rupture du béton, où la résistance de l'adhérence entre le revêtement, le béton et la base en béton est plus élevée ; les cycles de gel-dégel, le rayonnement ultraviolet, les variations de température et d'humidité ont un impact plus important sur la résistance de l'adhérence.

Le cinquième type est une combinaison d'adhérence et de rupture d'adhérence, où la résistance de l'adhérence entre le revêtement et le béton est proche de la résistance à la traction du revêtement. La surface d'adhérence est plus sensible à l'environnement que le matériau PRF lui-même et la base en béton, et le cycle de gel-dégel, le rayonnement ultraviolet, la température et l'humidité ont un impact plus important sur la résistance de l'adhérence.