L'application d'un système de renforcement composite en polymère renforcé de fibres (FRP) dans la zone de traction de la structure en béton peut améliorer efficacement sa capacité portante et limiter la propagation des fissures.
1. Technologie des matériaux polymères renforcés de fibres (PRF)
1) Technologie de modification des PRF haute performance. Les PRF présentent une résistance élevée et une faible ténacité. Les PRFV peuvent répondre aux exigences de ténacité des structures d'ingénierie, mais leur module et leur résistance sont faibles. Il s'agit d'une technologie clé pour l'application des PRF en génie civil. Elle permet de modifier différents matériaux fibreux pour obtenir des performances élevées (résistance élevée, module élevé, durabilité élevée et bonne ténacité), un faible coût et un bon respect de l'environnement. Une fois cette technologie maîtrisée, elle révolutionnera la technologie des matériaux pour le génie civil.
2) Développement de matériaux et d'équipements clés pour les PRF haute performance. Outre la mise au point de la technologie de modification des matériaux composites PRF et la production de matériaux adaptés aux caractéristiques des applications de génie civil, il est également nécessaire de résoudre les problèmes techniques clés liés aux matériaux et aux équipements. Cela comprend principalement la conception d'une structure matricielle en résine adhésive spéciale, la technologie de synthèse des matériaux, le renforcement et l'ancrage des câbles en composite PRF haute performance et le développement d'équipements de précontrainte.
2. Technologie de conception de renforcement en polymère renforcé de fibres (PRF)
Les propriétés mécaniques des plaques, coques et tiges minces en PRF diffèrent de celles des matériaux traditionnels. La mécanique élastoplastique classique et la théorie plaque-coque, basées sur des matériaux homogènes, ne sont pas adaptées à l'analyse des composants structuraux composites. De plus en plus de chercheurs se tournent vers l'étude de la mécanique des composites. Comparés à la structure traditionnelle des matériaux, les matériaux composites présentent de nombreux paramètres de conception, et différentes combinaisons de paramètres peuvent entraîner d'importantes différences de propriétés mécaniques. À l'heure actuelle, la plupart des résultats de recherche en sont encore au stade expérimental, faute de technologie de conception de renforcement rapide et efficace. Bien que certains chercheurs aient réalisé des tentatives utiles, elles restent insuffisantes et le chemin vers l'application est encore long.
3. Technologie de renforcement des structures en polymères renforcés de fibres (PRF)
Ces dernières années, la technologie de renforcement des PRF a été largement développée à l'échelle mondiale. Sa simplicité de construction et son excellent effet de renforcement ont été largement salués par le secteur du génie civil. Malgré les nombreuses avancées et la large utilisation des PRF dans le renforcement structurel, de nombreux problèmes restent à résoudre, limitant leur développement et leur application à grande échelle, notamment en ce qui concerne les propriétés mécaniques des interfaces et la technologie du renforcement précontraint.
4. Technologie de détection et d'évaluation des PRF
À l'heure actuelle, aucun système de test et d'évaluation des PRF haute performance n'a été mis en place à l'échelle mondiale pour le génie civil, et les réalisations de la Chine dans ce domaine sont encore plus limitées. Les essais et l'évaluation des matériaux constituent la base de toutes les applications de l'ingénierie des matériaux. Le manque de technologies et de normes d'essai constitue un obstacle majeur à l'application généralisée des PRF.
Perspectives d'application des PRF (polymères renforcés de fibres)
Avec le développement rapide de l'économie et des technologies, les exigences du génie civil mondial sont de plus en plus élevées. Dans certaines conditions, les matériaux de construction traditionnels peinent à répondre à ces exigences. Les composites PRF présentent de nombreux avantages : légèreté, résistance élevée, résistance à la corrosion et à la fatigue, durabilité, polyvalence, large champ d'application, design et facilité de mise en œuvre. Ils sont particulièrement utiles dans les applications de génie civil importantes, telles que les ouvrages de très grande portée, les immeubles de grande hauteur, les structures souterraines, le génie maritime, les applications à haute durabilité, ainsi que les applications environnementales spécifiques, les travaux permanents, le renforcement et la réparation des structures et la surveillance en service des ouvrages d'art de grande envergure. Ils répondent aux exigences du génie civil moderne et imposent des exigences toujours plus élevées pour les nouveaux matériaux de construction. Les composites PRF, nouveaux matériaux et technologies de construction prometteurs, ne sont pas destinés à remplacer les matériaux de construction traditionnels (acier et béton), mais à les compléter. La technologie d'application et la recherche et le développement des composites PRF en génie civil sont devenus un domaine d'intérêt majeur dans le domaine des matériaux composites et du génie civil. Le développement réussi de cette technologie favorisera considérablement les progrès technologiques du génie civil moderne. Il ouvrira également un vaste marché d'applications pour l'industrie composite moderne, offrant ainsi de vastes perspectives de développement et d'application.
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