Le stratifié CFRP précontraint est largement utilisé ces dernières années pour le renforcement des structures grâce à ses avantages uniques. L'application d'une précontrainte sur le stratifié en fibre de carbone permet de transférer les contraintes de la structure porteuse avant qu'elle ne soit soumise à des contraintes élevées. Il acquiert ainsi une certaine résistance afin d'exploiter pleinement sa résistance élevée. Ce procédé de renforcement actif offre un effet de renforcement très visible.

Les systèmes de stratifiés en PRFC précontraints disponibles sur le marché sont généralement composés de trois éléments : un stratifié en fibre de carbone, un ancrage et une colle pour stratifié en fibre de carbone. Pour obtenir un effet de renforcement optimal, ces trois éléments doivent être combinés. Cependant, comparé à d'autres méthodes de renforcement, le système de stratifiés en PRFC précontraint présente de nombreux problèmes lors de la construction, auxquels nous accorderons une attention particulière.

1. Rupture horizontale ou verticale d'un stratifié CFRP précontraint

La rupture d'un stratifié en fibre de carbone peut être due à deux causes :

Premièrement, la qualité du stratifié en fibre de carbone est insuffisante. Un stratifié en fibre de carbone est une fibre de carbone immergée dans la même direction, durcie et formée, présentant une résistance élevée. Sur une longueur donnée, la capacité du stratifié à se plier sans se détruire dépend du matériau de liaison et du procédé de fabrication. La surface de la bande de fibre de carbone présente différents types de défauts. Un écart de rectitude important peut entraîner une concentration de contrainte élevée, un endommagement des extrémités d'ancrage ou une tension excessive, entraînant des dommages importants à l'extrémité d'ancrage. Sous une contrainte de plus d'une douzaine, voire de plus de 20 tonnes, la rupture est extrêmement fréquente, ce qui compromet gravement la sécurité du site.

D'autre part, la construction ou l'installation d'ancrages entraîne une résistance au cisaillement transversal de la plaque de fibre de carbone, ou une force excentrique longitudinale de la bande. La résistance de la bande de fibre de carbone étant anisotrope, une rupture de la plaque de carbone est très fréquente en cas de mauvaise utilisation.

2. Glissement de la bande de fibre de carbone

L'espace entre la pince et le collier étant trop important, la force de serrage est insuffisante, ce qui entraîne le glissement de la bande de carbone lors de la précontrainte. Le glissement de la bande de carbone affecte la précontrainte, ce qui nuit au renforcement de la structure.

3. Rupture du caisson de délimitation

Le caisson de délimitation joue un rôle essentiel dans l'ancrage en traction. Une résistance insuffisante de la vis peut entraîner la rupture du caisson de délimitation et l'impossibilité de renforcer la structure.

4. Rupture du bloc d'ancrage

Lors de l'installation de stratifiés CFRP précontraints, la rupture du bloc d'ancrage est due à une erreur de montage.

5. Problème de vérin

Le vérin est un dispositif spécial pour la bande de carbone précontrainte. Une fuite d'huile ou un dépassement de tonnage peut affecter la construction. Par conséquent, il est important de vérifier rigoureusement les paramètres du vérin avant utilisation afin d'éviter toute surpression ou surcharge.