Etude multi-échelles du comportement mécanique d’un éco-composite textile végétal-matrice minérale : application au renforcement des bétons végétaux
Abstract
Aujourd’hui, le secteur du bâtiment consomme 44 % de l’énergie nationale et émet chaque année plus de 123 millions de tonnes de dioxyde de carbone, tout en contribuant à l’épuisement des ressources non renouvelables. Cela en fait l’un des domaines clés dans la lutte contre le réchauffement climatique et la transition énergétique. Une solution à cette problématique réside dans l’utilisation de matériaux à faible impact environnemental, tels que les bétons végétaux. Cependant, en raison de leurs faibles performances mécaniques, leur attractivité reste limitée dans le secteur de la construction, en particulier pour les applications structurelles. Pour pallier ces limitations, les composites FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix) ont été étudiés comme une solution innovante, combinant des textiles végétaux (lin) avec des matrices minérales. L’approche expérimentale adoptée inclut plusieurs essais, notamment des tests d’arrachement pour évaluer l'adhérence textile-matrice, des essais de traction directe couplés à la corrélation d’images numériques (CIN) pour analyser la réponse des composites FRCM, ainsi que des essais d’adhérence FRCM/béton de chanvre et des tests de compression diagonale sur des murs en béton de chanvre renforcés afin d’évaluer leur capacité de charge. Les résultats ont montré que la préimprégnation des textiles de lin dans la matrice minérale et l'ajout de fibres courtes de lin améliorent significativement l'adhérence textile-matrice et la dissipation d'énergie des composites FRCM. Le renforcement des murs en béton de chanvre avec ces composites permet d’augmenter leur capacité de charge jusqu’à 500 %, tout en améliorant leur résistance au cisaillement et leur ductilité. Ainsi, ces composites FRCM à base de lin constituent une solution prometteuse et durable pour le renforcement des éléments en béton végétal, offrant des performances comparables aux systèmes traditionnels tout en s’inscrivant dans une approche respectueuse de l’environnement.
