Effets de la pré-imprégnation et des fibres courtes de lin sur les composites FRCM végétaux : analyse du comportement mécanique par corrélation d'images numériques (CIN)

Abstract

Les composites FRCM sont conçus pour renforcer des éléments structurels tels que le béton et la maçonnerie. Dans le contexte environnemental actuel, les FRCM végétaux à base de textiles végétaux comme le lin, le chanvre ou le jute représentent une alternative écologique aux FRCM synthétiques (à base des textiles de carbone, de verre, etc.). Cependant, le comportement mécanique et les mécanismes de fissuration des FRCM naturels sont complexes, influencés par les propriétés interfaciales entre le textile et la matrice. Cette complexité, associée à un manque de connaissances approfondies sur leur comportement mécanique, limite encore leur attractivité dans des applications réelles. Cet article a pour objectif d'approfondir la compréhension du comportement global et local en traction des composites FRCM végétaux, en utilisant la technique de corrélation d'images numériques (CIN). Deux types de textiles végétaux (le lin et le jute) et un textile synthétique (carbone), ont été choisis pour la mise en place des composites FRCM. L'étude vise à évaluer l'influence de plusieurs facteurs clés : les propriétés physiques et mécaniques des textiles, l'ajout de fibres courtes de lin dans la matrice minérale, la pré-imprégnation des textiles végétaux dans la matrice minérale, ainsi que le taux de renforcement (quantité du textile) sur les performances en traction des composites. Les résultats ont montré que les paramètres analysés ont un impact significatif sur la réponse mécanique des FRCM, en termes de courbe contrainte-déformation, de propriétés en traction, de l'espacement entre les fissures, de la largeur des fissures et de leur évolution pendant le chargement, du mode de rupture ainsi que du taux d'exploitation du textile dans le composite (facteur d'efficacité, important pour les applications structurelles).