Durabilité en milieu alcalin d’armatures composites à matrice thermoplastique pour le renforcement du béton
Abstract
Les armatures en Polymère Renforcé de Fibres (PRF) à matrice thermoplastique présentent d’excellentes propriétés mécaniques et sont insensibles à la corrosion, tout comme leurs homologues à matrice thermodurcissable. Elles offrent en outre la possibilité d’être courbées à chaud sur site. Cependant, plusieurs de leurs caractéristiques restent à investiguer, notamment leur adhérence avec le béton et leur durabilité en conditions de service.
Dans cette étude, un programme expérimental est mené pour évaluer la durabilité en milieu alcalin d’armatures PRF à fibres de verre et matrice thermoplastique (PRFV-TP) et de l’interface entre ces armatures et le béton. Les armatures seules, ainsi que des éprouvettes d’arrachement constituées d’une armature noyée dans un cylindre de béton (hauteur 20 cm et diamètre 16 cm) sont soumises à des vieillissements accélérés par immersion dans des solutions alcalines à différentes températures. Les investigations sont réalisées à différentes échéances d’exposition afin d’évaluer les évolutions de propriétés induites par ces vieillissements.
Des caractérisations physico-chimiques par DSC (calorimétrie différentielle à balayage) sont réalisées sur les armatures vieillies, afin de quantifier l’évolution de la température de transition vitreuse (Tg) de la matrice polymère, ou encore par microscopie optique pour mettre en évidence d’éventuelles dégradations microstructurales. Des essais de traction et de cisaillement interlaminaire sont ensuite réalisés, permettant de suivre l’évolution des propriétés résiduelles en traction des armatures et de l’adhésion fibre/matrice, en fonction de la durée d’exposition. Des essais d’arrachement sont également menés après vieillissement sur les éprouvettes de béton renforcées par PRFV-TP, en vue d’évaluer la résistance résiduelle de l’interface armature/béton. Les premiers résultats de cette étude sont analysés et comparés d’une part aux données disponibles dans la littérature pour les armatures à matrice thermodurcissable, et d’autre part aux préconisations des référentiels en vigueur.
