Utilisés en génie civil Matériaux composites Utilisés en génie civil ERRAJI Redoin ELYAZIDI Fayçal 2GC1 Professeur K.LAHLOU

matériau composé de l’union d’au moins deux C’est quoi ? Définition principe matériau composé de l’union d’au moins deux matériaux constituants (les phases). Fibres Matrice Application en BTP

Constituants principaux des composites à C’est quoi ? Définition principe Constituants principaux des composites à matrice organique Matrices: Résines époxydiques Résines polyuréthanes Résines polyamides Résine phénoliques Fibres: verre carbone bore kevlar béryllium Application en BTP

Granulats, ciment, sable, additifs C’est quoi ? Définition principe employés depuis des millénaires: briques en argile et paille, arcs, épées en alliages différents… Classe Exemple Composantes Applications À matrice organique carton Pneus cellulose caoutchouc, acier emballages transports À matrice minérale Béton Granulats, ciment, sable, additifs génie civil À matrice métallique Al/fibres de C Aérospatial Alliages aciers Alliages d’Al cuivres C, Fe, Mn, Cr, Al, Cu, Sn…etc. diverses Application en BTP

C’est quoi ? Définition principe Deux principes: Réunir en un seul deux ou plusieurs matériaux à caractéristiques différentes, qui n’ont pas, séparés, des caractéristiques de valeur, mais qui ensemble forment un matériau avec des propriétés importantes. Les fibres utilisées comme renfort ont des propriétés mécaniques nettement meilleures (résistance et rigidité) du même matériau en forme massive Application en BTP

Stratifiés: superposition de plis en composite diversement orientés C’est quoi ? Définition principe Types Composites à fibres courtes: fibres dispersées dans une matrice isotrope Composites à fibres longues: fibres longues noyées dans une matrice isotrope avec orientation établie Stratifiés: superposition de plis en composite diversement orientés Sandwiches: panneaux ou coques conçus pour des sollicitation de flexion Application en BTP

bon comportement à la fatigue C’est quoi ? Définition principe Types Intérêt légèreté résistance rigidité bon comportement à la fatigue possibilité de concevoir le matériau selon la nécessité Application en BTP

C’est quoi ? Définition principe Types Intérêt Défauts sensibilité aux agents atmosphériques (rayons UV, humidité, température) faible tenue au feu coût Application en BTP

Désordre des structures C’est quoi ? Dégradation des matériaux: Érosion et choc Altération physico-chimique du béton Action des cycles de gel-dégel Retrait du béton Corrosion des armatures Erreurs de conception ou d’exécution Modification des conditions d’exploitation ou d’utilisation des ouvrages Application en BTP Désordre des structures

Désordre des structures C’est quoi ? 16 % Travaux de réparation 37% Entretien spécialisé urgent ⟹ plus de 45 milliards d’euros par an Protection Compensation des pertes de rigidité Amélioration de la durabilité Application en BTP Désordre des structures

Désordre des structures Techniques de réparation C’est quoi ? Moulage au sac Colle Tissu de carbone Film Tissu de nylon Plaque chauffante Tapis de drainage Application en BTP Désordre des structures Techniques de réparation

Stratification directe (Animation 3D) C’est quoi ? Stratification directe (Animation 3D) Application en BTP Désordre des structures Techniques de réparation

Précontrainte additionnelle C’est quoi ? Précontrainte additionnelle Utilisation d’un câble composite Caractéristiques Spécifications Matrice ....................................................... Époxyde Fibre de carbone .................................. (%) 65 Module d’Young ............................... (GPa) 147 Résistance à la rupture .................... (MPa) 2 250 Allongement à la rupture ..................... (%) 1,5 Densité ........................................................ 1,6 Coefficient de dilatation thermique…… (%) 2 à 3 Pourcentage de relaxation .............. (°C–1) 0,68 × 10–6 Application en BTP Désordre des structures Techniques de réparation

Désordre des structures Techniques de réparation C’est quoi ? Technologie plus développée en Amérique du nord et au Japon. Nécessité pour prolonger la durée de vie des ouvrages. Application en BTP Désordre des structures Techniques de réparation Conclusion