Analyse expérimentale de l’efficacité des systèmes d’ancrage en fibre de carbone appliqués sur briques renforcées par CFRP

Dans les dernières années, le renforcement des bâtiments en maçonnerie a connu une usure massive des bandes CFRP. Ces matériaux composites, attachés sur les éléments à renforcer, sont exposés à une fracture prématurée pour délaminage (...). Une façon pour accroître la résistance maximale du système renforcé par CFRP est d'améliorer la cohésion entre support et composite en utilisant des ancrages mécaniques. Ces derniers sont réalisés en utilisant les mêmes typologies de fibres de renforcement et en les insérant dans le support comme des «clous». Les recherches scientifiques sur l'usure de cette façon d'ancrage sur support en maçonnerie ont été très limitées et, dans ce contexte, il n'y a pas d'études expérimentales sur le projet et le placement des ancrages. L'objectif principal du présent travail de thèse est de quantifier l'efficacité des ancrages en fibre de carbone appliqués sur brique (...) par les bandes CFRP. Cette recherche est la première phase d'une étude plus vaste sur les systèmes de maçonnerie-CFRP renforcés par « carbon fiber anchor ». Dans l'étude, l'analyse des déplacements et des déformations de la surface renforcée a été faite en utilisant la Corrélation des Images (DIC), une avantageuse méthode optique jamais utilisée pour l'étude des systèmes «support-CFRP band- ancrages».Le présent travail de thèse démontre que les ancrages en CFRP augmentent le résistance maximale et la ductilité des renforcements par bande de composites. Donc, cette typologie d'ancrage augmente la sécurité des personnes pendant les tremblements de terre et ne permettent pas la fracture fragile de la structure renforcée. La corrélation des images a été un bon outil pour l'étude des déformations, des avantages et des inconvénients de cette méthode et ont été évalué pendant la rechercheIn these recent years, the strengthening of masonry building has known a massive use of CFRP sheets. Those composite materials glued on the elements to reinforce are exposed to prematurely debonding crisis due to a tension load which is much smaller than the tensile strength of the CFRP. A way to upgrade failure load of CFRP-to-support bonded joint is to reinforce the cohesion between the fibers and the support by the use of mechanicals anchors built with the same fibers of the composite and fastened in the support like “nails”. Research on the use of anchors for masonry supports has been limited and, in this framework, there are no experimental analyses related to the design and the placement of fiber anchors. The aim of this thesis is to provide experimental data to quantify the efficiency of the carbon fiber anchors applied on a reinforced fire brick. This is a ground work to study CFRP to masonry bonded joint fastened by fiber “nails”. Specifically, the analysis of the displacement and the strain fields of the reinforced surface have been realized by means of Digital Image Correlation (DIC), an optical appealing method never used to study a FRP to support bonded joint fastened by FRP anchor. The research demonstrates that the use of the CFRP anchor increases the resistance and the ductility of the reinforcements. The latter are important to augment the mechanical features of the structural members and, especially, to increase the safety of people during earthquakes by avoiding the brittle collapse of the strengthened elements. The digital image correlation has been a good tool for the strain field analysis; strengths and weaknesses of this method have been evaluate