Durabilité environnementale des matériaux composites utilisés pour la réhabilitation des structures en béton armé

Les constats de la détérioration des infrastructures de génie civil ont suscité le développement de nombreuses techniques de renforcement, de réhabilitation et de protection. Les dernières années se démarquent par une croissance substantielle de l'utilisation des matériaux composites en tant que renforcement de béton dans l'industrie de la construction. Au Canada, et majoritairement au Québec, la plupart des structures renforcées avec des PRF (polymères renforcés de fibres) font partie des constructions des transports telles que des ponts routiers et des garages de stationnement. L'objectif principal de cette étude originale est de mieux comprendre les mécanismes de vieillissement des matériaux composites à partir d'observations sur des spécimens de polymères renforcés de fibres faisant l'objet de vieillissement dans des conditions naturelles bien documentées. Bien que la problématique de l'étude semble concerner principalement la compréhension du vieillissement dans des conditions naturelles, le contexte de la recherche sur la durabilité des matériaux composites impose que cette étude se concentre aussi sur les données obtenues lors des essais de vieillissement accéléré. La première étape vise la comparaison et l'interprétation des données résultant des essais mécaniques dans le laboratoire sur les échantillons qui provenant des emplacements externes de l'exposition. En 1997, l'Université de Sherbrooke et Public Works Research Institute du Japon ont commencé un programme de recherche commun pour déterminer si les vraies conditions climatiques des trois emplacements d'exposition (Sherbrooke, Tsukuba et Okinawa) ont un effet nuisible sur les propriétés des PRF. L'approche adoptée pour l'interprétation des données résultant des tests sur des feuilles et coupons de PRF et aussi de tests sur les cylindres de béton confinés et poutres de béton renforcées en flexion avec des PRF, comprendra des méthodes d'analyse statistique sur les groupes d'échantillons vieillis. Durant ces analyses, la température d'exposition et la quantité d'humidité ont été considérées comme des facteurs à étudier de façon indépendante. La corrélation entre la dégradation de l'interface du béton de PRF et la dégradation du PRF seul a été analysée. La deuxième étape compare les résultats obtenus entre des expositions des échantillons de PRF dans des conditions de vieillissement accéléré réalisées en laboratoire et des conditions du vieillissement effectuées dans des environnements climatiques réels différents. Une dernière étape consiste à modéliser statistique le comportement du PRF soumis aux divers types d'exposition (accélérée et dans conditions climatiques réelles). Modéliser diverses configurations du renforcement avec des PRF permettra les études paramétriques qui influenceront la nature des essais pouvant être réalisés plus tard dans le laboratoire. Afin d'assurer une évaluation correcte des résultats, une comparaison entre les données expérimentales et les résultats numériques a été effectué