Renforcer sa structure avec des PRF!

Vous avez sûrement dû entendre parler des polymères renforcés de fibres (PRF) utilisés pour le renforcement d’un pont, d’un bâtiment en rénovation, d’une ouverture de dalle, etc. La technologie des PRF, lesquels sont plutôt connus au Canada sous l’acronyme anglais FRP (Fiber-Reinforced Polymer), a été employée dans des domaines tels que l’énergie, le sport et l’industrie navale. Elle est d’ailleurs toujours utilisée, et de plus en plus, dans des domaines comme l’aéronautique, l’automobile et autres domaines connexes.

Depuis le milieu des années 1980, la technologie des PRF a commencé à être employée en génie civil. On peut alors dire que c’est une technologie éprouvée, car elle existe et performe depuis 30 ans dans les ouvrages de construction. On peut aller jusqu’à dire qu’il s’agit, actuellement au Canada, d’une tendance dont beaucoup d’ingénieurs, de propriétaires, de professeurs d’université et d’entrepreneurs font la promotion.

Ceci dit, on va se concentrer dans ce blogue sur les solutions de renforcement externe des structures en utilisant les PRF. Les solutions largement employées au Canada sont les tissus en fibre de carbone, comme les produits Mapewrap C, ou en fibre de verre, comme MapeWrap G Uni-Ax, imprégnés de résines époxydes, ainsi que les lamelles pultrudées en fibre de carbone, telles que Carboplate E 170, collées sur le support à l’aide de composés adhésifs structuraux époxydes, tels que MapeWrap 11 et MapeWrap 12. Vous pouvez découvrir d’autres systèmes PRF innovants dans notre manuel de renforcement structural international.

Vous pouvez spécifier un renforcement en PRF pour différentes raisons : la plus fréquente constitue le rehaussement de la capacité de la structure à la suite d’un changement de vocation ou de l’augmentation des charges au fil du temps…
L’utilisation d’un renforcement en PRF peut également servir au rehaussement parasismique. Permettez-moi de citer certains des nombreux avantages :

Légers et résistants
Tout en ayant une grande résistance à la traction et un module de tension très élevé, les produits de PRF sont beaucoup plus légers que l’acier et résistent davantage aux attaques chimiques sans risque de corrosion.

Renforcement externe de béton armé
L’acier est certainement bon pour le renforcement externe du béton armé; ainsi, si on peut utiliser l’acier à l’intérieur du béton, alors pourquoi ne pas l’utiliser à l’externe? En fait, l’acier peut subir de la corrosion et n’est généralement pas une solution discrète quand il est installé comme renforcement externe. Si les architectes et les ingénieurs devaient faire un consensus sur le type de renforcement externe à privilégier, je suis convaincu qu’ils opteraient pour la technologie des PRF.

Utilisations multiples
Les produits de PRF peuvent être utilisés pour le renforcement en flexion de colonnes, poutres et dalles; pour le renforcement en flexion autour des ouvertures de dalles; pour le renforcement en cisaillement de murs, poutres et colonnes; et pour le confinement de colonnes circulaires, carrées et rectangulaires.

Se camoufle bien
En plus de procurer beaucoup de kN, de MPa et de kN/m, les systèmes de renforcement externe en PRF peuvent être littéralement « cachés » au grand public en utilisant une protection cimentaire, telle que Mapelastic, ou un enduit acrylique, tel que Elastocolor Coat et Elastocolor Paint.

En conclusion, je vous invite à vous familiariser, si ce n’est déjà fait, avec les codes de conception canadiens CSA S806 et CSA S6 – Chapitre 16, ainsi qu’avec le code américain ACI 440.2R qui demeure également une excellente référence.

Un outil d’aide à la conception préliminaire basé sur le code CSA S806-12 est accessible au https://structuraldesign.mapei.com/ (offert en anglais seulement).

Je vous remercie de votre attention, et soyez assuré que nos experts seront heureux de vous servir pour vos projets. Pour obtenir de plus amples conseils, soyez au rendez-vous pour mon prochain blogue qui portera sur l’application en chantier des systèmes de renforcement externe en PRF pour les structures en béton armé.