Contribution à l'étude des ancrages injectés constitués de tirants en matériaux composites à base de fibres

Abstract

L'utilisation d'ancrages scellés au roc est devenue une pratique courante en génie civil. Des barres ou des câbles en acier sont généralement injectés avec du coulis de ciment. Depuis leur utilisation, 35 cas de rupture par corrosion ont été enregistrés [LITTLEJOHN, 1987]. De telles ruptures peuvent avoir des conséquences importantes lorsque celles-ci affectent la stabilité même de l'ouvrage retenu. Les tiges à base de fibres, récemment introduites dans le marché, peuvent constituer un choix très intéressant comme tirants pour les ancrages injectés installés en milieu corrosif En effet, ces matériaux nouveaux possèdent plusieurs avantages comme une grande résistance à la corrosion, un poids qui représente le quart de celui de l'acier, une résistance à la traction élevée et une neutralité électromagnétique. Des études sur la résistance à l'adhérence de telles tiges scellées à l'aide de coulis de ciment sont requises puisque ces dernières possèdent des propriétés mécaniques ainsi que des déformations de surface différentes de celles des barres en acier. Dans cette optique, une étude expérimentale sur l'adhérence de tiges à base de fibres scellées dans du coulis de ciment a été entreprise. Les tiges Celtite, Dywidur, Kodiak et Isorod ont été employées comme tirants d'ancrage scellés en laboratoire et en chantier. Pour permettre une comparaison avec les ancrages injectés conventionnels, des barres en acier conventionnel et des barres de précontrainte Dywidag ont aussi été injectées dans les mêmes conditions. Les milieux encaissants utilisés sont constitués de tubes d'acier, de blocs de béton et d'un massif rocheux. Les contraintes d'adhérence ultimes, les résistances à l'arrachement ainsi que les longueurs de scellement critique ont été déterminées. En plus, le comportement de toutes ces tiges a été analysé grâce aux courbes charge-déplacement enregistrées au cours des essais d'arrachement. Un total de 124 ancrages ont été réalisés en laboratoire et en chantier. Les essais d'arrachement ont permis d'analyser le comportement à l'arrachement et d'évaluer la contrainte d'adhérence ultime de 92 ancrages constitués de tirants composites à base de fibres et de 32 autres fabriqués avec des barres en acier.