Étude de la durabilité des poutres en béton armé de barres en matériaux composites de PRF

Abstract

L'objectif principal de cette thèse porte sur l'évaluation expérimentale de la durabilité de poutres en béton armé de barres de PRF soumises à l'effet combiné de charges soutenues et de cycles de gel/dégel. Cinquante poutres en béton armé de barres en PRF à base de fibres de verre (PRFV) et de fibres de carbone (PRFC) ont été fabriquées et ensuite soumises aux différents conditionnements suivants: (a) Charges soutenues en flexion à quatre points (charges maintenues constantes dans le temps) à température ambiante. Les charges soutenues appliquées correspondent à environ 1,4 fois le moment de fissuration, (b) Cycles de gel/dégel dans une chambre environnementale (-20ÀC à +20ÀC; humidité relative de 50%), (c) Combinaison de charges soutenues et de cycles gel/dégel dans une chambre environnementale. À la suite de ces différents conditionnements, les poutres ont été testées en flexion à quatre points jusqu'à la rupture. Le comportement en flexion des poutres conditionnées a été comparé à celui des poutres de référence (non conditionnées). Trois nombres de cycles gel/dégel ont été retenus soit: 100, 200 et 300 cycles. La durée des essais de chargement soutenu a été de 7 semaines (durée des essais de gel/dégel à 100 cycles), 13 semaines (essais à 200 cycles) et 26 semaines (essais à 300 cycles). Le comportement en flexion des poutres a été examiné en termes de déflection, fissuration, déformations dans l'armature et le béton, mode de rupture et moment ultime. Aussi, en parallèle à ces études expérimentales sur poutres en béton armé, des armatures en PRFV et PRFC nues (non noyées dans du béton) ont été soumises à des cycles de gel/dégel dans la chambre environnementale. Elles ont ensuite été caractérisées à l'aide d'essais mécaniques pour examiner l'effet du gel/dégel sur leurs propriétés mécaniques. Les résultats expérimentaux de cette thèse sont très encourageants pour une utilisation plus accrue et sécuritaire de cette nouvelle technologie pour les structures en béton armé situées dans les régions nordiques."--Résumé abrégé par UMI.