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CC SCHWEIZ

28. juin 2017

Béton à hautes performances renforcé au carbone et autoprécontraint

La tendance mondiale pour des formes filigranes se retrouve dans le secteur du bâtiment, en particulier sur les façades. Toutefois, les façades ne peuvent être réalisées qu’en partie avec du béton armé ou du béton pré-contraint de type conventionnel. Lors d’un précédent projet de la CTI, des éléments en béton à hautes performances précontraints ont été développés chez Empa, avec des éléments de précontrainte en plastique renforcé aux fibres de carbone («carbon fiber reinforced polymers», CFRP). Légers, ultrarésistants à la traction et élastiques, ces éléments obtiennent, à de nombreux titres, de meilleurs résultats que les éléments de précontrainte en acier. Ils sont de plus résistants à la corrosion. Les éléments de précontrainte en CFRP permettent de réaliser des éléments de béton bien plus filigranes et pourtant robustes. Et, contrairement à l’acier, ces éléments de précontrainte en carbone n’enregistrent aucune perte en précontrainte au relâchement. Ils requièrent en revanche des dispositifs de précontrainte aussi fastidieux que le béton de précontrainte classique. Dans un projet qui vient de commencer, les chercheurs de l’Empa utilisent donc un béton qui se dilate après durcissement, engendrant ainsi un effort de traction dans l’élément de contrainte en CFRP et un effort de compression dans le béton à hautes performances; une précontrainte extérieure n’étant plus requise, le processus de fabrication serait amplement simplifié (et meilleur marché). Avec ce procédé baptisé précontrainte chimique ou autoprécontrainte, les précontraintes engendrées jusqu’ici étaient toutefois plus faibles. En modifiant la formule du béton et en utilisant de nouveaux éléments de précontrainte en CFRP dont le module d’élasticité est supérieur à 460 GPa, l’équipe Empa a pu obtenir une précontrainte bien plus élevée et durable. En matière de résistance à la flexion et de déformabilité, les poutres précontraintes en béton fabriquées selon cette nouvelle technique sont comparables aux poutres précontraintes classiques. De par leur autocontrainte, les éléments peuvent même être précontraints dans deux sens différents. Il est également possible de fabriquer des éléments précontraints de forme courbe. Cette invention a déjà fait l’objet d’un dépôt de brevet, et l’Empa est actuellement à la recherche de partenaires industriels en vue de son perfectionnement et de sa commercialisation.

Contact:

Prof. Dr Giovanni Terrasi, giovanni.terrasi@empa.ch

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