Mise en précontrainte des Bétons Fibré à ultra haute performance (BFUHP) à l'aide de matériaux composites en carbone (PRFC)

par Firas Sayed Ahmad

Thèse de doctorat en Structures et Matériaux

Sous la direction de Gilles Forêt.

Soutenue le 15-12-2011

à Paris Est , dans le cadre de École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015) , en partenariat avec Laboratoire Navier (Paris-Est) (laboratoire) , Navier (laboratoire) et de Navier (laboratoire) .

Le président du jury était Karim Benzarti.

Le jury était composé de Gilles Forêt, Mouloud Behloul, Robert Le Roy.

Les rapporteurs étaient Emmanuel Ferrier, Raoul François.


  • Résumé

    Nous nous intéressons dans ce travail à la mise en précontrainte par pré-tension d'éléments en Béton Fibré Ultra Performant (BFUP) par des renforts en Polymères Renforcés de Fibres de Carbone (PFRC). L'association de ces deux matériaux doit permettre de réaliser des éléments précontraints présentant une haute résistance mécanique et une grande durabilité. Cette étude à forte composante expérimentale s'est déroulée en trois phases. La première phase concerne l'étude de l'adhérence entre les PFRC et le BFUP au cours de laquelle des configurations de surface optimales des renforts (joncs) sont présentées. Dans la deuxième phase nous proposons un système d'ancrage permettant de mettre en tension les joncs de précontrainte. Ce système permet de conserver l'intégralité de la résistance en traction des joncs PFRC. La troisième phase est dédiée à une campagne expérimentale d'essais de flexion 4 points menée sur des poutres BFUP précontraintes par des joncs PFRC et des torons acier. Le comportement global des poutres précontraintes en flexion est analysé en termes de rigidité, de suivi de la fissuration, de pertes de la précontrainte, de capacité portante et de ductilité. Les résultats obtenus sont très encourageants et ouvrent des perspectives pour l'utilisation des PRFC en tant que renforts actifs pour la précontrainte

  • Titre traduit

    Prestressing of Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) by Carbon Fibre-Reinforced Polymer (CFRP) Bars


  • Résumé

    We are interested at this work in the prestressing by pre-tensioning of Ultra High-Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) with Carbon Fibre Reinforced Polymer bars (CFRP). The combination of these two materials should allow to produce prestressed members with high strength and durability. This intensive experimental study was conducted in three phases. The first phase involves the study of bond between the PFRC and UHPC at which the optimal configurations of surface reinforcements (rods) are presented. In the second phase we propose an anchoring system for pretensioning of CFRP bars. This system keeps all of the tensile strength of PFRC bars. The third phase is devoted to an experimental campaign of 4 points bending tests conducted on UHPC beams prestressed by CFRP bars and steel strands. The overall behavior of prestressed beams in bending is analyzed in terms of stiffness, followed by cracking, loss of prestresse, bearing capacity and ductility. The results are very encouraging and open up prospects for the use of CFRP as reinforcement for prestressing


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