juin 24th, 2022
Les matériaux composites en fondations spéciales – Wiki sur ces éléments structurels peu utilisés dans nos métiers.
A l’occasion de la participation du Bureau d’études de Soletanche Bachy France dans la rédaction de recommandations pour l’utilisation des armatures composites pour l’Association Française du Génie Civil, découvrez notre tour d’horizon sur ces éléments structurels encore rarement utilisés dans le secteur des fondations spéciales.
Les armatures composites, qu’est-ce que c’est ?
Ce sont des armatures non métalliques qui viennent remplacer les armatures en aciers (HA, barres inox) des structures en béton armé. Elles sont formées de fibres très fines (généralement en verre, en aramide, en carbone plus rarement en basalte) qui confèrent, à l’armature, sa résistance et d’une matrice (époxy, vinylester, polyester) qui maintient les fibres ensemble et les protège.
Un peu d’histoire…
Le marché des matériaux composites se développe à partir de 1970 en Amérique du Nord, puis se propage en Europe, au début des années 80. Jusqu’en 2000, c’est un marché de niche, les matériaux composites restent chers. Ces 20 dernières années, les applications se sont multipliées, ce qui a fait baisser les prix. Le Canada a été un des précurseurs concernant l’utilisation des matériaux composites dans la construction, se dotant très tôt d’un cadre réglementaire qui est aujourd’hui, l’un des plus aboutis.
Tandis qu’en France, l’absence de référentiel national et un manque de recul sur la durabilité des matériaux composites font qu’ils ont été jusque-là cantonnés à la construction de structures provisoires et quasiment pas utilisés pour les ouvrages définitifs.
Ainsi, nos équipes de Soletanche Bachy France utilisent principalement les cages d’armatures composites pour les soutènements qui doivent être recoupés par des tunneliers.
La future version de l’Eurocode 2 qui apportera un cadre réglementaire, et ce nouveau guide qui offre un outil complet et opérationnel pour l’ingénieur, devraient développer l’utilisation des matériaux composites plus largement dans les travaux de fondations spéciales.
Le saviez-vous ?
Les Eurocodes sont les normes européennes de dimensionnement et de justification des structures de bâtiment et de génie civil
Quels sont les avantages liés à l’utilisation des armatures composites ?
Les armatures composites présentent des avantages en lien avec leur nature non métallique :
- Comme elles ne contiennent pas de fer, les armatures composites ne rouillent pas, ce qui les rend particulièrement adaptées dans les milieux fortement corrosifs (milieu marin, tablier de pont soumis au sel de déverglaçage au Canada, stations d’épuration).
- Elles sont très légères, ce qui a un impact certain sur le transport mais aussi la manutention au niveau des chantiers.
- Enfin, n’étant pas métalliques, elles ne sont pas non plus sensibles aux courants induits et sont amagnétiques (dalle pour IRM en milieu hospitalier, radier dans zone d’aiguillage pour tramway…).
Pour quelles contreparties ?
Les armatures composites présentent des propriétés physiques assez différentes des armatures en acier couramment utilisés en béton armé, il n’est donc pas possible de simplement remplacer l’une par l’autre.
En effet, les armatures composites bien qu’ayant une limite élastique généralement assez élevée (700 à 1200MPa à comparer aux 500MPa de nos aciers courants), demeurent fragiles (elles cassent sans présenter de grandes déformations). Cependant les règlements en tiennent compte en se tenant très éloignés des limites de résistance du matériau. On peut également préciser que les armatures composites sont bien plus souples que l’acier, il est donc nécessaire de limiter encore la traction sur ces fibres pour avoir un comportement comparable à un renfort en acier.
Chez Soletanche Bachy, nos équipes apportent toute leur expertise, leur savoir-faire pour développer les référentiels liés à nos travaux de fondations spéciales et ainsi, proposer les solutions les plus adaptées à nos clients.
