Renforcement de Structure Tyfo - cstb.fr · Définition succincte Procédé de renforcement d’éléments de structure, consistant à coller ... valentes de béton en protection

Avis Technique 3/15-838

Renforcement de structure par un procédé de collage de fibres de carbone et de

fibres de verre

Renforcement de Structure

Tyfo® Titulaire : FYFE EUROPE

53 Fleming Street GR 16451 Argiroupolis - GRECE

Tél. : +30.210.9959595 Fax : +30.210.9959965 E-mail : [email protected]

Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 21 mars 2012) Groupe Spécialisé n°3

Structures, planchers et autres composants structuraux

Vu pour enregistrement le 8 mars 2016

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB (http://www.cstb.fr) CSTB 2016

Remplacé le : 08/02/2017 par le n° 3/16-905

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Le Groupe Spécialisé n° 3 "STRUCTURES, PLANCHERS ET AUTRES COMPOSANTS STRUCTURAUX" de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques, a examiné le 23 Novembre 2015, le procédé de renforcement d’éléments de structures par collage de fibres de carbone et de fibres de verre, dénommé Tyfo®, exploité par l'Entreprise FYFE EUROPE. Il a formulé sur ce procédé l'Avis Technique ci-après. Cet Avis est formulé pour les utilisations en France Européenne.

1. Définition succincte Procédé de renforcement d’éléments de structure, consistant à coller sur la surface des éléments visés des tissus en fibres de carbone SCH ou des tissus en fibres de verre SEH à l’aide d’une résine époxydique synthétique à deux composants Tyfo® S Epoxy. Ce procédé est destiné à augmenter la capacité portante des éléments concernés, par fonctionnement mécanique conjoint élément-composite, grâce à l’adhérence conférée par la résine après son dur-cissement, entre les deux matériaux.

1.1 Identification des composants Les composants sont livrés sur le site de mise en œuvre de la manière suivante : pour ce qui concerne la résine bi-composante Tyfo® s’associant

avec les tissus et les mèches d’ancrage Tyfo®, sa référence com-merciale est Tyfo® S. Elle est livrée en kit de 16,45kg (résine : 12,23 kg + durcisseur :4,22 kg). Ces références sont indiquées sur les emballages ;

pour ce qui concerne les tissus carbone SCH, ils sont conditionnés et livrés en rouleaux d’une largeur de 0,61m et de longueur variable.

pour ce qui concerne les tissus carbone SEH, ils sont conditionnés et livrés en rouleaux d’une largeur de 1,37m et de longueur variable.

2. L'AVIS Cet Avis ne vaut que si : le dimensionnement est réalisé par un bureau d’étude spécialisé

dans le calcul de renforcement de structure les entreprises applicatrices de ces procédés de renforcement ont

reçu une formation pratique et théorique délivrée par Fyfe Europe.

2.1 Domaine d'emploi accepté Le domaine d’emploi accepté par le Groupe Spécialisé n°3 est celui couvrant les poutres, dalles, voiles et poteaux en béton armé et en béton précontraint entrant dans la constitution des bâtiments courants (habitations, bureaux, hôpitaux, administrations, etc…) et des bâti-ments industriels (supermarchés, entrepôts, silos, réservoirs, piscines, ponts roulants, etc…). Les éléments concernés sont sollicités par des charges à caractère principalement statique, comme c'est le cas dans les bâtiments admi-nistratifs, commerciaux, scolaires, hospitaliers, d'habitation, de bu-reaux, et les parkings pour véhicules légers (30 kN de charge maximale à l'essieu). L’augmentation des capacités résistantes par les procédés de renfor-cement est limitée aux actions rapidement variables. L'utilisation en bâtiments industriels est admise tant que l'agressivité chimique ambiante peut être considérée comme normale et que les charges non statiques ne sont pas de nature répétitive entretenue pouvant donner lieu à fatigue. On peut citer, à titre d’exemple de charges exclues, les machines tournantes et les passages intensifs et répétés de camions. L’utilisation des procédés pour le renforcement des dallages n’est pas visée dans le cadre du présent Avis Technique. Les utilisations autres que celles prévues au présent domaine d’emploi, notamment les renforcements d’éléments constitués de matériaux autres que le béton (maçonnerie, bois, etc…) sortent du champ du présent Avis. L’Avis n’est valable que si la température de la résine et du support au niveau du collage n’excède pas 50°C en service continu et 70°C en pointe (pendant 24 heures), sauf si on recourt à une procédure de traitement thermique lors de la polymérisation de la résine Tyfo® S (voir paragraphe 3.2 du dossier technique). L’utilisation des procédés Tyfo® sur support humide ou sur support ruisselant est exclue. Le CPTP (paragraphe 2.3 du présent Avis) précise les conditions dans lesquels le renforcement par le procédé Tyfo® peut être envisagé. L’Avis est émis pour les utilisations en France européenne. Les utilisations pour lesquelles l’article 3 de l’arrêté du 22 octobre 2010 modifié impose l’application des règles parasismiques ne sont pas visées dans le cadre du présent Avis Technique.

2.2 Appréciation sur le procédé

2.21 Aptitude à l'emploi

2.211 Stabilité Le dimensionnement doit être mené conformément au Dossier Tech-nique établi par le demandeur et respecter strictement les prescrip-tions données dans le CPTP du présent Avis.

2.212 Sécurité au feu

2.2121 Réaction au feu En l’absence de Procès-Verbal de réaction au feu, les procédés sont non classés ou F au sens des Euroclasses. Le système de protection Tyfo ® CFP, utilisé sur les structures en béton armé ou précontraint renforcées par le procédé Tyfo® , a fait l’objet d’essais de réaction au feu effectués au CSTB (PV n° RA15-0207) donnant lieu à un classement de réaction au feu A1.

2.2122 Résistance au feu En ce qui concerne la résistance au feu, les procédés de renforcement par fibres ne participent pas à la tenue des éléments renforcés. Lorsqu’une protection au feu est prévue par-dessus le composite, elle doit justifier d’un essai de résistance au feu effectué sur un support identique, par un laboratoire agréé par le Ministère de l’Intérieur. Une attention particulière doit être apportée au fait que les caractéristiques mécaniques de la colle diminuent rapidement lorsque la température augmente. Le système de protection Tyfo® CFP, utilisé sur les structures en béton armé ou précontraint renforcées par le procédé Tyfo®, a fait l’objet d’une appréciation de laboratoire n°RS15-051 réalisée par le CSTB. Ce système de protection au feu appliqué sur le renforcement assure une protection qui est assimilée à une épaisseur équivalente de béton. L’appréciation de laboratoire n° RS15-051 précise les épaisseurs équi-valentes de béton en protection de dalle, de poutre et de poteau en fonction du degré de stabilité au feu et de l’épaisseur de protection appliquée. La résistance au feu de l’élément renforcé est vérifiée sans tenir compte de la contribution des renforts composites Tyfo® et en considérant les épaisseurs de béton équivalente apportées par le système de protection Tyfo® CFP.

2.213 Prévention des accidents lors de la mise en œuvre ou de l'entretien

Pour la manipulation de la colle et son application, il y a lieu de respec-ter les prescriptions du Code du travail concernant les mesures de protection relatives à l’utilisation des produits contenant des solvants, utilisés pour le nettoyage des outils (la résine utilisée n’est pas solvan-tée). En dehors de ce point, les conditions de mise en œuvre ne sont pas de nature à créer d’autre risque spécifique.

2.22 Durabilité – Entretien. La durabilité des éléments renforcés est normalement assurée dans le domaine d’emploi accepté. Comme précisé à l’article Erreur ! Source du renvoi introuvable., cet Avis ne vise pas les utilisations en locaux (ou ambiances) suivants : 1. atmosphère agressive (type solvant, etc…) 2. lorsque la température est susceptible de dépasser les 70°C en

pointe (valeur de pointe : valeur dont la durée de maintien est in-férieure à 24 heures), sauf si on recourt à une procédure de trai-tement thermique lors de la polymérisation de la résine Tyfo® S (voir paragraphes 3.2 du dossier technique).

En effet, pour la première restriction, la stabilité des caractéristiques mécaniques de la colle n’est pas démontrée. Pour la seconde, les températures de transition vitreuse des résines ne permettent pas de dépasser une température en pointe de 70°C. Dans le cas où des dégradations (chocs, abrasion, etc.) sont possibles, une protection mécanique du renforcement est à prévoir.


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2.23 Fabrication et contrôles. La fabrication des produits entrant dans la composition du procédé Tyfo® est effectuée dans des usines spécialisées et certifiées ISO 9001 et sous plan d’assurance qualité avec Fyfe Europe.

2.24 Finitions. Lorsque des revêtements (notamment peintures) sont prévus sur le renforcement, ils doivent avoir fait l’objet d’essais préalables validant leur adhérence sur la matrice époxydique du procédé de renforcement visé.

2.3 Cahier des Prescriptions Techniques Particulières

2.31 Conditions de conception et de calcul.

2.311 Justification à la rupture. Cette justification doit être réalisée en prenant en compte la hauteur totale de la section de l’élément à renforcer (ex : pour une poutre en T, il convient de considérer la hauteur totale de la section avec la table de compression). Elle consiste en une vérification de l’élément à la rupture, toutes redistributions effectuées, et sans tenir compte du renforcement, sous la combinaison ELS rare (considérée convention-nellement dans les calculs comme combinaison ELU fondamentale) G+Q1+oiQi, où G représente la sollicitation due à la charge perma-nente et oiQi celle due aux charges de courte durée d’application dites d’accompagnement de l’action de base Q1, y compris s’il y a lieu les charges climatiques et celles dues aux instabilités. Toutefois, cette justification n’est pas à effectuer si : (R1) 0,63 (S2), dans le cas d’un élément principal, dont la rupture

est susceptible d’entraîner celle d’autres éléments (poutre porteuse, par exemple)

(R1) 0,50 (S2), dans le cas d’un élément secondaire, dont la rupture n’est pas susceptible d’entraîner celle d’autres éléments (panneaux de dalles de planchers posés sur poutres, par exemple). Avec, dans ces expressions : - R1 : capacité résistante à l’ELU, en situation fondamentale, de

l’élément non renforcé. - S2 : sollicitation agissante à l’ELU, en situation fondamentale, sur

l ‘élément renforcé.

2.312 Renforcement des éléments en béton armé vis-à-vis du moment de flexion

Dans tous les cas, les vérifications vis-à-vis du moment de flexion doivent être effectuées sur la section totale de la poutre à renforcer (avec prise en compte de la table de compression des sections en T). Les justifications à effectuer, vis-à-vis du moment de flexion, pour les éléments en béton renforcés par les procédés de renfort Tyfo®, sont les suivantes : Calcul à l’ELS : ce calcul est effectué selon les hypothèses classiques

du béton armé, en tenant compte de l’historique du chargement et du renforcement (y compris un éventuel déchargement ou vérinage provisoire en cours de travaux). Ceci conduit à superposer les états de contraintes relatifs aux deux situations suivantes : - ouvrage non renforcé, soumis aux sollicitations initiales, appli-

quées au moment où l’on entame les travaux de renforcement, - ouvrage renforcé, soumis aux sollicitations additionnelles.

Cette justification est menée en prenant en compte, sur les contraintes à rupture, les coefficients de sécurité donnés dans le dossier technique établi par le demandeur, à l’article 10.31. Il y a lieu de limiter la con-trainte finale dans le composite à 0,9 fois la contrainte limite de trac-tion dans les armatures tendues existantes. Pour cette justification, il y a lieu de limiter la contrainte finale dans les armatures tendues existantes à la valeur fslim=0,80 fyk sous combinai-son caractéristique. La contrainte de compression dans le béton est limitée à 0,6 fck sous combinaison caractéristique et à 0,45 fck sous combinaison quasi-permanente. Dans le cas où le renfort composite n’est pas appliqué sur la totalité de la partie de la structure fissurée (risque de pénétration des agents agressifs), il y a lieu de justifier la maîtrise de la fissuration conformé-ment au paragraphe 7.3 de la norme NF EN 1992-1-1 et son Annexe Nationale. Calcul à l’ELU : ce calcul est mené conformément aux détails donnés

dans le dossier technique établi par le demandeur. En plus des hy-pothèses classiques sur le béton et l’acier, les déformations des ren-forts des procédés Tyfo® sont limitées conformément aux indications données au paragraphe 10.31 du dossier technique établi par le de-mandeur.

Vérification du glissement à l’interface composite-béton : cette vérification consiste à s’assurer que la contrainte de cisaillement à l’interface composite-béton n’excède pas la valeur de la contrainte

limite de cisaillement. Cette valeur limite s’appuie dans tous les cas sur des essais de pastillage à effectuer in situ sur le support après préparation, ragréage le cas échéant, dans l’état dans lequel il est destiné à recevoir le renforcement. La valeur de la contrainte de ci-saillement limite à retenir pour le dimensionnement est calculée de la manière suivante, à partir de la résistance caractéristique ftk ob-tenue par les essais de pastillage:

A l’ELS : )2tkf

; MPa (1,5 Minτ

A l’ELU (fondamental et accidentel) : )1,5tkf

; MPa (2 Minu τ

Dans tous les cas, le procédé n’est pas applicable si les essais de pastillage donnent une valeur de ftk inférieure à 1,5 MPa.

2.313 Renforcement des éléments en béton armé vis-à-vis de l’effort tranchant.

Le renforcement des dalles vis-à-vis de l’effort tranchant n’est pas visé dans le cadre du présent Avis Technique. Pour les poutres, le renforcement vis-à-vis de l’effort tranchant peut s’envisager avec des mèches (Tyfo® SCH ou Tyfo® SEH) à ancrage total dans la partie comprimée (table) ou sans mèches. L’angle de déviation des mèches ne doit pas excéder 15°. Les vérifications vis-à-vis de l’effort tranchant doivent être effectuées conformément aux prescriptions du paragraphe 10.6 du Dossier Tech-nique. En l’absence d’utilisation des mèches d’ancrage dans la hauteur com-primée de la poutre, la contribution du renforcement composite pour les vérifications vis-à-vis de l’effort tranchant (VRd,f) doit être effec-tuées sur la section réduite de la poutre à renforcer (sans prise en compte de la table de compression des sections en T). Le renforcement à l’effort tranchant sans mèches ou ceinturage complet n’est pas admis dans le cas d’un moment négatif sur l’appui considéré. Dans le cas d’utilisation des mèches d’ancrage dans la hauteur com-primée de la poutre, il y a lieu de tenir compte des capacités résis-tantes des mèches ancrées, conformément aux conditions d’essais et aux prescriptions des paragraphes 3.42, 10.6 et 10.10 du Dossier Technique, la poutre ainsi renforcée pouvant être justifiée sur la totali-té de sa section (hauteur de table comprise).

2.314 Renforcement des éléments en béton précontraint.

Le dimensionnement du renforcement des éléments en béton précon-traint doit être effectué conformément aux prescriptions des para-graphes 10.5 et 10.6 du Dossier Technique. Les principes de justifications sont identiques à ceux développés dans le cas du béton armé sauf en ce qui concerne les états limite de service en flexion : Pour la justification à l’état limite de service, il y a lieu de limiter la contrainte de traction à 0,9 fpk dans les armatures de précontrainte (cas de la précontrainte adhérente) sous combinaison caractéristique. Dans tous les cas, il convient de s’assurer que, pour le renforcement en flexion des éléments en béton précontraint, la section d’enrobage soit complètement comprimée sous les combinaisons quasi perma-nentes.

2.315 Renforcement des voiles vis-à-vis de la flexion composée et de l’effort tranchant

Le dimensionnement du renforcement des voiles vis-à-vis des sollicita-tions de flexion-composée (dans le plan et hors plan) et des sollicita-tions d’effort tranchant (dans le plan) doit être effectué conformément aux prescriptions du paragraphe 10.9 du Dossier Technique. Les prin-cipes de justifications sont identiques à ceux développés dans le cas du renforcement des poutres en béton armé vis-à-vis du moment de flexion et de l’effort tranchant en tenant compte de la géométrie du mur (mur considéré comme une poutre verticale). Le renforcement des voiles pour lesquels les effets du second ordre ne sont pas négligeables n’est pas visé dans le cadre du présent Avis Technique. Les voiles devront respecter les critères de la clause 5.8.2 (6) de la NF EN 1992-1-1 en considérant la section non renforcée du voile et les sollicitations agissant après renforcement.

2.316 Renforcement des ouvertures (trémie, réservations)

Seul le renforcement des ouvertures réalisées sur des éléments princi-palement sollicités en flexion (trémies dans une dalle, …) est visé dans le cadre du présent Avis Technique. Le dimensionnement du renforcement des ouvertures dans des élé-ments principalement sollicités en flexion doit être effectué exclusive-ment par le titulaire suivant les prescriptions du paragraphe 10.52 du Dossier Technique. Le principe de calcul se base sur une modélisation aux éléments finis de l’élément dans lequel l’ouverture est réalisée afin de déterminer avec précision les sollicitations internes dans l’élément (notamment à la périphérie de l’ouverture), d’identifier les zones à


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renforcer et de déterminer les sections de renforts composites néces-saires.

2.317 Renforcement des poteaux en béton armé vis-à-vis de leur capacité en compression (confinement)

Le renforcement par le procédé Tyfo® peut être utilisé pour augmenter la capacité portante des poteaux sollicités en compression. Le dimen-sionnement du renforcement est effectué conformément aux disposi-tions décrites au paragraphe 10.7 du Dossier technique établi par le demandeur. Seuls les confinements sans renfort longitudinal sont visés dans cet avis.

2.32 Conditions de mise en œuvre La mise en œuvre est effectuée exclusivement par l’entreprise applica-trice Fibrwrap Construction bénéficiant de l’accord et d’une attestation de la société Fyfe Europe et ayant reçu une formation théorique et pratique délivrée par le titulaire pour l’application du système Tyfo®. Elle doit être effectuée dans les strictes conditions définies dans le dossier technique établi par le demandeur, notamment pour ce qui concerne le nettoyage et la préparation des supports ainsi que la réalisation des essais de convenances sur ce même support. Il est précisé que ces essais doivent être effectués pour chaque chantier et pour tous les supports visés par le présent Avis Technique.

Conclusions

Appréciation globale L'utilisation des procédés de renforcement Tyfo® dans le do-maine d’emploi accepté, et moyennant le respect du Cahier des Prescriptions Techniques Particulières (Paragraphe 2.3 du présent Avis), est appréciée favorablement.

Validité Jusqu'au 31 Mars 2019

Pour le Groupe Spécialisé n°3 Le Président

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

Le Groupe Spécialisé n°3 a fixé une limite de température en service continu de 50°C pour le procédé Tyfo®, sans traitement thermique lors de la polymérisation. Cette valeur a été définie en fonction de la tem-pérature de transition vitreuse de la résine Tyfo® et des essais de traction-cisaillement interlaminaires effectués sur la résine à diffé-rentes températures. L’acceptation d’une valeur de contrainte de traction admissible à l’ELU des composites Tyfo® déterminée à partir d’un coefficient αf de 0.8 au lieu de 0.65 (règles AFGC de 2011) pour les classes d’exposition X0 et XC1 s’est appuyée sur la réalisation d’essais de durabilité sur le procé-dé. Il est souligné que le renforcement structural d’un ouvrage existant quelle que soit la technique de renforcement utilisée, doit faire suite à un diagnostic préalable de qualification de cet ouvrage (détermination des capacités résistantes). Un tel diagnostic peut se révéler lourd et imprécis, étant notamment fonction de la qualité des matériaux, des dispositions internes souvent non accessibles (armatures, par exemple) et d’une manière générale de « l’histoire » de l’ouvrage. L’attention du Maître d’œuvre est donc attirée sur la nécessité qu’il y a à faire effectuer un diagnostic aussi précis que possible, permettant de dimensionner et de mettre en œuvre les renforcements de manière pertinente. L’attention est attirée sur le fait que les Règles AFGC (Février 2011) relatives aux éléments renforcés par composites fixent une tempéra-ture minimale de service continu de -20°C. De plus, il est précisé que l’entreprise Fibrwrap Construction spéciali-sée dans la mise en œuvre du procédé doit fournir, pour chaque chan-tier, les fiches d’auto-contrôle données dans le Dossier Technique, dûment complétées, notamment pour ce qui concerne les conditions de réticulation qui sont fondamentales pour le bon fonctionnement du procédé.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3


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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Définition du procédé Tyfo® Le procédé Tyfo® est un système de renfort des structures en béton armé ou précontraint comme les poutres, dalles, voiles et poteaux entrant dans la constitution des bâtiments courants (habitations, bureaux, hôpitaux, administrations, etc…) et des bâtiments indus-triels (supermarchés, entrepôts, silos, réservoirs, piscines, ponts roulants, etc…). Différents tissus (SCH-41.5, SCH-41, SCH-41-2X, SCH-11UP, SEH-25A, SEH-51A), saturés sur site avec la résine Epoxy Tyfo® S cons-titue la gamme du système composite Tyfo®. Les tissus SCH-41.5, SCH-41, SCH-41-2X et SCH-11UP sont com-posés de fibres de carbone unidirectionnelles, tandis que les tissus SEH-25A et SEH-51A sont composés de fibres de verre unidirec-tionnelles.

2. Domaines d’application Le présent dossier technique présente le procédé de renforcement avec le système Composite Tyfo®. Les systèmes en fibres de car-bone et de verre sont préconisés principalement pour la réparation et l’augmentation de capacité structurelle des éléments auxquels il est appliqué. L’application du procédé s’effectue sur ouvrages neufs et anciens, et le présent dossier technique est destiné aux supports de béton armé et de béton précontraint. Il concerne des bâtiments de toute destination, ainsi que les ouvrages industriels. Le collage du tissu Tyfo® sur divers éléments (ex. planchers, poutres, poteaux) permet leur renfort en flexion, l’augmentation de leur résistance en cisaillement, leur renforcement vis-à-vis de la compression (confinement). Quelques exemples de l’utilisation du système composite sont cités ci-dessous afin d’illustrer ses do-maines d’application : Réparation d’éléments dégradés due à leur exposition physico-

chimique et au vieillissement des matériaux de construction, Réparation et renforcement d’éléments dont le ferraillage est

corrodé, mal positionné ou insuffisant, Réparation de structures endommagées (ex, incendie, usure,

érosion), Renforcement de structures pour les mettre en conformité aux

nouvelles normes, Renforcement de structures dans le but d’en limiter la fissuration, Renforcement des structures en cas d’augmentation des charges

d’exploitation et pour obtenir une résistance supérieure à celle existante, (ex. confinement de poteaux, renforcement de poutres en flexion et à l’effort tranchant)

Modification des structures. (ex. cas d’ouverture des trémies ou d’enlèvement d’élément(s) structurel(s), en tout ou en partie(s).)

Par rapport aux méthodes traditionnelles de renforcement, la tech-nique du collage des tissus en fibres offre les avantages suivants : Matériau a faible poids propre, facile à transporter et qui n’ajoute

pas de surcharges à la structure. Mise en œuvre aisée et sans grande perturbation de l’exploitation

de l’ouvrage. Durabilité élevée. Le système Composite Tyfo® ne peut pas être utilisés dans les cas suivants : Surface du béton de cohésion superficielle inférieure à 1,5 MPa Support béton de classe de résistance C12/15. Milieux chimique fortement agressifs en l’absence d’essai de

durabilité sur les matériaux composites. Supports humides et ruisselants. Température d’exploitation supérieure aux températures de

service et en pointe définies au tableau du §3.2.

3. Caractéristiques des matériaux Les tissus en fibres de carbone SCH et de verre SEH imprégnés de résine Tyfo® S constitue le Système Composite Tyfo®, qui est pré-senté dans ce dossier technique. Les tissus de la gamme SCH ont tous des architectures de trame identiques, ainsi que des fibres et époxy identiques. De même, la gamme SEH présente aussi des caractéristiques des fibres et époxy homogènes. La gamme de composites en fibres de carbone SCH contient 4 tissus de différentes épaisseurs : les renforts composites SCH-41.5, SCH-41, SCH-41-2X et SCH-11UP. La gamme de composite en fibres de verre SEH contient 2 tissus de différentes épaisseurs : les renforts composites SEH-25A et SEH-51A. Ils présentent des bonnes propriétés à haute (voir températures d’exploitation limites au tableau du §3.2) et basse température, une durabilité de long-terme accrue et d’application pérenne. Ils poly-mérisent à l’air ambiant, et ils sont exempts de solvant.

3.1 Le tissu : fibres sèches

3.11 Tissus en fibres de carbone Le tissu de carbone est tissé de fibres unidirectionnelles de couleur noir, orientées dans la direction 0°. La résistance s’effectue de façon privilégiée dans le sens longitudinal.

Emballage Le tissu Tyfo® SCH est généralement expédié en rouleaux de lar-geur de 0.61m et de longueur variable et il peut facilement être découpé à la taille désirée. Chaque emballage est codifié et identifié par un numéro de lot composé de la date de fabrication suivie d’un code de production.

Conservation Il peut être conservé environ 10 ans dans des conditions de stock-age appropriées. La température de conservation optimale est entre 4°C et 32°C. Le gel doit être évité. Les rouleaux doivent être entre-posés à plat et non verticalement. L’humidité et l’infiltration d’eau doivent être évitées.

Contrôles de fabrication Des contrôles du poids des tissus et des contrôles optiques (carac-téristiques géométriques) sont effectués en cours de production. Pour chaque projet de réalisation, des essais mécaniques de trac-tion sont réalisés sur des échantillons pour vérification des proprié-tés mécaniques des matériaux composites.

3.12 Tissus en fibres de verre Le tissu de fibre verre est tissé de fibres principales de couleur beige, orientées dans la direction 0°. Il comporte des fibres de verre additionnelles jaunes dans la direction 90°, non-structurelles, (fils de trame), permettant une plus grande solidité et stabilité lors de l’installation. Le sens de résistance privilégié est celui des fibres principales de la direction 0°. Comme auparavant, les fibres du Tissus SEH-25A et SEH-51A présentent les mêmes propriétés mécaniques et physiques, mais ces tissus ont des épaisseurs (grammages) différentes.

Emballage Le tissu Tyfo® SEH est généralement expédié en rouleaux de lar-geur de 1.37m et de longueur variable. Il peut être facilement découpé à la taille désirée. Chaque emballage est codifié et identifié par un numéro de lot composé de la date de fabrication suivie d’un code de production.

Conservation Les conditions de conservation sont les mêmes que celles du tissu de fibres de carbone.


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Contrôles de fabrication Des contrôles du poids des tissus et des contrôles optiques (carac-téristiques géométriques) sont effectués en cours de production. Pour chaque projet de réalisation, des essais mécaniques de trac-tion sont réalisés sur des échantillons pour vérification des proprié-tés mécaniques des matériaux composites.

3.2 La résine Tyfo® S Epoxy La résine Tyfo® S est une résine époxydique pure qui polymérise à température ambiante. Elle est utilisée pour la saturation des tis-sus, et leur collage sur les structures de béton (les résines supplé-mentaires listées au §3.5.1 peuvent être utilisées pour réaliser une couche primaire ou une couche de protection). Son adhésivité élevée et sa viscosité moyenne permettent sa distribution uniforme dans le tissu et une saturation intégrale des fibres. On obtient ainsi une distribution optimale des tissus dans le composite, avec une proportion élevée en volume de fibres par rapport à la matrice époxydique. Elle est bi-composante, obtenue par le mélange des composants A et B. La préparation du mélange pour la résine prête à être utilisée contient 100 unités du composant A pour 42 unités de composant B en volume et 100 unités du composant A pour 34.5 unités de com-posant B en poids. L’Epoxy Tyfo® S est une matrice en époxy bi-composante certifiée pour des applications en contact avec l'eau potable et les aliments (ANSI/NSF 61).

Emballage L’époxy Tyfo® S est livrée en unités pré-mesurées composées de composant A (seau pesant 12.23kg) et du composant B (bidon pesant 4.22kg). Chaque emballage est codifié et identifié par un numéro de lot composé de la date de fabrication suivie d’un code de production. Les instructions d’application et les avertissements accompagnent toujours l’emballage, conforme à la règlementation européenne.

Conservation Elle peut être conservée dans l’emballage d’origine, non ouvert et entreposé selon les instructions. L’environnement de stockage est un air sec à une température entre 4°C et 32°C.

Contrôles de fabrication La résine Tyfo® S fait l’objet d’un marquage CE pour sa conformité à la Norme Européenne NF EN 1504-4. Les contrôles en cours de production sont réalisés selon les pres-criptions de l’EN1504-4.

Propriétés

Propriétés de la résine Epoxy Tyfo® S

Propriétés mécaniques Référentiel de Test Valeurs d’essai

Température de transition vitreuse Tg

(avec traitement thermique : 72 heures

à 60°C)

ASTM D 4065 82oC

Densité à 20oC EN 53479 1.11 kg/l

Résistance à l’adhérence par

traction sur acier – essai d’arrachement

(résistance à la traction de la résine)

EN 12188 14.9 MPa


traction sur béton – essai d’arrachement (sur béton de classe

de résistance C50/60)

EN 1542 ≥3.4 MPa

(rupture dans le béton)


cisaillement sur béton

Essais double cisaillement (laboratoire

MPA)

τad,e≥4 MPa

Délai maximal d’utilisation pratique EN ISO 9514

5°C 23°C 40°C

3h 2h 2h

Résistance au cisaillement pur

(valeur moyenne à rupture à l’interface

composite/composite).

ASTM D 3165

à 20oC : 24.3 MPa

à 50oC : 15 MPa

à 70oC : 10MPa

Résistance à la compression EN 12190 82 MPa

Module d’élasticité en compression EN 13412 2400 MPa

Résistance à la flexion EN 1015-11 36 MPa

Températures d’utilisation du procédé :

To en service

To en pointe Essais

Epoxy Tyfo® S 50 70

Essais de traction interlaminaires à

températures différentes

Epoxy Tyfo® S (avec traitement thermique (72 heures à 60oC)

60 75 ASTM D 4065

3.3 Le composite Tyfo® Le système Tyfo® consiste en l’ensemble du tissu unidirectionnel de fibres, noyé dans une matrice de résine Tyfo® S. Il est moulé au contact en suivant la technique de pré-imprégnation mécanique sur site. L’imprégnation des tissus est effectuée par l’appareil de satu-ration avant l’application du système sur l’ouvrage, selon un procé-dé calibré et bien contrôlé sur site, réduisant les vides et assurant une qualité et une performance élevées. La saturation peut aussi être réalisée manuellement, au rouleau. Dans les tableaux qui suivent, les propriétés des systèmes compo-sites en fibres de carbone et de verre sont données, séparément. Les valeurs d’essais se réfèrent aux valeurs moyennes obtenues lors des essais. Quant aux valeurs de dimensionnement (voir §10.31), elles correspondent aux valeurs minimales garanties à rupture.

3.31 Composite Tyfo® en fibres de carbone SCH Le système composite Tyfo® SCH est composé de l’Epoxy Tyfo® S et des tissus de renfort Tyfo® d’épaisseur variable : SCH-41.5, SCH-41, SCH-41-2X et SCH-11UP. Ils sont unidirectionnels, tissés sur mesure, en fibres de carbone orientées dans la direction 0°.


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Propriétés du renfort Composite SCH

Propriétés mécaniques

Référentiel

SCH-41.5

SCH-41

SCH-41-2X

SCH-11UP

Valeur Moyenne Valeur Moyenne

Résistance ultime en traction

ASTM D3039 / EN2561

980 MPa 1580 MPa

Module d’élasticité en traction

ASTM D3039 / EN2561

98GPa 105.3 GPa

Allongement à la rupture

ASTM D3039 / EN2561

1.0 % 1.5 %

Epaisseur nominale

SCH-41.5: 0.5mm

SCH-41: 1mm

SCH-41-2X: 2mm

0.51 mm

3.32 Composite Tyfo® en fibres de verre SEH Le système composite Tyfo® SEH est composé de l’Epoxy Tyfo® S et des tissus de renfort Tyfo® d’épaisseur variable : SEH-25A, SEH-51A. Les tissus Tyfo® SEH sont unidirectionnels, tissés sur mesure, en fibres de verre principales orientées dans la direction 0° et des fibres supplémentaires transversales dans la direction 90°(trame).

Propriétés du renfort Composite SEH

Propriétés mécaniques Référentiel ASTM Valeur Moyenne

Résistance ultime en traction D3039 557 MPa

Module de traction D3039 25.9GPa

Allongement à la rupture D 3039 2.15 %

Epaisseur nominale SEH-25A: 0.635 mm

SEH-51A: 1.3 mm

3.33 Influence des conditions environnementales Les propriétés du système composite Tyfo® ci-dessus restent in-changées sur une grande plage de températures, même sous condi-tions extrêmes. Des rapports d’essais en conditions de gel-dégel montrent très peu d’effet pour des températures de -30°C à +50°C degrés. Corrosion : Les fibres de carbone et de verre saturées dans la résine époxy sont insensibles à la corrosion. En outre, un très bon comportement du système composite a été observé en milieu alcalin. De plus, un bon comportement du système Tyfo® a été noté pour tous les niveaux d’humidité, ou lors de son immersion dans l’eau douce.

3.4 Mèches d’ancrage en fibres de Carbone et de Verre

3.41 Description L’ancrage composite Tyfo® SCH et Tyfo® SEH est un élément se composant de résine Epoxy Tyfo® S épaissie jusqu’à 4% de Cabosil 720 TS et d’une mèche de fibres de carbone Tyfo® SCH ou de verre Tyfo® SEH. Les mèches d’ancrage composite Tyfo® permettent de transférer les efforts de traction et d’améliorer l’efficacité du fonc-tionnement des systèmes Tyfo®.

Une mèche d’ancrage est constituée de deux parties : La partie destinée à être encastrée dans un forage dans le béton

comblé de résine, La partie du fouet destinée à être stratifiée avec les bandes de

composite avec une couche de résine supplémentaire avant que celle-ci ne durcisse.

De plus, une mèche d’ancrage peut être mise en œuvre en traver-sant la section de l’élément à renforcer ou de l’élément voisin. Dans ce cas, les deux extrémités de la mèche sont composées de fouets que l’on stratifie avec les éléments composites qu’elles lient. Ces mèches sont dimensionnées et mises en œuvre selon la profondeur d’encastrement disponible (et selon les profondeurs minimum d’encastrement renseignées au § 10.10) et la qualité du béton de l’ouvrage existant.

3.42 Propriétés des ancrages Les propriétés des ancrages Tyfo® (résistance en traction de la mèche), vérifiées par essais de traction à la rupture et nécessaires pour le dimensionnement des ancrages traversant, sont données dans le tableau suivant :

Propriétés de l’Ancrage Composite Tyfo® (cas de l’ancrage traversant)

Propriétés mécanique

s

Référentiel ASTM

Carbone SCH Verre SEH

Valeur moyenne

Valeur moyenne

Résistance ultime à traction

D-3039 1415 MPa

663.36 MPa

Allongement à la rupture

D-3039 1.2 %

2.26 %

Module d’élasticité en traction

D-3039 118 GPa

29.3 GPa

Les valeurs de calcul de la résistance en traction des mèches (cas avec ancrage traversant) sont données au §10.10. La résistance à l’arrachement des mèches d’ancrage non traver-santes (ancrage dans le support béton) est indiquée au §10.10.

3.5 Produits supplémentaires

3.51 Epoxys Tyfo® spéciales Les résines listées ci-dessous ne sont pas utilisées pour réaliser la stratification in situ des composites Tyfo®. Elles sont uniquement utilisées pour réaliser une couche primaire ou un revêtement de protection sur les composites Tyfo®. Epoxy Tyfo® S-T : matrice époxy bi-composante, résistante aux

hautes températures (dans la limite des températures d’utilisation du tableau du §3.2 ; pour des températures plus éle-vées, des essais seront à mener en fonction des spécificités du projet), Elle fournit des propriétés améliorées aux Systèmes Ty-fo®, par son allongement à rupture élevé, et une plus grande du-rée d’ouvrabilité, sans odeur désagréable. - Epoxy Tyfo® WP : formulation d’époxy développée pour fournir une couche primaire ou intermédiaire spécifiquement pour une utilisation en milieu ou sur support humide. Elle a été testée et approuvée pour un con-tact avec l’eau potable et les aliments.

Epoxy Tyfo® SW-1 et SW-1S : formulation d’époxy, constitué de résine époxydique, de durcisseurs et des charges inertes, spécia-lement conçue pour des applications sous-marines sur des sur-faces de béton. Elle est aussi utilisée comme un revêtement protecteur ou mortier de réparation pour protéger contre l’endommagement et l’érosion dans les zones de marnage.

Epoxy Tyfo® TC : une époxy bi-composante, sans solvant, testée et approuvée pour un contact avec l’eau potable et les aliments, spécialement formulée pour offrir une meilleure adhérence du Système Tyfo®, en applications verticales et au plafond. En raison de sa densité, elle n’est pas utilisée pour la saturation des tissus.

3.52 Systèmes de revêtements d’époxy Epoxy Tyfo® PWC: revêtement d’époxy bi-composant, 100%

solide, résistant à la corrosion qui peut être appliquée sur des


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surfaces sèches ou humides. Elle est formulée pour une protec-tion contre la corrosion et a été testée et approuvée pour un con-tact avec l’eau potable et les aliments.

Tyfo® HCR: revêtement d’époxy bi-composant, rigide, à durcis-sement rapide, avec une excellente résistance aux acides et bases fortes, aux acides organiques tels que l’acide acétique et l’acide lactique à des concentrations modérées, à la vapeur et aux autres produits chimiques dans des environnements indus-triels. Chargé ou mélangé avec des granulats, il peut être utilisé sur des surfaces en béton bien préparées pour leur conférer des caractéristiques antidérapantes ou de couche d’usure.

3.53 Systèmes de protection contre l’incendie Les systèmes présentés ci-dessous permettent l’utilisation du sys-tème de renfort Tyfo® en cas d’exigence de résistance au feu (non garantie par la structure existante support) et/ou d’exigences de réaction au feu.

3.531 Résistance au feu Le système d’enduit Tyfo® CFP permet de protéger contre le feu les structures en béton armé ou précontraint renforcées par le procédé Tyfo® Il s’agit d’un système avancé de protection contre les incendies dans le cas où des résistances au feu élevées sont exigées pour l’élément renforcé. Ce système est certifié par UL selon l’ASTM E119, selon les BS 476:part.21, et a fait l’objet d’une appréciation de laboratoire n°RS15-051 réalisée par le CSTB et il fournit une protection jusqu'à 2 heures en fonction de l’épaisseur appliquée et de l’élément de structure considéré. Ce système de protection est composé des 3 couches suivantes : Tyfo® VG Primer : le premier composant (enduit) du système CFP

Tyfo®, formulé spécialement pour favoriser l’adhérence entre le substrat et Tyfo® VG : primaire d’accrochage.

Tyfo® VG Dash Coat : le second composant du système CFP Tyfo®, recommandé pour faciliter l’adhérence du Tyfo® VG au substrat : couche rugueuse pour augmenter l’adhésivité.

Tyfo® WR-AFP : le composant principal du système CFP Tyfo®, incombustible et non-inflammable : enduit minéral.

Ce système de protection au feu appliqué sur le renforcement assure une protection qui peut être assimilée à une épaisseur équi-valente de béton. Les épaisseurs équivalentes de béton en protection de dalle, de poutre et de poteau sont données dans l’appréciation de laboratoire n°RS15-051 en fonction du degré de stabilité au feu et de l’épaisseur de protection appliquée. Ces épaisseurs équivalentes de béton en protection sont également rappelées au § 10.8 du dossier technique.

3.532 Réaction au feu Des essais de réaction au feu ont été réalisés par le laboratoire du CSTB (PV n° RA15-0207) sur la protection Tyfo® CFP et ont fourni un classement de réaction au feu A1 sur tout support M0 non iso-lant.

3.54 Systèmes de protection structurelle contre la corrosion

Système Inhibiteur de Corrosion Volatile CIS Tyfo® Couche 1: mono-composant, liquide incolore. C’est un inhibiteur de corro-sion en phase vapeur du système Tyfo® de Réparation du Béton. Cette couche va sublimer et imprégner le béton comme un gaz, et se répartir uniformément pour former un film passif sur l’acier corrodé. Elle est livrée sous forme liquide et pulvérisé sur la sur-face en béton. La Couche 1 est appliquée sur les surfaces expo-sées selon les besoins et elle est suivie par l’application de la Couche 2.

Système Inhibiteur de Corrosion Volatile CIS Tyfo® Couche 2: mono-composant, clair, liquide à base d'eau avec une légère odeur. Elle peut être appliquée au rouleau ou par pulvérisation après l'application de la Couche 1. Elle contrôle le pH, purge et encapsule les chlorures solubles dans l'eau, comble les vides dans le béton, et empêche la pénétration d’avantage d'humidité. La couche 2 agit également comme un inhibiteur de corrosion au contact des aciers d'armature. Après avoir reçu les deux couches 1 et 2, les surfaces exposées sont nettoyées par lavage à l'eau douce ou par sablage.

4. Les travaux préparatoires

4.1 Préambule L’application du système Tyfo® s’effectue sur une surface correctement préparée pour assurer la meilleure adhérence du système de renfort au support. La caractérisation des propriétés mécaniques et géométriques des supports destinés au collage doit

être effectuée au préalable, afin d’évaluer leur état d’endommagement et organiser leur préparation soignée.

4.2 Diagnostic des supports La connaissance de la structure à renforcer est très importante afin de déterminer la performance du système de renfort. Les plans d’origine sont utiles ainsi que tous sondages sur les matériaux de la structure ou essais de chargement permettant d’évaluer le compor-tement initial de la structure ou de l’élément.

4.21 Détermination de la résistance du béton en traction (cohésion superficielle)

Il est important de déterminer la résistance du béton à la traction par des essais de pastillage en trois endroits au moins. Les essais sont décrits dans la norme NF EN 1542 et ils concernent l’arrachement de pastilles collées au moyen d’un appareil de trac-tion. La zone d’arrachement est délimitée par une saignée d’au moins 1 mm de profondeur, réalisée par sciage ou carottage. La valeur d’arrachement mesurée, représentative de l’état du support, doit être au moins égale à celle prise en compte dans la note de calcul (§10.4) sans être inférieure à 1.5 MPa. Dans tous les cas, la rupture doit se produire dans le béton. Ensuite, les fissures doivent être localisées et leur ouverture notée. De plus, tout béton malsain doit être éliminé et remplacé par ra-gréage avec un mortier compatible (d’adhérence suffisante) selon les règles de l’art.

4.22 Critères géométriques Bien que le composite Tyfo® ait une grande faculté d’adaptation géométrique aux sections de formes diverses, certains critères doivent être respectés. En ce qui concerne l’enveloppement des sections rectangulaires, les arrêtes doivent être cassées et arron-dies. Les angles aigus et chanfreinés seront arrondis par ponçage, par l’utilisation d’époxy Tyfo® S épaissie ou d’un mortier de répara-tion adapté. Un rayon de courbure minimum égal à 1.5cm doit être obtenu.

Figure 4.1- Courbure autour des arrêtes

Pour le confinement des poteaux, les angles des poteaux doivent être préparés de manière à satisfaire un rayon de courbure R≥35 mm. Il est nécessaire d’éliminer les irrégularités et les défauts de surface tout en laissant à la surface une rugosité qui permettra une bonne adhérence de la résine (la catégorie CSP-2 de l’International Con-crete Repair Institute est indicatrice d’une rugosité suffisante).

4.3 Réparation des supports Généralement la surface des supports doit être propre, sans protu-bérance, cavités ou inégalités de manière à éviter des bulles d’air et des vides dans la colle lors de la mise en œuvre.

4.31 Ragréage et reprofilage des supports en béton

Le ragréage doit s’effectuer sur les défauts en creux avec un mor-tier adhérent et cohésif. Dans le cas d’un ragréage profond, des mortiers de résine époxy ou des mortiers a liant hydraulique peu-vent être utilisés (offrant l’avantage supplémentaire d’apporter une couche de passivation aux aciers éventuellement ainsi couverts). Le reprofilage des défauts en saillie est nécessaire et peut s’effectuer par l’une des méthodes suivantes. Le rabotage méca-nique, le ponçage des petites surfaces, le bouchage des défauts par des mortiers de résine ou des mortiers hydrauliques sont des procédés qui entraînent un reprofilage successif de la surface. Cette dernière méthode offre l’avantage d’appliquer du mortier parfaite-ment adhérent au support du béton et, ayant une élasticité et des caractéristiques mécaniques supérieures ou égales à celles du béton, ce qui permet d’assurer la rupture par cisaillement dans le béton d’origine. En cas d’ouverture des fissures importante (supérieure à 3/10mm), celles-ci doivent être traitées avec de la résine époxydique injectée à basse pression.

4.32 Réparation et enrobage des armatures des supports en béton

L’état des armatures doit être examiné. Le niveau de corrosion des aciers est mesuré et la couche oxydée est éliminée par nettoyage sur toute la périphérie des aciers. La perte de section d’aciers doit être évaluée et comparée à une valeur admissible dans le calcul de l’ouvrage en question. Si elle est trop importante, le dimensionne-


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ment du nombre de couches de composite doit être adapté pour compenser le renforcement manquant. Ensuite, l’enrobage de l’armature par le mortier de ragréage est restitué afin de permettre une participation (adhésion) satisfaisante de l’acier passif ainsi que du renfort additionnel.

4.4 Préparation des supports en béton Avant le collage du composite, il est obligatoire de préparer la surface des supports de manière à créer un état de rugosité per-mettant l’adhérence optimale du composite. La surface du support doit être complètement débarrassée de corps gras et il doit être rendu chimiquement propre en éliminant tout revêtement. Diverses méthodes de préparation de surface sont acceptables. Le sablage à sec ou humide, l’hydrodécapage (machine travaillant à une pression supérieure à 2000 bars), le pistolet à aiguilles, le bouchardage (un brossage général est indispensable après ce trai-tement), en sont quelques exemples. La méthode utilisée dépend du support et du type d’application. Ainsi, par exemple, les élé-ments qui demandent une application en confinement (ex. poteaux en compression) ne requièrent qu’une préparation légère, tandis que les applications où l’adhérence est critique (ex. renforcement en flexion des dalles) nécessitent généralement un traitement plus intensif. Après le traitement du support, celui-ci doit être parfaitement dépoussiéré à l’aide d’un aspirateur industriel et si des procédés humides sont utilisés, le support doit être séché avant l’application du composite. Idéalement, la préparation de surface n’est constituée que de l’élimination d’une fine couche de la surface du béton (laitance, par exemple) pour, à minima, ouvrir la porosité du béton. Finalement la cohésion superficielle du béton après sa préparation devra être supérieure ou égale à celle minimum prise en compte dans la note de dimensionnement sans être inférieure à 1.5 MPa.

5. Mise en œuvre

5.1 Entreprises applicatrices La mise en œuvre du procédé Tyfo® nécessite une compétence particulière de l’entreprise applicatrice qui implique un bon niveau de connaissance de ces procédés ainsi qu’un niveau de formation de la main d’œuvre et de son encadrement conforme aux procédures d’assurance qualité de l’entreprise. De ce fait, afin d’assurer une mise en œuvre qui soit conforme aux exigences du présent dossier technique et au manuel d’assurance qualité Fyfe, les entreprises devront avoir reçu une formation théorique et pratique par l’entreprise fournissant le Système Tyfo®, et les applicateurs de-vront être titulaires d’un certificat de formation valide. Les entreprises Fibrwrap Construction sont certifiées pour l’application exclusive des systèmes Tyfo®, avec une expérience de plus de 20 ans.

5.2 Conditions climatiques d’application Après les travaux préparatoires, l’application du Système Tyfo® sur la structure est effectuée sous les conditions suivantes : La température ambiante et la température du support lors de

l’application de l’époxy est au minimum de 4°C, et au maximum de 38°C.

Afin d’évaluer le risque de formation d’eau de condensation, il convient de déterminer la température du point de rosée et de s’assurer qu’elle est inférieure de 3 degrés à celle du support.

Le poste de collage doit être à l’abri de la pluie et de tout ruissel-lement. Si ces conditions ne sont pas satisfaites ou bien si le support ne peut pas être séché et/ou la source d’eau éliminée, l’application n’est pas possible, et il faudra alors mener des tests complémentaires en fonction des spécificités du projet.

5.3 Mise en œuvre du procédé Tyfo® Une fois que les supports ont bien été préparés et que les condi-tions climatiques sont conformes, la mise en œuvre du composite Tyfo® peut avoir lieu selon les étapes suivantes. Chaque partie du procédé a son importance, et doit être soigneusement respectée.

5.31 Préparation du tissu Le tissu est préalablement découpé aux dimensions indiquées par la note de calcul et/ou le plan d’exécution à l’aide de ciseaux spéciaux. Le tissu coupé ne doit pas être plié.

5.32 Préparation de la résine Tyfo® S Le contenu du composant B est versé dans le seau du composant A, en respectant les proportions suivantes : 100 unités du composant A pour 42 unités de composant B en volume. 100 unités du composant A pour 34.5 unités du composant B en poids. Les composants sont mélangés pendant cinq minutes à

l’aide d’un mélangeur à faible vitesse (400 – 600 tours/min) jusqu’à l’obtention d’une résine fluide et homogène. L’entrainement de bulles d’air doit être évité pendant le mélange.

5.33 Mise en œuvre de la première couche de résine

Une couche d’apprêt d’époxy Tyfo® S est initialement appliquée sur le substrat en utilisant un rouleau. La résine Tyfo® S peut être facilement épaissie avec de la silice fumée hydrophobique (telle que Cab-O-Sil TS-720) et être utilisée comme une couche de fermeture du support, pour combler ses irrégularités. Des balèvres d’une hauteur ≤ à 2,5 cm peuvent être ainsi traitées, avec une pente d’1/4 au moins.

5.34 Préparation (Saturation) du Composite Le tissu découpé est saturé de résine Tyfo® S par écrouissage à travers le saturateur Tyfo®. Cette machine a été conçue pour four-nir un ratio fibre-époxy précis en minimisant les vides dans le com-posite. Elle peut être utilisée avec n’importe quel tissu Tyfo®. Les entreprises applicatrices ont à leur disposition le saturateur Tyfo® ainsi que son manuel d’utilisation. L’imprégnation des tissus se fait in situ. Le mode d’emploi décrit le réglage de l’écartement des rouleaux selon la fibre à saturer, l’amenée du tissu sec jusqu’aux rouleaux de guidage et aux rouleaux principaux, le remplissage du réservoir avec de l’époxy et la mise en marche des rouleaux. Le degré de saturation est vérifié en fonction de la viscosité de l’époxy par vérification du poids du composite obtenu. Le ratio de résine Tyfo® S utilisé pour saturer le composite SCH est de 1 en masse environ, c’est-à-dire que la masse du tissu saturé est le double de la masse de tissu sec. Le ratio de résine Tyfo® S utilisé pour saturer le composite SEH est de 0,8 en masse environ, c’est-à-dire que la masse du tissu saturé est égale à 1,8 fois la masse de tissu sec. Le tissu découpé peut également être saturé manuellement, au rouleau, lorsque les éléments à renforcer, les dimensions et/ou la quantité des pièces à mettre en œuvre l’imposent. Dans ce cas, les valeurs de consommation ci-dessus peuvent augmenter de 20 %, voire plus.

5.35 Mise en œuvre du Composite Avant l’application du tissu saturé, combler toutes les inégalités de la surface du support avec de l’époxy Tyfo® S épaissie. Sur la couche d’apprêt encore fraîche, les bandes de tissu sont successi-vement saturées et appliquées, l’une par-dessus l’autre. Pour assu-rer la bonne orientation des fibres et pour faire sortir l’air piégé, de façon à ce que chaque couche soit fermement liée à la couche précédente, une pression uniforme forte est exercée sur chaque couche installée, à l’aide d’un rouleau de marouflage, de truelles ad’ hoc, ou par des mains gantées suivant la nature et l’importance du chantier. Dans le cas où les bandes successives de tissu ne sont pas toutes mises en œuvre pendant que la surface est encore poisseuse, il est nécessaire, au préalable, de poncer la dernière couche mise en œuvre, puis de la dépoussiérer et de maroufler la suivante comme indiqué ci-dessus. Lorsque plusieurs bandes sont reliées dans le sens longitudinal, une longueur minimale de recouvrement doit être assurée, selon les données du présent dossier technique (cf. § 10.112). Quand une juxtaposition est prévue dans le sens de la largeur, les tissus peuvent être posés bord à bord.

5.36 Mise en œuvre de la couche de fermeture Après la pose de l’ensemble de bandes de tissu saturées, une couche finale d’époxy épaissie Tyfo® S est appliquée pour finition des bordures du composite mis en œuvre et de tous ses points particuliers, y compris les épissures, extrémités, etc.

5.37 Mise en œuvre des mèches d’ancrage non traversantes

Il est fortement suggéré d’introduire les mèches d’ancrage Tyfo® aux extrémités des bandes du système Tyfo® quand il s’agit d’une application critique en adhérence comme le renforcement en flexion des planchers, en flexion et à l’effort tranchant des poutres. La procédure de l’application des ancrages suit les étapes suivantes : Le perçage des forages est réalisé avant le collage des bandes de

renforcement. Le diamètre des forages doit être compris entre 14 et 16 mm pour la mèche Tyfo®SCH et de 12 mm pour la mèche de Tyfo®SEH.

La déviation des trous d’ancrages (due à l’inclinaison de l’outil au perçage), par rapport au plan de l’élément à ancrer, doit être li-mitée à 15°.

Une attention particulière doit être portée au chanfreinage de l’entrée des trous d’ancrages (assuré à l’aide d’un outillage spéci-


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fique suivant les conditions d’accès à la tête du trou), afin d’arrondir (rayon de 15 mm)l’angle formé à cet endroit.

Les trous d’ancrages sont alors soigneusement dépoussiérés. La couche primaire de Tyfo® S est appliquée sur les zones

d’application des bandes de tissus. La moitié « profonde » du forage est remplie d’époxy Tyfo®S

épaissie de Cabosil TS 720 (approx. 4% du poids de Tyfo S, sui-vant les conditions d’application).

La première bande de composite est alors collée sur le support. La mèche d’ancrage est imprégnée de Tyfo S. L’ancrage est introduit dans le forage, à sa profondeur spécifique,

à l’aide de l’outil adhoc. Afin de garder l’ancrage en position, les fibres libres à l’extérieur

sont ouvertes et réparties en façon d’éventail, puis stratifiées sur la couche de renfort en place, alors que l’outil est en position. La longueur est fonction du diamètre des ancrages (voir longueur mini. chap.10.10) et l’angle d’ouverture des fibres doit être au moins égal à 25°. La valeur minimale est définie en fonction du diamètre des ancrages.

L’outil est alors retiré avec précaution. Si nécessaire, une injection complémentaire de Tyfo®S épaissie

de Cabosil TS 720 est réalisée après le retrait de l’outil. Il est confirmé (par les essais d’arrachement effectués sur les mèches avec et sans Cabosil TS 720) que le Cabosil TS 720 a une in-fluence négligeable sur les caractéristiques mécaniques des an-crages.

Si le dimensionnement du système Tyfo® prévoit d’autres couches, celles-ci sont appliquées immédiatement après la stratification du fouet de la mèche selon la procédure habituelle. Au cas où une seule couche est prévue, le fouet de la mèche sur la surface de la bande doit être recouvert d’un carré de dimensions 20x20 cm minimum d'un tissu Tyfo®.

5.38 Mise en œuvre des ancrages traversants Lorsqu’il s’agit d’une application où l’on souhaite assurer la continui-té du système Tyfo ® mis en œuvre sur un élément structurel de part et d’autre d’un autre élément formant obstacle, on opère par l’utilisation de mèches traversantes. Dans le cas de mise en œuvre de ces mèches traversantes, afin de garantir que le percement de la dalle (ou du mur suivant le cas) ne risque pas d’affaiblir la section de béton armé ou précontraint tra-versé, il convient de réaliser une inspection de la structure exis-tante, et la procédure suivante doit être respectée : 1. Ferroscan et repérage des aciers existants (par Fibrwrap

Construction) 2. Sondage de vérification et calepinage des aciers existants

(par Fibrwrap Construction) 3. Analyse par rapport à la densité calculée des ancrages néces-

saires (par le titulaire) 4. Adapation des plans d’exécution (en tenant compte de

l’implantation des aciers existants : par le titulaire) 5. Vérification de l’intégrité de l’élément traversé (impact des

percements en fonction de la position des aciers existants : par le titulaire)

6. Implantation des trous d’ancrage selon les exigences de chaque type d’ancrage (diamètre, position exacte, …) (par Fibrwrap Construction)

7. Percement des trous d’ancrage et protection (par Fibrwrap Construction). Les diamètres des forages sont identiques à ceux préconisés au §5.37 pour les ancrages non traversants.

8. Les trous d’ancrage sont ensuite soigneusement dépoussiérés (par Fibrwrap Construction)

9. Mise en place de l’outil (tige métallique repliée sur elle-même, type fil de fer, longueur variable suivant l’élément à traver-ser), et permettant de saisir la boucle d’extrémité de l’ancrage,

10. -Saturation des mèches d’ancrage de résine Tyfo®S suivant le ratio habituel,

11. Aiguilletage de la mèche saturée à travers le trou, 12. Ajustement des longueurs de recouvrement de part et d’autre

de l’élément traversé conformément au plan d’exécution, 13. Retrait de l’outil d’aiguilletage, 14. Découpe de la boucle pour permettre l’étalement en éventail, 15. Matriçage soigné des fouets en façon d’éventail sur leur sup-

port, 16. -Injection de comblement de résine Tyfo® S à l’aide d’un

outillage spécifique (seringue d’injection, …).

6. Dispositions particulières Le système de renfort peut avoir besoin d’un revêtement particulier soit pour des raisons esthétiques soit pour leur protection vis-à-vis des attaques extérieures.

6.1 Revêtement de finition Le système Composite Tyfo® peut être recouvert par des produits annexes, peintures, mortiers ou enduits. En cas de revêtement de plâtre final, il convient de l’appliquer sur une finition au sable, mise en œuvre sur la couche de fermeture encore collante. Dans le cas d’un revêtement final de peinture, il doit être mise en œuvre entre 24 et 72 heures après la dernière application d’époxy. Si plus de 72 heures sont passées, la surface de couche de ferme-ture doit être préparée par un sablage léger ou ponçage.

6.2 Protection contre le feu Le procédé de renfort de béton par collage de composites n’apporte pas de résistance particulière au feu. Par conséquent, la stabilité au feu de la structure renforcée doit être justifiée par un calcul de sa résistance à l’ELU avec la combinaison de charges accidentelle appropriée, en prenant en compte seulement les aciers existants. Si cette justification est satisfaite, le composite ne nécessite pas de protection de feu. Dans le cas contraire, le système Tyfo® doit être protégé par un produit résistant au feu adapté à la protection au feu des matériaux composites et bénéficiant d’un procés-verbal d’essai d’un labora-toire agréé. A titre indicatif, le système d’enduit Tyfo® CFP présenté au §3.53 permet de protéger contre le feu les structures en béton armé ou précontraint renforcées par le procédé Tyfo®

6.3 Protection contre la température et les rayonnements

Généralement et sous des conditions environnementales normales, le système Tyfo® présente une résistance satisfaisante aux radia-tions solaires et aux rayons ultraviolets. Cependant, dans le cas d’une exposition prolongée et afin d’assurer un comportement optimal au fil du temps, une protection isolante (ex. peinture) peut lui être appliquée.

7. Sécurité et hygiène du travail Les tissus de carbone et de verre secs ne sont pas réactifs. Néan-moins ils doivent être manipulés avec un soin particulier, spéciale-ment lors de leur découpe, car ils peuvent présenter de fines poussières irritantes. En revanche, les deux composants de la résine époxydique pris indépendamment sont irritants et corrosifs. Tout contact avec la peau ou les yeux peut provoquer des brulures graves et doit être évité. Bien que les deux composants soient sans solvant, durant le mé-lange, éviter de respirer les vapeurs. L’utilisation d’un appareil de protection respiratoire de type filtre papier est recommandée. Etant donné les risques lors de la manipulation et de l’application des produits, la protection du personnel exige l’utilisation de lu-nettes de sécurité ou d’un écran facial, de gants résistants aux produits chimiques, et de bottes en caoutchouc. L’ensemble des règles de sécurité d’utilisation des résines est disponible sur les fiches techniques et les fiches de données de sécurité des compo-sants de la résine Tyfo® S.

8. Protection de l’environnement Après les travaux, on recueille les déchets à l’aide d’un matériau absorbant et on rince à l’eau. L’élimination des déchets doit s’effectuer en conformité avec les lois en vigueur. Le matériau non durci peut être éliminé à l’aide d’un solvant, alors que le matériau durci ne peut être ramassé que mécaniquement.

9. Contrôle, fiche d’autocontrôle L’entreprise applicatrice est chargée de la réalisation des différents contrôles qualité. Afin d’assurer la mise en œuvre en conformité avec le présent dossier technique et la fiche technique des produits, un plan de contrôle interne (autocontrôle) est constitué et doit être suivi. Les résultats des contrôles sont enregistrés sur des fiches spéciales (attachées en Annexe). Chaque étape du procédé décrit au § 5.3 doit être vérifiée dans la fiche d’autocontrôle.

10. Dimensionnement Le dimensionnement présenté dans ce Cahier des Clauses Tech-niques se réfère aux structures de béton armé et béton précontraint


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réparées ou renforcées avec les matériaux composites Tyfo®. Les sections renforcées se comportent de la même manière que les sections de béton armée en considérant le composite comme une armature externe. Les équations présentées ici suivent les règles de la norme NF EN 1992-1-1, ainsi que les recommandations provi-soires de l’Association Française de Génie Civil (AFGC, Février 2011). En parallèle, des essais numériques et une recherche appro-fondie ont démontré la conformité de chaque élément du Système Tyfo® à ces recommandations. Le Système Tyfo® est conçu pour répondre à des critères de con-ception spécifiques, différents pour chaque projet, qui respectent les codes applicables. Le dimensionnement doit être réalisé par des bureaux d’études ou ingénieurs spécialisés ou par les ingénieurs de Fyfe. L’utilisation des logiciels d’assistance est autorisée, sous réserve de validation par Fyfe.

10.1 Notations Les notations utilisées sont celles de la NF EN 1992-1-1. Lorsque des notations/valeurs n’existent pas dans cette norme, celles du BAEL 91 et des recommandations de l’AFGC sont utilisées de façon appropriée.

Notation Définition

Ac Aire de la section droite du béton

Af Aire de la section de composite

Ap Aire de la section de l'armature précontrainte

As Aire de la section de l'armature longitudinale

tendue de béton armé

As' Aire de la section de l'armature longitudinale

comprimée de béton armé

Asw Aire de la section des cadres de béton armé

bf Largeur d’une bande de composite

c Béton d'enrobage des armatures tendues

c' Béton d'enrobage des armatures comprimées

df Hauteur utile de la section par rapport aux

bandes de composite

dp Hauteur utile de la section par rapport à

l'armature de précontrainte

Ead Module d'élasticité de l'interface

Ec Module d'élasticité du béton

Ef Module d'élasticité du composite

Ep Module d'élasticité de l'acier précontraint

Es Module d'élasticité de l'acier

Fc Valeur de calcul de la force reprise par le

béton

fcd Valeur de calcul de la résistance du béton

fcd,c Valeur de calcul de la résistance du béton

confiné

fck Résistance caractéristique en compression du

béton

fck,c Résistance caractéristique en compression du

béton confiné

Ffud Valeur de calcul de la force reprise par le

composite

ffud Valeur de calcul de la résistance à la traction

du composite

fl Pression du confinement

Pm Valeur de calcul de la force reprise par l'acier

de précontrainte

fp0.1k

Valeur caractéristique de la limite d'élasticité conventionnelle à 0.1% de l'acier de

précontrainte

fpk Résistance caractéristique en acier de l'acier

de précontrainte

Fs Valeur de calcul de la force reprise par

l'armature de béton armé

ftk Résistance à la traction du support béton

ffu Valeur moyenne à rupture du composite

fyd Limite d’élasticité de calcul de l'acier de béton

armé

fyk Limite caractéristique d'élasticité de l'acier de

béton armé

NEd Valeur de calcul de l'effort normal

s Espacement entre cadres d'armature

sf Espacement entre renforts latéraux par le

composite

tf Epaisseur du composite

VEd Valeur de calcul de l'effort tranchant

VRd Résistance à l'effort tranchant

z Bras de levier des forces internes

γc Coefficient partiel de sécurité sur le béton

γf Coefficient partiel de sécurité sur le composite

γs Coefficient partiel de sécurité sur l'acier

εcu Déformation relative ultime du béton en

compression

εcu2,c Déformation relative en compression du béton

au pic de contrainte fc

εfud Allongement unitaire de calcul du composite

εpi Allongement initiale de l'acier de précontrainte

εpu Allongement ultime de l'acier de précontrainte

εu Allongement ultime de l'acier de béton armé

εf,u Allongement ultime à rupture du composite

σad Contrainte normale développée à l'interface

composite-béton

σc Contrainte de compression dans le béton

σclim Contrainte limite dans le béton à l'ELS

σf Contrainte de traction dans le composite

σf,d Contrainte de dimensionnement dans le

composite à l'ELS

σflim Contrainte limite dans le composite à l'ELS

σs Contrainte dans les aciers tendus

σs' Contrainte dans les aciers comprimés

σslim Contrainte limite dans les aciers à l'ELS

vad Contrainte de cisaillement développée à

l'interface composite-béton

vad,d Contrainte de dimensionnement de

cisaillement de l'interface composite-béton

10.2 Hypothèses de calcul On admet que les sections droites restent planes après déforma-

tion (hypothèse de Bernoulli). Le béton tendu est négligé dans l’équilibre des sections La résistance à la compression du composite est négligée. On admet qu’il n’y a pas de glissement entre le composite ou les

aciers passifs et le béton ; sauf dans le cas de la précontrainte non adhérente, dans ce cas, la surtension dans ces armatures est calculée selon le §5.10.8 de la NF EN 1992-1-1 (à l’ELU).

On admet la collaboration complète de l’armature existante et du composite dans le cadre des limites d’allongement.

La déformation de cisaillement dans la couche de colle est négli-gée puisque celle-ci est très mince et les variations d’épaisseur négligeables.

On admet que toutes les fibres situées à égale distance de la fibre neutre subissent le même allongement.

Les combinaisons d’actions à prendre en considération pour l’Etat Limite de Service (ELS) et l’Etat Limite Ultime (ELU), comme pour les combinaisons fondamentales et accidentelles, sont celles de la NF EN 1991-1-1.


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10.3 Loi de comportement – Modélisation des matériaux

10.31 Système composite Tyfo® La loi de comportement est la même pour tous les procédés décrits dans le dossier technique, et elle est schématiquement illustrée ci-dessous (Figure 10.1).

Figure 10.1 Loi de comportement du composite

Le composite est étudié uniquement dans le sens de ses fibres, son comportement est élastique et sa rupture est fragile. Par consé-quent, le coefficient de sécurité qui lui est attribué est relativement élevé et ne correspond pas à un matériau ductile. La contrainte ffu correspond à la valeur moyenne, donnée pour chaque composite de la gamme aux § 3.3 et 3.4. Etat Limite de Service (ELS)

Etat Limite Ultime (ELU)

Matériau composite

γfd

ELS

ELU

Fondamental Accidentel

En fibres de carbone

2 1.4 1.1

En fibres de verre

2.5 1.6 1.3

Sauf justifications particulières, le coefficient qui prend en compte le vieillissement des matériaux organiques et la diminution de leurs caractéristiques mécaniques avec le temps, pour les systèmes composites Tyfo® en fibres de verre et de carbone, est à égal à : αf=0.80 pour des environnements de type X0 et XC1, selon NF EN 1992-1-1. αf=0.65 dans tous les autres cas.

En synthèse, voici les caractéristiques des composites :

SCH-41.5

SCH-41

SCH-41-2X

SCH-11UP

X0, XC1 Autres classes

d’exposition X0, XC1 Autres classes

d’exposition

ffud (MPa) 560 455 903 734

ffd (MPa)

Min{392, 0.9σslim}

Min{318.5, 0.9σslim}

Min{632,

0.9σslim}

Min{513.5, 0.9σslim}

Ef (GPa) 98 98 105.3 105.3

εfud 0.57% 0.46% 0.857% 0.70%

tf (mm)

SCH-41.5 : 0.5 mm

SCH-41 : 1 mm

SCH-41-2X : 2 mm

0.51 mm

SEH-25A

SEH-51A

X0, XC1 Autres classes d’exposition

ffud (MPa)

278.5* 226.3*

ffd (MPa)

Min{178, 0.9σslim}

Min{145, 0.9σslim}

Ef (GPa)

25.9 25.9

εfud 1.07%* 0.87%*

tf (mm)

SEH-25A : 0.635 mm

SEH-51A : 1.3 mm

(*) Dans le cas des vérifications du renforcement vis à vis des sollicitations de flexion et de flexion composée, conformément aux prescriptions des recommandations AFGC, la déformation ultime de calcul du renfort composite doit être limitée à 0.85 %. Dans ce cas, il convient donc de retenir les valeurs de calcul suivantes pour les composites SEH-25A et SEH-51A :

SEH-25A

SEH-51A

X0, XC1 Autres classes d’exposition

ffud (MPa)

220 220

ffd (MPa)

Min{178, 0.9σslim}

Min{145, 0.9σslim}

Ef (GPa)

25.9 25.9

εfud 0.85% 0.85%

tf (mm)

SEH-25A : 0.635 mm

SEH-51A : 1.3 mm

Lorsque l'entrainement total du composite par adhérence est requis en tout point d'un renforcement, en l’absence de dispositif d’ancrage conformément aux prescriptions du §10.10, les con-traintes de calcul ffud mentionnées ci-dessus peuvent être limitées par les conditions d’ancrage du composite (voir §10.55 et 10.111). Il conviendra alors de limiter la contrainte de calcul dans le compo-site de la façon suivante : ffud=lanc.Vadd/tf

où lanc est la longueur d’ancrage du composite (§10.111) et Vadd la contrainte de cisaillement admissible due à l’adhérence du compo-site (§10.4). Alternativement, une longueur d’ancrage supérieur lanc peut être offerte afin de permettre la mobilisation de la totalité du ffud


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10.32 Béton La contrainte ultime à l’ELU en compression du béton est prise en compte selon les données de la NF EN 1992-1-1.

10.33 Acier de béton armé La contrainte à la limite d’élasticité en traction de l’acier (fyk) et la contrainte de calcul en traction (fyd)sont prises en compte selon les données de la NF EN 1992-1-1.

10.34 Acier de béton précontraint La contrainte à la limite d’élasticité conventionnelle en traction (fp0.1k), la contrainte caractéristique de résistance en traction (fpk) et la contrainte de calcul en traction (fpd) de l’acier précontraint sont prises en compte selon les données de la NF EN 1992-1-1.

10.4 Adhérence composite-support et contrainte de cisaillement admissible

Lors de l’essai de pastillage sur le support, on obtient la résistance moyenne à la traction du support béton fctm, qui est utilisée pour limiter la contrainte de cisaillement de l’interface composite-béton de la colle :

La résistance moyenne à la traction du béton ne doit pas être infé-rieure à 1.5MPa. La contrainte de cisaillement moyenne est déterminée selon la valeur minimale de l’essai de double recouvrement réalisé par le laboratoire MPA (voir §3.2) :

Les coefficients de sécurité sont :

Coef. Matériau ELS ELU

fondamental accidentel

γtd Béton armé

1.5 1.0 1.0

γad

Stratifiés in-situ

1.4 1.25 1

Et si

si

Tg étant la température de transition vitreuse de la résine Par ailleurs, la contrainte de cisaillement admissible due à l’adhérence du composite ne doit pas excéder les valeurs sui-vantes : à l’ELS : vad,d ≤ min{1.5MPa ; ftk/2} à l’ELU : vad,u≤ min{2MPa ; ftk/1.5} ftk étant la résistance caractéristique obtenue par les essais de pastillage.

10.5 Dimensionnement à la flexion

10.51 Principes Les principes de renforcement présentés ci-dessous sont valides pour le béton armé et le béton précontraint. Les vérifications des sections se font à l’Etat Limite Ultime (ELU) et à l’Etat Limite de Service (ELS). Dans le premier état, deux condi-tions admissibles sont examinées, selon le diagramme des trois pivots définis dans la norme NF EN 1992-1-1.

A l’Etat Limite de Service, les contraintes développées sont vérifiées avec les contraintes limites de chaque matériau, suivant les pres-criptions de la NF EN 1992-1-1 et son Annexe Nationale. Pour le renforcement des éléments en béton précontraint, la pré-contrainte est considérée en tant qu’une action externe. Un mo-ment renversé (Mp), induit par un effort normal en compression constant (Np), est pris en compte dès l’état initial avant renforce-ment jusqu’à l’état après renforcement. Le renforcement des éléments (voiles, …) sollicités en flexion com-posé est permis sous réserve que le critère du §5.8.2 (6) de la NF EN 1992-1-1 soit vérifié.

10.52 Etat Limite Ultime La méthode de calcul est celle de l’équilibre d’une section en béton armé sous un chargement ultime par un moment Mu. Les déforma-tions des sections sont limitées : Pour l’allongement unitaire de l’acier des armatures HA, à :

(pour les aciers de classe de ductilité B avec palier plastique écrouissable) conformément à la NF EN 1992-1-1 et son Annexe Nationale. Dans les calculs en pivot A, il sera finalement retenu un allongement maximal de 1 % pour les armatures HA.

Pour l’allongement unitaire du renfort composite, à :

. L’allongement à traction du compo-

site est limité d’avantage (par la valeur ultime à ) étant donné que le système composite peut céder à cause d’autres méca-

nismes bien avant sa résistance en traction de calcul .

Pour le raccourcissement unitaire du béton, à :

Conformément au diagramme des déformations admissibles de la NF EN 1992-1-1, un pivot D est déterminé : il correspond à l’atteinte de l’allongement ultime du composite

. Dans la Figure 10.2, les deux cas ex-trêmes sont illustrés.

Figure 10.2 Diagramme des déformations relatives admissibles à l’ELU avec le pivot D.

10.521 Hypothèse du pivot D ou du pivot A- Allongement ultime du composite avec ou sans plastification de l’acier des armatures HA ou allongement ultime des aciers


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Figure 10.3 Principe de calcul à partir de l’équilibre des contraintes à l’ELU dans une section de béton armé/précontraint renforcée de composite.

On détermine d’abord, à l’état initial, les allongements engendrés par le moment exercé à la section considérée. Le calcul de ce char-gement initial est effectué avec les charges existantes au moment du renforcement. Ensuite, pour la section renforcée, on superpose l’état

d’allongement dû à l’état initial ( ) dans la fibre inférieure de la section à celui dû à la sollicitation supplémentaire de l’état renforcé

( ). Par itérations, on évalue la hauteur de la zone de compres-sion du béton pour laquelle les forces internes et externes sont en équilibre. Les déformations des différents matériaux sont calculées par l’équilibre de la section selon les différents états limites (pi-vots).

L’allongement initial de l’acier précontraint ( ) est calculé suivant les principes du §6.1 (figure 6.1) de la NF EN 1992-1-1 en tenant compte de la contrainte dans le câble après les pertes et après le raccourcissement du béton (au niveau de l’emplacement de la précontrainte).

: est la force de la précontrainte dans le câble au temps t, après pertes instantanées et différées La force de précontrainte dans le câble au temps t, après les pertes instantanées et le raccourcissement du béton est égale à :

Forces externes :

Effort normal si applicable. Dans le cas échéant NEd=0.

Forces internes

Acier tendu : pour

Acier comprimé: pour

Acier précontraint:

est la variation de déformation complémentaire de l’acier de précontrainte lors du chargement ultime à l’état du renforcement.

est donnée par le diagramme des déformations en flexion composée de la section soumise à l’effort normal N = Pm+NEd et au moment ultime MEd (vérification de la compatibilité des déforma-tions en fonction du pivot atteint dans la section : pivot A, pivot D ou pivot B).

Système composite :

avec

et où n est le nombre des couches du composite sélectionné à être appliqué avec tf l’épaisseur de chaque couche et wf la largeur de la bande déterminée selon les besoins du site.

Béton :

L’utilisation du diagramme rectangle simplifié en substitution de la

loi parabole – rectangle est tolérée, avec .

Pivot A : = ou

Pivot B :

Pivot D :

Condition d’équilibre :

Le moment ultime de l’élément réparé est déterminé par rapport au centre de la section. Pour une section rectangulaire, on a:

Si le moment ultime après renforcement satisfait le moment requis par la conception (moment sollicitant après renforcement), la vérifi-cation du renforcement est finalisée. Dans le cas échéant, le type de composite et/ou les couches sont alternés et la satisfaction de l’équilibre et du moment est de nouveau vérifiée. Cas des créations d’ouvertures (sollicitations en flexion) : Le dimensionnement du renforcement des ouvertures doit être réalisé par le bureau d’étude de Fyfe/Fibrwrap Construction. Lorsque des éléments de structure, tels que des dalles ou des voiles nécessitent la création d’une ouverture, ou bien présentent des défauts de construction ou encore une corrosion importante des aciers, des bandes de composite peuvent être appliquées afin de compenser les aciers coupés, corrodés ou manquants. Une analyse aux éléments finis en 2D est nécessaire pour calculer les contraintes et les moments sollicitant les nappes inférieure et supérieure de la dalle ou du voile, au droit des ouvertures, dans les deux directions principales. En fonction des moments sollicitant et de la capacité résistante des sections existantes en flexion autour des trémies, (avec les aciers existants conservés), le dimensionne-ment des bandes de composite est calculé selon les principes du renforcement en flexion. La longueur d’ancrage de chaque type de composite (voir §10.111) est appliqué au-delà de la section qui exige le renforcement.

Figure 10.4- Exemple de renforcement autour des trémies sur des dalles


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Figure 10.5 - Exemple de renforcement d’une ouverture dans un voile

NOTA : pour les conditions de vérification du renforcement des voiles, voir le § 10.9 du présent dossier technique.

10.53 Etat Limite de Service Dans ce cas aussi l’historique du chargement et du renforcement est pris en compte, selon les hypothèses classiques du béton armé et du béton précontraint. Les contraintes sont calculées séparément pour chaque matériau en tenant compte du phasage avant et après le renforcement avec les charges et les sections respectives (super-position des états avant et après renforcement). Les vérifications s’effectuent sur la base des limitations énumérées ci-dessous selon la NF EN 1992-1-1 et son Annexe Nationale. Dans tous les cas, les diagrammes contrainte-allongement de calcul du béton, de l’acier passif, de l’armature de précontrainte et du composite restent parfaitement élastique jusqu’à leur valeur limite. La résistance à la traction du béton est négligée. Contrainte Limite de compression du béton :

sous combinaison caractéristique

sous combinaison quasi-permanente.

Contrainte Limite de traction dans le composite :

(voir §10.31).

Contrainte Limite de traction dans les armatures :


Contrainte limite de traction dans les armatures de précontrainte adhérente :


La fissuration doit être limitée de telle sorte qu’elle ne porte pas préjudice au bon fonctionnement ou à la durabilité de la structure ou elle ne rende pas son aspect inacceptable. Selon la NF EN 1992-1-1, la maitrise de la fissuration se fait par un calcul d’ouverture de fissures et la mise en place d’un ferraillage minimum en zone ten-due sous combinaison caractéristique. On peut considérer que la position de l’axe neutre ne varie pas avant et après renforcement, ce qui permet de superposer les contraintes calculées sous le torseur avant renforcement et sous le torseur après renforcement. Cette approche est autorisée si les conditions ci-dessous sont respectées : La distance entre la position y de l’axe neutre avant renforcement

et sa position après renforcement est inférieure au dixième de la hauteur de la section.

La contrainte de compression totale obtenue dans le béton ne dépasse pas le 0.5fcd.

Dans le cas où l’une seulement de ces conditions n’est pas remplie, on devra effectuer un calcul précis de l’état d’équilibre de la section sous les mêmes principes que ceux suivis à l’Etat Ultime. L’approche par calcul détaillé de l’équilibre de la section peut être

librement menée dans tous les cas, et ceci est suggéré pour une détermination précise des conditions d’équilibre et des états de contrainte (suivant le phasage des travaux).

Figure 10.6 Diagramme des contraintes superposées à l’ELS d’une section

Les vérifications sous les torseurs de charges avant et après l’application du renforcement sont menées, selon la Figure 10.6, en posant les relations suivantes :

La contrainte est la contrainte initiale après les pertes et le raccourcissement du béton au niveau de l’emplacement de la pré-contrainte

, sont respectivement les surtensions dans les arma-tures de précontrainte avant et après renforcement sous les charges à l’ELS Pour des raisons de simplification, il est nécessaire d’homogénéiser les sections par rapport au béton en utilisant les coefficients d’équivalence :

et , selon le type de

composite

Es est pris égal à 200 000 MPa. - soit nf = 7.35 pour le SCH-41.5, SCH-41 et SCH-41-2X - soit nf = 7.9 pour le SCH-11UP - soit nf = 1.94 pour le SEH-25A et SEH-51A La section est en équilibre lorsque :

Avec : l’effort normal à l’ELS si applicable. Dans le cas échéant Nels=0.

Où

et


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est la variation de déformation complémentaire de l’acier de précontrainte lors du chargement de service à l’état du renforce-ment (surtension dans les armatures de précontrainte). Les surten-sions des armatures actives sont obtenues par un calcul en flexion composée de la section renforcée en soustrayant les valeurs obte-nues sous N = Pm et M = M1 + M2 aux valeurs obtenues sous N = Pm et M = Mperm (moment sous combinaison quasi-permanente).

Pour une section rectangulaire, les contraintes dans les matériaux sont déterminées de la façon suivante :

Par la relation de l’équilibre des efforts, la position de l’axe neutre est calculée :

L’inertie de la section est donnée par la formule suivante :

Une fois que l’axe neutre et l’inertie de la section sont trouvés, les contraintes des matériaux sont alors déterminées pour les moments des services avant (M1) et après (M2) le renforcement. La vérifica-tion de la section à l’Etat Limite de Service est ainsi achevée. Dans le cas d’analyse avec des Eléments Finis (cas de création d’ouvertures), la combinaison des charges à l’Etat Limite de Service (ELS) est aussi appliquée et les moments requis sont calculés et vérifiés vis-à-vis des contraintes limites à l’ELS des matériaux.

10.54 Vérification du cisaillement de glissement flexion

Il est nécessaire de vérifier que la contrainte de cisaillement ultime à l’interface entre le béton et la colle reste inférieure à la contrainte admissible de cisaillement de l’interface composite – béton. La contrainte de cisaillement pour un élément en flexion, ayant un

effort tranchant est calculée et vérifiée de la façon suivante :

Dans l’expression, et sont respectivement les efforts à l’Etat Limite Ultime repris dans le composite et dans les aciers passifs longitudinaux.

10.55 Vérification du délaminage à l’extrémité du renforcement

Rupture de l’interface dans le béton En l’absence de dispositions particulières (voir §10.10), dans la section située juste après la zone de transfert, on vérifie que la

contrainte de cisaillement du béton d’enrobage reste inférieure au cisaillement admissible en considérant une répartition moyenne de la contrainte de cisaillement.

Vérification à l’ELS

On calcule l’effort repris par le composite à l’Etat Limite de Service dans la section située juste après la zone de transfert Σ (Figure 10.7).

Figure 10.7 - Répartition triangulaire de la contrainte de cisaillement

Il est alors vérifié que le cisaillement maximal dans la zone de béton d’enrobage est inférieur à la contrainte admissible de l’interface composite-béton, en considérant une répartition moyenne de la contrainte de cisaillement.

où est la longueur d’ancrage du composite (voir §10.111). Vérification à l’ELU

L’épaisseur minimale des bandes de composite ( ) est déter-minée afin d’assurer la résistance en flexion d’une section. Pour cette épaisseur et au Pivot D, (rupture du composite), l’effort ultime développé dans le renforcement est donné par :

On vérifie que le cisaillement maximal qui correspond à l’effort

longitudinal est inférieur au cisaillement admissible de l’interface composite-béton à l’ELU. On considère une répartition moyenne de la contrainte de cisaillement, selon la Figure 10.7.

Dans le cas où l’inégalité n’est pas vérifiée et que l’entrainement total du composite est requis en tout point du renforcement, il conviendra de : réaliser la vérification du renforcement en flexion en limitant la

contrainte dans le composite comme indiqué au §10.31. ou d’utiliser des mèches d’ancrage conformément aux prescrip-

tions du §10.10. ou d’augmenter la longueur de la bande de renfort si possible

10.6 Dimensionnement à l’effort tranchant

10.61 Préambule Les bandes de composite qui sont appliquées avec leurs fibres perpendiculaires à l’axe de l’élément sont mise en œuvre pour compenser ou amener une résistance à l’effort tranchant qui ne peut pas être obtenue par l’armature existante. Le composite se comporte donc de la même manière qu’une armature externe com-plémentaire aux étriers/cadres d’effort tranchant en acier existants. Le renforcement des sections en béton armé est présenté ici. En ce qui concerne le béton précontraint, la méthodologie est identique, en prenant en compte l’effet des câbles longitudinaux de précon-trainte sur l’effort tranchant sollicitant (en fonction de l’angle d’inclinaison des câbles par rapport à l’horizontale).


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10.62 Calculs de dimensionnement Par analogie au calcul des armatures d’effort tranchant en béton armé, le renforcement par du composite est justifié vis-à-vis de l’Etat Limite Ultime. Donc, à l’ELU après fissuration et création d’un treillis, la résistance à l’effort tranchant VRd de la section réparée ou renforcée est la somme des efforts tranchants que peuvent reprendre les aciers passifs présents VRd,s , et les bandes de matériau composite VRd,f : VRd=min VRd,max ;VRd,s +VRd,f } Le principe de calcul est celui du treillis de Ritter-Morsch appliqué sur une section réduite (Figure 10.8). La valeur de l’effort tranchant de calcul ne doit jamais dépasser la résistance en compression des bielles de béton du treillis définie par la NF EN 1992-1-1 :

: la largeur de la section

z : le bras de levier des forces internes

: valeur de réduction de la résistance du béton fissuré à l’effort

tranchant

: angle entre la bielle de compression et la fibre moyenne de l’élément

: angle entre les armatures d'effort tranchant et la fibre moyenne de l’élément

avec : la contrainte de traction moyenne et : la résistance moyenne en traction du béton. Pour des structures non-

précontraintes, on a

La contribution des armatures d’effort tranchant est évaluée selon l’expression de NF EN 1992-1-1 :

où θ est l’angle entre la bielle de compression et la fibre moyenne de l’élément. Cet angle peut varier entre 21.8o et 45o. Le choix de ce paramètre dépend de l’écrasement des bielles de béton et des efforts induits dans les armatures longitudinales par l’effort tran-chant. Dans le cas où des fissures existent déjà sur l’élément à renforcer, il convient de respecter l’angle des fissures observé.

Figure 10.8 - Modèle de treillis dans le cas d’éléments comportant des armatures d’effort tranchant selon la NF EN 1992-1-1.

Figure 10.9 - Renforcement à l’effort tranchant avec des bandes de composite pour une fissure inclinée à 45° dans une poutre sous une dalle.

Deux cas principaux se présentent selon la position et la configura-tion de la poutre :

Cas 1 : si la géométrie de la poutre le permet, les bandes de composite l’entourent. Dans ce cas il n’y a pas de problème d’ancrage : lanc=0.

La résistance à l’effort tranchant du composite est :

ffud est la contrainte ultime mobilisable dans le composite compte tenu du respect de la compatibilité des déformations entre les aciers passifs d’effort tranchant et les bandes composites. La position des fissures n’est pas connue a priori. Donc, pour qu’aucune fissure potentielle n’apparaisse entre les bandes de renforcement composite, une condition sur l’espacement des bandes doit être respectée : sf<hf

Cas 2 : si la poutre se trouve sous une dalle, le composite est collé sur les deux faces latérales en continuité, en passant sous la poutre. Il reste une contrainte d’ancrage aux extrémités supé-rieures des bandes proches de la dalle. Donc, une longueur d’ancrage lanc,d doit être prise en compte, sur laquelle le compo-site n’est pas efficace.

NOTA : pour cette longueur d’ancrage lanc,d , et en l’absence de dispositif d’ancrage, la mobilisation totale du composite par adhé-rence peut ne pas être assurée et il conviendra alors de limiter la contrainte de calcul dans le composite ffud conformément aux pres-criptions du §10.31.

Figure 10.10 - Configurations de renforcement vis-à-vis de l’effort tranchant

La résistance à l’effort tranchant du composite est :

où : ffud est la contrainte ultime mobilisable dans le composite compte tenu du respect de la compatibilité des déformations entre les aciers passifs d’effort tranchant et les bandes composites. hf : la longueur d’une bande verticale de composite sur les faces latérales de l’élément, lanc,Vu : la longueur d’ancrage d’effort tranchant choisie lors du di-mensionnement qui n’est pas prise en compte dans le renfort, β : angle d’inclinaison du composite (par rapport à la fibre moyenne). Pour optimiser le travail des bandes de matériaux com-posites, il est possible de mettre les bandes de composites perpen-diculaires aux fissures. Dans le deuxième cas de renforcement, la longueur d’ancrage choisie est comparée avec la longueur d’ancrage de dimensionne-ment nécessaire lanc,d, calculée au §10.111. Dans le cas souvent rencontré où il n’est pas possible d’ancrer le composite sur la longueur d’ancrage de calcul lanc,d et on a lanc,Vu ≤lanc,d , un coefficient minorant doit être inséré dans le calcul de la contrainte ultime du composite, et par conséquent dans la résis-tance à l’effort tranchant qu’il peut développer. Soit:

Les bandes en U peuvent être ancrées dans la table par des mèches de fibres Tyfo®, comme décrit au § 10.114. Dans ce cas la longueur d’ancrage choisie est égale à 0, et aucun coefficient minorant n’est prévu, on a : lanc,Vu=0, et : αV=1.0 .


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Le nombre de mèches d’ancrage nécessaire est calculé comme ci-dessous : En principe général, la totalité de l’effort du composite doit être ancré à travers des mèches dans le support et c’est dans ce cas que αV=1.0. Dans le cas où ceci n’est pas possible (p.ex. exigences élevées, espace limité), le coefficient minorant est déterminé de la façon suivante :

Où Fanch,d est la valeur résistante de calcul à l’ELU des ancrages défini dans le Chapitre 10.10 par type d’ancrage, n le nombre de mèches d’ancrage sur une largeur bf de composite et Ffud l’effort repris par le composite à l’ELU pour une largeur bf et une épaisseur tf. La condition sur l’espacement des bandes doit être également respectée : sf < (hf -lanc,Vu ) Le dimensionnement des bandes de composite consiste à détermi-ner leur épaisseur tf et leur espacement sf. On a: Af=2∙tf∙bf, bf étant la largeur d’une bande verticale de composite. Cas des sections en I ou présentant des risques de poussée au vide : Dans le cas de renforcement à l’effort tranchant des sections en I, en béton armé ou précontraint, l’utilisation d’ancrages est suggérée afin d’empêcher le décollement prématuré des tissus Tyfo®. Deux dispositifs d’ancrages différents pour résister à la poussée au vide sont proposés : l’un avec des bandes de tissus horizontales le long de la poutre, et l’autre avec des mèches d’ancrages. Il est remar-qué que la bande horizontale est beaucoup plus simple à installer, car elle ne nécessite pas de matériel ni de main-d'œuvre supplé-mentaire. A contrario, le perçage pour les ancrages nécessite un contrôle de la poutre avec des méthodes magnétiques ou de géora-dar pour localiser les armatures et les gaines de précontrainte.

Figure 10.11 - Configurations du renforcement des poutres en I avec différents systèmes d’ancrage

10.7 Dimensionnement du confinement de poteaux en béton armé

10.71 Préambule Le confinement des poteaux par enveloppement en matériaux composites entraîne une limitation des déformations transversales, ce qui génère une contrainte triaxiale dans le béton. Par conséquent, la résistance à la compression du béton est aug-mentée et la capacité portante des poteaux est ainsi améliorée (Figure 10.12). En même temps, en confinant un élément, on empêche l’effritement du béton d’enrobage des étriers. Le dimensionnement du système Tyfo® nécessaire pour augmenter la capacité en charge des poteaux est décrit ci-dessous, selon les recommandations de l’AFGC.

Figure 10.12 - Relation contrainte-déformation dans le cas du béton confiné

10.72 Préambule

10.721 Poteaux de sections circulaires et de sections rectangulaires avec b/a < 1.5

La méthode s’applique sous réserve d’un élancement λ≤50. Le chargement normal doit être appliqué avec une excentricité infé-rieure ou égale à 2cm.

Figure 10.13 - Pression de confinement exercée par le composite

La pression de confinement fl exercée par les renforts de compo-sites (Figures 10.13 et 10.14) s’exprime comme suit :

Où est la valeur de calcul de la déformation ultime du compo-site :

et Ep est le module de confinement fourni par le composite :

Pour une section circulaire :

Pour une section rectangulaire avec b/a <1,5 : r et b sont respectivement le rayon et le grand côté pour un poteau de section circulaire et rectangulaire et np le nombre de couches de composite. On calcule la résistance moyenne du béton confiné qui permet de reprendre la charge normale nécessaire :

où est le coefficient qui dépend de l’élancement

λ. A partir de la valeur de dimensionnement de la résistance du béton qui doit être confiné pour l’effort normal agissantNEd, on procède au dimensionnement du renforcement nécessaire avec l’expression qui suit :

Avec k1=3.45 : le coefficient d’efficacité du confinement pour fck≤60MPa Les coefficients suivants dépendent de la forme de la section du poteau.


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Figure 10.14 - Distribution non uniforme de la pression de confinement sur une section et dimensionnement des bandes de composite inclinées

Pour une section circulaire : ψf=0.8 kc=1 : coefficient d’efficacité du confinement selon la géométrie de la section

: coefficient qui prend en compte la largeur des renforts composites bf, leur espacement sf et leur orientation (espacement sf en fonction de l’angle d’inclination θf). Pour une section rectangulaire : ψf=0.6

où ρl=As/Ac : le taux de ferraillage longitudinal avec Ac la section examinée. Les dimensions des sections sont illustrées dans la Figure 10.14. Confiner un poteau rectangulaire est moins efficace car l’action de confinement est de plus en plus concentrée aux angles et, donc, un chemisage d’épaisseur conséquente est nécessaire pour que l’expansion latérale soit contenue. En cas de confinement total (continu) du poteau sans espacementsf, on considèrekh=1.0. Dans l’expression de la pression de confinement fl apparait le nombre de couches requis pour obtenir une élévation de la résis-tance du béton en compression. Donc, à l’inverse :

- pour une section circulaire

- pour une section rectangulaire

10.722 Pour une section rectangulaire avec b/a >1.5

Dans le cas d’un poteau de section rectangulaire dont le grand côté b est supérieur à 1.5 fois le petit côté a, le confinement circonféren-tiel de la section entière ne peut pas être efficace. Donc, la section rectangulaire doit être décomposée en cellules carrées ou rectangulaires à l’aide de dispositifs mécaniques traver-sant la section (Figure 10.15). Ce peut être des mèches d’ancrage Tyfo®. Le dimensionnement de ces dispositifs est effectué selon l’effort de traction que les bandes circonférentielles sont destinées à reprendre. L’effort de dimensionnement par mètre linéaire à reprendre par les mèches doit être au moins égal à deux fois l’effort de traction ul-time par mètre linéaire dans les bandes Tyfo® de confinement périphériques.

Figure 10.15 - Confinement des voiles à l’aide des dispositifs mécaniques traversant la section

Le calcul du confinement est réalisé pour chaque cellule en suivant la procédure ci-dessus afin de calculer la contrainte fcd,c ultime du béton confiné. La résistance ultime de chaque cellule, obtenue par le confinement séparé, est attribuée à l’ensemble de la section longue.

10.8 Vérification au feu S’il est nécessaire de vérifier le comportement de la structure au feu, on effectuera cette vérification selon les principes de la NFEN-1992-1-2 et son Annexe Nationale, en négligeant la contribution du matériau composite. Il sera vérifié que l’élément non-renforcé est en mesure de reprendre la combinaison des charges à l’Etat Limite Accidentel-feu comme décrite dans la NF EN 1990 et la NF EN 1991-1-2. Si une protection des bandes composites par une épaisseur de 20 mm du système Tyfo® CFP (voir Chap. 3.531) est appliquée, il est alors permis de mener une vérification de la structure non-renforcée en tenant compte des épaisseurs de béton équivalentes ci-dessous pour cette protection, déterminées conformément à l’Appréciation de Laboratoire de CSTB N° RS15-01 :

Dalle Poutre Poteau

Degré de Stabilité au Feu

Epaisseur équivalente de béton

(mm)


(mm)


(mm)

R30 40 60 60

R60 65 75 60

R90 80 90 70

R120 90 105 80

10.9 Renforcement de voiles Des murs de contreventement (hors exigences sismiques) en béton armé peuvent ne pas/plus être capables de résister aux efforts externes dans leur plan et/ou hors plan. Cela peut être dû à la création d’une ouverture, à des défauts de construction, au changement des charges d’exploitation, à la corro-sion, etc. Le renforcement externe par les systèmes composites Tyfo® peut restaurer ou améliorer la capacité portante et la contribution au contreventement initial (hors exigences sismiques) des murs à l’ensemble de la construction, selon les besoins du projet. Les systèmes composites Tyfo® peuvent être appliqués sur les surfaces des murs dans les deux directions, horizontale et verticale. Ils peuvent être appliqués partiellement ou sur la totalité de la surface par des bandes, avec ou sans espacement, pour contribuer à l’augmentation de la contribution du voile à la stabilité et/ou au contreventement général de la structure (hors exigences sis-miques). Dans tous les cas, les systèmes composites Tyfo® sont mis en œuvre à la surface des murs de façon à ce que leurs fibres princi-pales soient parallèles aux contraintes de traction développées dans les murs par les actions extérieures. Le renforcement des voiles sollicités en flexion composé est permis sous réserve que le critère du §5.8.2 (6) de la NF EN 1992-1-1 soit vérifié. Dans le cas d’une analyse précise de l’ouvrage (modélisation par éléments finis) pour déterminer les sollicitations engendrées dans les voiles, les bandes de composite sont dimensionnées pour re-prendre les efforts de traction développés dans chaque direction selon la formule :

Le dimensionnement du renfort composite sur les voiles peut éga-lement être effectué suivant les méthodes de lcalcul en flexion


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composée décrites au § 10.5 du dossier technique (équilibres des efforts internes .). Seules les bandes sur les côtés courts sont considérées pour le renforcement à la flexion dans le plan du voile (efforts de contre-ventement,…) et leur dimensionnement est fait selon les principes de dimensionnement en flexion du §10.5 en considérant le voile comme une poutre haute (voir Figure 10.17 ci-dessous). La Figure 10.23 illustre l’application des mèches d’ancrage à la base du voile dans le cas de renforcement en flexion (flexion dans le plan ou hors plan).

Pour le renforcement à l’effort tranchant des voiles sollicités dans leur plan (efforts de contreventement, …), la résistance à l’effort tranchant du composite est déterminée de la façon suivante :

Dans le cas de chemisage complet ou d’application sur les deux faces latérales avec ancrage total (Figure 10.19 a), on a:

Dans le cas d’application sur les deux faces latérales (Figure 10.19 b), on a :

Dans le cas d’application sur une face latérale avec longueur d’ancrage suffisante (Figure 10.19 c), on a :

Dans le cas d’application sur une face latérale (Figure 10.19 d), on a :

Où h est la longueur de la section du voile et z le bras de levier de la section du voile (selon le modèle de calcul adopté). Le coefficient αv et la longueur lanc,Vu sont définis au §10.62 du dossier technique. L'utilisation des mèches d’Ancrage Tyfo® est souvent nécessaire pour permettre une mobilisation totale de la capacité résistante du composite. Le calcul des mèches d’ancrage est effectué selon les prescriptions du §10.62 (pour le renforcement vis-à-vis de l’effort tranchant) et du Chapitre 10.10. La totalité des forces reprises par les bandes composites doit être ancrée.

Figure 10.16 – Principe de renforcement d’un voile en flexion hors plan

Figure 10.17 - Configuration du renforcement d’un voile en flexion dans le plan

Figure 10.18 - Vue en élévation du principe de renforcement d’un voile à effort tranchant (voile sollicité dans son plan : efforts de contreventement, …)

Figure 10.19 - Différentes configurations de principe de renforcement d’un voile à l’effort tranchant (voile sollicité dans son plan : efforts de contreventement, …)

10.10 Dimensionnement des mèches d’ancrage

Les mèches d’ancrage sont utilisées afin de pouvoir reprendre des efforts plus important que ceux repris par la simple adhérence de la surface collée du composite au support. Cela peut permettre d’assurer l’entraînement total des composites en tout point du renforcement. La conception des mèches d’ancrage comprend la détermination du type d’ancrage et la profondeur nécessaire selon l’effort qui doit être repris par le composite (effort de dimensionnement de la bande de renfort) et selon la qualité du béton de l’ouvrage renforcé. Dans les tableaux suivants, les valeurs de la profondeur d’encastrement et des capacités résistantes à l’arrachement sont données pour les mèches d’ancrage de diamètres les plus courants et pour un béton de résistance à la compression moyenne supé-rieure ou égale à 18 MPa (béton de classe de résistance C12/15). Les valeurs de calcul à l’arrachement des mèches d’ancrage dedia-mètres de ¼’’ et de 3/8’’ en fibres de carbone et de diamètre ¼’’ en fibres de verre ont été déterminées à partir d’essais d’arrachement (essais pull-out)effectués par le LGCIE.


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La rupture de la mèche (mode de ruine désiré afin d’exploiter au maximum la capacité de l’ancrage) est atteinte. Il s’agit de l’un des modes connus de la littérature pour les ancrages (rupture de l’ancrage, rupture du cône du béton, glissement de l’ancrage com-biné avec la rupture du béton…). La valeur de dimensionnement affichée dans les tableaux ci-dessous est la valeur qui est adoptée lors du calcul d’une mèche d’ancrage noyée dans le béton. Il s’agit de la valeur garantie par les essais d’arrachement.

Propriétés pour le Dimensionnement des ancrages Composite Tyfo® SCH en fibres de carbone

Tyfo® SCH ¼’’

Tyfo® SCH 3/8’’

Diamètre ¼’’ (6.35mm)

3/8’’ (9.53mm)

Profondeur Minimum d’encastrement dans le

béton 75 mm 125 mm

Valeur de dimensionnement à l’ELU (fondamental)

(mode: rupture de la mèche) 28,85 kN 34,8 kN

Propriétés pour le Dimensionnement de l’ancrage Composite Tyfo® SEH en fibres de verre

Tyfo® SEH ¼’’

Diamètre ¼’’ (6.35mm)

Profondeur Minimum d’encastrement dans le béton 75 mm

Valeur de dimensionnement à l’ELU (fondamental)

(mode : rupture de la mèche) 4 kN

En ce qui concerne les mèches d’ancrage traversant un élément, leur capacité résistante dépend exclusivement de la résistance des fibres imprégnées de résine. Par conséquent, pour leur calcul, seules les valeurs de dimensionnement du composite seront utili-sées en correspondance à leur section (voir Chapitre 3.42). Le calcul est effectué comme pour les bandes de composite :

Où est la valeur moyenne des ancrages déterminée par des

essais de traction (voir§3.42). est le coefficient du Chapitre 10.31. Etant donné qu’il s’agit de mèches d’ancrage composite imprégnées (et non pas une stratification de tissus in situ), les coefficients de sécurité ϒtd suivants ont été retenus : Pour les mèches de carbone SCH : ϒtd = 1.25

Pour les mèches de verre SEH : ϒtd = 1.4 Les contraintes de calcul en traction des mèches d’ancrage traver-santes sont données dans les tableaux ci-dessous :


Référentiel ASTM

Carbone SCH

Valeur de calcul (classes

X0, XC1)

Valeur de calcul

(autres classe d’exposition)


D-3039 905.6 MPa 735.8 MPa

Allongement à la rupture D-3039 0.77 % 0.62 %

Module d’élasticité en

traction D-3039 118 GPa 118 GPa


Référentiel ASTM

Verre SEH

Valeur de calcul

(classes X0, XC1)

Valeur de calcul

(autres classes d’exposition)

Résistance ultime à

traction

D-3039 379 MPa(*) 308 MPa(*)

Allongement à la rupture D-3039 1.29 %(*) 1.05 %(*)


traction D-3039

29.

3 GPa 29.3 GPa

(*) Dans le cas des vérifications du renforcement vis à vis des sollicitations de flexion et de flexion composée, conformément aux prescriptions des recommandations AFGC, la déformation ultime de calcul des mèches composites traversantes doit être limitée à 0.85 %. Dans ce cas, il convient donc de retenir les valeurs de calcul suivantes pour les mèches composites SEH :


Référentiel ASTM

Verre SEH

Valeur de calcul

(classes X0, XC1)

Valeur de calcul

(autres classes d’exposition)


D-3039 249 MPa 249 MPa

Allongement à la rupture D-3039 0.85% 0.85%


traction D-3039

29.

3 GPa 29.3 GPa

Vis-à-vis du renforcement à l’effort tranchant, la contrainte ultime mobilisable dans les mèches composites traversantes devra tenir


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compte du respect de la compatibilité des déformations entre les aciers passifs d’effort tranchant et les bandes composites. Le dimensionnement des ancrages traversant (nombre de mèches) est réalisé à partir des valeurs de calcul ffd,anch mentionnées ci-dessus afin de mobiliser la totalité de la résistance en traction de la bande composite situé de part et d’autre de l’ouvrage traversé (dalle, voile, …). Des exemples de mise en œuvre des mèches d’ancrage traver-santes sont illustrés au Chapitre 10.114. La procédure de mise en œuvre est quant à elle explicitée au §5.38.

10.11 Règles et dispositions constructives

10.111 Longueur d’ancrage du composite La longueur d’ancrage minimale lanc,d des composites Tyfo® est de 200 mm. On notera que pour certains composites, en l’absence de dispositif d’ancrage (voir §10.10), la mobilisation totale du composite par adhérence peut ne pas être assurée et il conviendra alors de limiter la contrainte de calcul dans le composite ffud conformément aux prescriptions du §10.31 ou d’augmenter la longueur d’ancrage si possible. Par ailleurs, les vérifications du délaminage à l’extrémité du renfor-cement et de la contrainte d’entraînement du composite à son interface avec le support doivent respectivement être réalisées suivant les prescriptions des § 10.55 et 10.54. La prise en compte de l’influence de la longueur d’ancrage sur le renforcement à l’effort tranchant est détaillée au §10.62. Pour le renforcement en flexion, le composite Tyfo® doit être pro-longé au-delà de la section renforcée à la flexion, d’une distance au minimum égale à sa longueur d’ancrage. Pour des raisons de sim-plification de l’application, et en étant sécuritaire, on suggère d’appliquer les bandes de renfort composite tout au long de l’élément, pourvu que sa longueur et la configuration du chantier le permettent.

10.112 Recouvrement des couches Le recouvrement est la longueur nécessaire au composite pour maintenir une continuité d’efforts transmis d’une bande interrom-pue à une autre prolongée, notamment dans le cas de confinement de poteau.

Figure 10.20 - Confinement d’un poteau rectangulaire et circulaire et longueur de recouvrement

En l’absence de dispositions particulières (mèches d’ancrage, …), la longueur de recouvrement à l’ELU doit être déterminée de la façon suivante : Lrec≥ffud.tf/Tff avec Tff = 9,6 MPa (contrainte ultime de cisaillement à l’interface « composite-composite » déterminée à partir d’essais de traction-cisaillement interlaminaire). Dans tous les cas, le recouvrement doit avoir une longueur mini-mum de 20cm dans le sens des fibres, quelle que soit la largeur du tissu. Les recouvrements peuvent être réalisés soit sur la couche de résine encore humide ou sur des bandes Tyfo® durci. Dans le pre-mier cas, la bande de recouvrement est appliquée directement sur la couche de finition. Dans le deuxième cas, un léger ponçage de la surface de la couche existante est nécessaire pour créer de la rugo-sité en surface. Le collage et la collaboration des couches s’effectuent, ainsi, par voie mécanique. Après avoir dégraisser soigneusement la surface, la bande de recouvrement est appliquée selon la procédure habituelle.

10.113 Couches en superposition

Quand le dimensionnement du système composite exige la pose de plusieurs couches, l’application de l’ensemble doit s’effectuer dans la même phase (dans le même jour). Dans le cas où des couches supplémentaires sont appliquées sur des bandes durcies, un léger ponçage de la surface est nécessaire comme décrit ci-dessus pour le recouvrement des couches.

10.114 Détails d’emploi des mèches d’ancrage Tyfo® Le fouet de la mèche d’ancrage doit être stratifié en façon d’éventail parmi les couches mise en œuvre. Dans le cas où une seule couche est mise en œuvre, il est conseillé de protéger l’éventail par une pièce de tissu. Lors d’une application sur les faces latérales d’une poutre, les bandes de renfort composite peuvent être ancrées dans la table de compression (dalle) par des mèches d’ancrage comme illustré ci-dessous (déviation inférieure ou égale à 15° par rapport au plan du renfort). L’ancrage du système de renforcement à l’effort tranchant est ainsi garanti, même dans le cas de longueur d’ancrage par collage insuffisante (Fig.10.21 a).

Figure 10.21a - Détail de principe de l’ancrage du renfort à l’effort tranchant

Dans la Figure 10.21 b, le renforcement d’une poutre vis à vis du moment négatif est présenté (déviation inférieure ou égale à 15° par rapport au plan du renfort). C’est le cas le plus courant pour lequel le renforcement en flexion d’une poutre nécessite un ancrage par des mèches. En effet, les bandes appliquées sur la mi-travée pour le renforcement vis-à-vis du moment positif ont généralement suffisamment d’espace pour que leur longueur d’ancrage requise soit appliquée.

Figure 10.21 b - Détail de principe de l’ancrage du renforcement d’une poutre à la flexion (cas d’un moment négatif)

Dans le cas où la continuité de la bande de renfort composite est nécessaire, celle-ci peut être assurée en traversant les obstacles (ex. dalle, voiles, poteaux) par des mèches d’ancrage liant les deux bandes de renfort (Fig.10.22a-b-c ; voir § 3.42 et § 10.10).


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Figure 10.22 a - Détails de transferts des efforts au travers d’obstacles à l’aide d’ancrages traversant (cas du renforcement d’un voile avec traversée de plancher)

Figure 10.22 b - Détails de transferts des efforts au travers d’obstacles à l’aide d’ancrages traversant (cas du renforcement d’une dalle en chapeau avec traversée de voile)

Figure 10.22 c - Détails de transferts des efforts au travers d’obstacles à l’aide d’ancrages traversant (cas du renforcement d’un poteau par confinement avec traversée de voile)

Dans le cas où la longueur d’ancrage des bandes de renforcement en flexion n’est pas suffisante, il est possible de leur fournir l’ancrage nécessaire par des mèches d’ancrage, s’insérant dans les éléments des extrémités avec une inclinaison (déviation inférieure ou égale à 15° par rapport au plan du renfort), comme illustré dans la Fig. 10.23.

Figure 10.23 Détail du scellement dans le béton de la mèche d’ancrage des bandes de renfort en flexion

B. Résultats expérimentaux Plusieurs essais de caractérisation des matériaux et des propriétés de l’interface entre le composite et le support ont été effectués par différents laboratoires dans le monde pour le compte de Fyfe Eu-rope et Fyfe CO. Ci-dessous certains essais caractéristiques parmi les plus récents sont énumérés : Température de transition vitreuse de l’Epoxy Tyfo S, selon ASTM

D 4065, Exova-OCM Test Laboratory, Inc., Anaheim, Etats-Unis, 2009.

Durées Pratiques d’Utilisation de l’Epoxy Tyfo S, selon EN ISO 9514, Building Testing and Research Institute, TSUS, Tatranská Štrba, Slovaquie, 2011.

Densité, résistance en flexion et en compression de l’Epoxy Tyfo S, après 7 et 14 jours de durcissement, selon DIN EN 1015-11, Institute for Building Materials, Concrete construction and Fire Protection, MPA TUB, Braunschweig, Allemagne, 2012.

Résistance à l’adhérence par traction sur acier de l’Epoxy Tyfo S, selon EN 12188, Building Testing and Research Institute, TSUS, Tatranská Štrba, Slovaquie, 2011.

Résistance à l’adhérence par traction sur béton de l’Epoxy Tyfo S, EN 1542, Institute for Building Materials, Concrete construc-tion and Fire Protection, MPA TUB, Braunschweig, Allemagne, 2013.

Durabilité de l’Epoxy Tyfo S sous traitement thermique cyclique et après exposition au milieu hygrothermique, selon EN 13733, Building Testing and Research Institute, TSUS, Tatranská Štrba, Slovaquie, 2011.

Influence de la température sur le collage composite/composite, selon ASTM D 3165, Laboratoire de Génie Civil et de l’Ingénierie Environnementale, Univ. Lyon I, Lyon, France, 2012.

Module d’Elasticité en compression de l’Epoxy Tyfo S, selon EN 13412, Building Testing and Research Institute, TSUS, Tatranská Štrba, Slovaquie, 2011.

Essais pour les propriétés à traction dans le plan pour le SCH-41 (0.5X), selon ASTM, Accu-Test Structural Laboratories, California, Etats-Unis, 2010.

Détermination du contenu en fibres, du poids et de l’épaisseur des tissus SCH-41, Institute for Building Materials, Concrete construction and Fire Protection, MPA TUB, Braunschweig, Alle-magne, 2012.

Résistance en traction du composite SCH-41 dans la direction des fibres et dans la direction perpendiculaire, selon EN 2561, Insti-tute for Building Materials, Concrete construction and Fire Protec-tion, MPA TUB, Braunschweig, Allemagne, 2012.

Résistance en traction du composite SCH-41 dans la direction des fibres, selon EN 2561, Structural Materials Laboratory, Univ. of Patras, Patras, Grèce, 2014.

Résistance en traction du composite SCH-11UP dans la direction des fibres, selon EN 2561, Structural Materials Laboratory, Univ. of Patras, Patras, Grèce, 2014.

Résistance en traction du composite SEH-51A dans la direction des fibres, selon EN 2561, Structural Materials Laboratory, Univ. of Patras, Patras, Grèce, 2014.

Essais de fatigue du système SCH-41 avec 2 million de cycles de chargement, selon Guide DAfStb, Institute for Building Materials, Concrete construction and Fire Protection, MPA TUB, Braunschweig, Allemagne, 2012.


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Les systèmes Tyfo® SCH 41 ont été soumis à plusieurs tests en fatigue, y compris des tests en grandeur réelle. Ils ont donné sa-tisfaction sur des tests de plus de 2.000.000 de cycles (deux mil-lions de cycles).

Essais de gel-dégel pour la détermination de la résistance des systèmes composites Tyfo SCH et SEH sous des conditions ex-trêmes, Fyfe Technology Center, San Diego, Etats-Unis, 2010.

Propriétés des mèches d’Ancrage Composites SCH et SEH par essais en traction, selon ASTM D3039, San Diego, Etats-Unis, 2012.

Appréciation de laboratoire n° RS15-051 sur la protection contre le feu des Systèmes Composites Tyfo par le système d’enduit Ty-fo CFP, système certifié par UL, selon ASTM E117, BS 476, Dé-partement Sécurité, Structures et Feu, CSTB, Paris, France, 2015.

Résistance en traction des ancrages composite Tyfo SCH par essai pull-out avec étude de l’influence des diamètres des trous de perçage et du dosage de cabosil TS 720 dans la résine, Labo-ratoire de Génie Civil et de l’Ingénierie Environnementale, Univ. Lyon I, Lyon, France, 2015.

Résistance en traction des ancrages composite Tyfo SCH par essai pull-out, Laboratoire de Génie Civil et de l’Ingénierie Envi-ronnementale, Univ. Lyon I, Lyon, France, 2013.

Essais de double recouvrement pour détermination de la con-trainte limite de cisaillement de l’interface composite-béton, Ins-titute for Building Materials, Concrete construction and Fire Protection, MPA TUB, Braunschweig, Allemagne, 2014.

Essais de réaction au feu par le CSTB sur le système d’enduit Tyfo CFP (PV n° RA15-0207)

Des essais et des programmes expérimentaux effectués avec l’utilisation des produits Fyfe ont permis la vérification du compor-tement des éléments renforcés. A titre indicatif, quelques essais caractéristiques sont énumérés ci-dessous : Wang Y. and Restrepo J. (2001). Response of RC T-beams

strengthened for flexure with staggered CFRP plates, Journal of Composites of Construction, Vol.5, No.3.

Xiao Y. and Wu H. (1998). Compression tests of concrete cylin-ders confined by in-situ installed FRP sheets - Part I Glass FRP, Structural Engineering Research Program, University of South California, LA

Xiao Y. and Wu H. (1998). Compression tests of concrete cylin-ders confined by in-situ installed FRP sheets - Part II Carbon FRP, Structural Engineering Research Program, University of South California, LA

Mandal S. and Fam A. (2004). Axial loading tests in FRP confined concrete of different compressive strengths, Proceedings of the 4th International Conference on Advanced Composite Materials in Bridges and Structures, Calgary, Alberta

Karantzikis M., C. Papanikoloaou, C. Antonopoulos, T. Triantafil-lou (2005). Experimental Investigation of Nonconventional Con-finement for Concrete Using FRP,

Journal of Composites for Construction, Vol.9, No. 6, pp.480-487. Yacub M. and Bailey C. (2010). Repair of fire damaged circular

reinforced concrete columns with FRP composites, Construction and Building Materials.

Miller A., Rosenboom O., Rizkalla S. (2007). Repair of pre-stressed concrete bridge girders with FRP, Proceedings of the 8th International Symposium on Fiber Reinforced Polymer Reinforce-ment for Concrete Structures, University of Patras, Greece.

Meski F and Harajli M. (2009) Strengthening of unboned post-tensioned concrete slabs using external FRP composites, Depart-ment of Civil and Environmental Engineering, American University of Beirut, Lebanon.

Koutas L. and Triantafillou T. (2013) Use of anchors in shear strengthening of RC T-Beams with FRP, Journal of Composites for Constructions, Vol. 17: 101-107

Vrettos I., Kefala E., Triantafillou T. (2013). Innovative Flexural strengthening of RC columns using Carbon Fiber Anchors, ACI Structural Journal no 110-107.


3/15-838 25

ANNEXE 1 : Références chantier

ANNEE NOM DU PROJET DESCRIPTION DU PROJET MAîTRE D'OUVRAGE / CONTRACTANT LIEU

2014 - 15 CLOUD - Immeubles GRETRY et RICHELIEU

Réhabilitation d'un immeuble de bureaux hausmannien (R+5) en B.A. de 1950 :

Renforcement de 670 ml de poutres en flexion et à l'effort tranchant, 800 m2 de dalles en

flexion, et 120 trémies

SFL - Société Foncière Lyonnaise

1, rue de Grétry - PARIS II

2013/2014 Bâtiment Sanita Renforcement structurel de la structure porteuse (poteaux, dalles et murs de

contreventement) APAVE Liban s.a.r.l. Halat, Liban

2013 -14 Immeuble PALATINO - PARIS XIII

Transformation d'un Immeuble de Grande Hauteur de bureaux en appartements (R+18) :

Renforcement de plus de 600 trémies, 18 planchers. Chemisage de 4 poteaux.

EIFFAGE Immobilier 17, Avenue de Choisy - Paris XIII

2015 Hotel EUROPA

Transformation d'un immeuble de bureaux en un ensemble Hotel, résidence sociale, et

concession automobile : Traitement de 70 trémies, et chemisage de 9 poteaux

EIFFAGE Immobilier 47, Avenue de l'EuropeVelizy-

Villacoublay (78)

2015 Séminaire SAINT LOUIS - BEAULIEU

Béton armé des années 40 : Renforcement de 4 poutres recevant de nouvelles charges suite à

la suspension de murs amovibles

Association Diocésaine de Bordeaux

145, rue Saint-Genès Bordeaux (33)

2014 Immeuble ANCELLE - NEUILLY/S (92)

Réhabilitation dun immeuble de bureaux (R+10) : Plus de 430 trémies renforcés dans

toutes configurations. Renforcement de 5 planchers sous augmentation de charges et de

4 poutres traversées de réseaux à l’effort tranchant .

UNIBAIL - RODAMCO 6-10 rue de Pernelle - Neuilly / Seine (92)

2014 Data Center de la Banque de France

Réparattion de murs d'acrotère présentant des désordres : Injection de fissures de retrait +

pontage par PRF pour renforcement des chainages. Réparation de linteaux

BANQUE DE FRANCE Zone d'Activité SERRIS (77)

2014 Hotel Premier Inn Renforcement de dalle pour création des gaines techniques Barnes Construction Kingston Upon

Thames, Londres, UK

2014 Renforcement d'une dalle au campus de l'Université

de Swansea

Réparation du béton et renforcement d'une dalle avec les systèmes Tyfo SCH KQL/Vinci UK Swansea, South

Wales, UK.

2014 Université de Lancaster - Département de Physique

Renforcement de 18 poutres en béton armé avec les systèmes Tyfo® FIBRWRAP® .

Protection au feu des poutres renforcées par le système Tyfo CFP protection

Eric Wright Construction Lancaster, UK

2014 Ecole Merchant Taylor Renforcement de dalle contre le poinçonnement avec les systèmes Tyfo SCH Borras Construction Northwood, Londres,

UK

2014 Salle de maternité de l'Hôpital Barnsley

Renforcement en flexion des poutres nervurées avec les systèmes Tyfo® Fibrwrap® et

réparation à l'effort tranchant Barnsley NHS Trust Barnsley, UK

2014 Parking à Willesden Green

Renforcement avec les systèmes Tyfo® SCH d'une dalle déficiante en capacité suite à une

erreur de construction • Protection au feu des fibres de carbone avec le système Tyfo CFP

protection

URS/Aecom Willesden Green, Londres, UK

2014 Immeuble Mayfair Répation du béton et renforcement de mur de soutènement • Protection au feux des fibres de carbone avec le système Tyfo CFP protection

McLaren Construction Mayfair, Londres, UK

2014 Bâtiment commercial Renforcement structurel de poutres en Té à l'effort tranchant UB Fibro LT Vilinius, Lituanie

2013 Lycée du SIDOBRE - CASTRES

Transformation d'une salle de classe en Centre de Documentation et d'Information :

Renforcement de 14 poutres

COGEMIP (région Midi-Pyrénées )

80, avenue R. Cassin CASTRES (81)


26 3/15-838

2013 Harp House, Consulat d'Italie

Renforcement structurel des poutres et des poteaux avec les systèmes Tyfo® Fibrwrap® et avec les ancrages en fibres de carbone (Super

ancrage)

3A Progetti / Italian Consulate London Londres, UK

2013 Bâtiment en maçonnerie, Recco, Genova

Renforcement au niveau du système de revêtement de sol avec deux couches de Tyfo®

SCH-41 Impresa Fallabrini Gênes, Italie

2013 Bâtiment de 3 étages, Acropolis

Renforcement structurel de dalles en béton armé avec les lamelles en carbone Tyfo®

FIBRWRAP® Aktor SA Athènes, Grèce

2013 Restaurant Yaz Renforcement d'une dalle présentant des trémies pour réseaux techniques Restaurant Yaz Stuttgart, Allemagne

2013 Hotel Bristol Renforcement axial (confinement de poteaux)

et de poutres à l'effort tranchant avec Tyfo SCH-41

Société des Hôtels et des Restaurants du Liban S.A.L. Beyrouth, Liban

2013 LAU (Lebanese American University)

Renforcement à l'effort tranchant avec Tyfo SEH-51A LAU Beyrouth, Liban

2012 Private Investement Bank Solution conception-construction pour renforcer

des planchers avec le système Tyfo® Fibrwrap® SCH-41

Vinci UK Londres, UK

2012 Réparation d'urgence de la tour en maçonnerie

Renocentese Bell Tower

Consolidation d'urgence de la tour Bell Tower avec un mortier projeté, des tissus en fibres de

verre et de carbone sur le côté extérieur. Injection de fissures.

Comune di Renocentese Emilia-Romagna, Italie

2012 Court de Justice (Tribunal),

Renforcement de toutes les poutres du bâtiment avec Tyfo® Fibrwrap® SCH-41 et SCH-11UP-N, et en flexion en sous face des dalles avec les lamelles de type L&M de la

gamme Tyfo UC

GDM Costruzioni SpA L’ Aquila, Italie

2012 Hôpital “Hotel de France” Renforcement de dalle de la zone I R M Hôpital “Hotel de France” Beyrouth, Liban

2011 Tours de caserne de pompiers

Renforcement des dalles et des balcons en porte-à-faux des 3 tours de casernes de

pompiers Tyfo® FIBRWRAP® Suffolk County Council Suffolk, UK

2007 Hôtel Stella Maris

Renforcement de tous les poteaux, poutres, dalles et murs en béton avec les systèmes

Tyfo® FIBRWRAP® en fibres de verres (SEH) et de carbone (SCH), avec les ancrages et

super ancrages composites

BABIS VOVOS International Construction S.A. Galata, Ile de Poros

2006 Bâtiment “Mitica” (6 étages)

Renforcement de tous les poteaux, poutres, dalles et murs en béton avec les systèmes

Tyfo® FIBRWRAP® en fibres de verres SEH et de carbone SCH

Mitica Properties Ltd. Athènes, Grèce

2002 Tour Pillsbury Renforcement structurel des poutres pour résister à des augmentations de charges General Mills, Inc. Minneapolis, Etats-

Unis

2001 Bâtiment historique “Fotinio”

Renforcement des éléments en béton armé avec les systèmes Tyfo® FIBRWRAP® en fibres

de verre SEH Aktor SA Athènes, Grèce

2000 Université d'Iowa Renforcement des têtes de poteaux contre des futures fissurations Université d'Iowa Ville d'Iowa, Etats-

Unis

2000 City Center de Las Vegas

Renforcement des poteaux de deux bâtiments du complexe City Center - Confinement des poteaux avec les systèmes Tyfo® FIBRWRAP

SCH

Perini Building Company / MGM Resorts international Las Vegas, Etats-Unis


3/15-838 27

ANNEXE 2 : FICHES D’AUTO-CONTRÔLE

Fiche de Contrôle

No1

Vérification de fctm , résistance moyenne à la traction du support

Essai d’arrachement suivant la norme NF EN 1542

Chantier : Date de l'essai :

#

Localisation Type de Rupture Force de Rupture

Force Moyenne*

Contrainte Moyenne

a b c d kN kN MPa

F fctm=F/A

1

2

3

4

5

6

7

8

9 A:surface de la pastille 10

* Calculer la moyenne en éliminant les variations supérieures à 20%

(min 3 essais après élimination)

a Rupture dans le béton

b Rupture entre le béton et la colle (décollement de la colle du béton)

c Rupture dans la colle

d Rupture entre la colle et la pastille (décollement de la pastille)

Contrôle Oui Non

fctm > 1.5 MPa

Applicateur Inspecteur

Nom :

Signature

:


28 3/15-838

Fiche de Contrôle

No2

Vérification des conditions climatiques


Localisation : Heure de l'essai :

Mésures Valeur

Contrôle Oui Non

1 Hygrométrie de l'air, Henv

Henv ≤ 85%

2 Température de l'air, Tenv

4 ≤ Tenv ≤ 38 ○C

3 Température de l'air au point de rosée, Td

4 Température du support, Tsup

Tsup ≥ Td +3 ○C


Nom :

Signature :


3/15-838 29

Fiche de Contrôle

No3

Contrôle de l'état du support avant pose


Localisation :

Contrôle Oui Non / Commenter

1 Absence ou élimination des défauts de surface (cavités ou inégalités, arêtes rabattues, dégradations superficielles, chevilles, plâtre, peinture, etc.)

2 Les surfaces sont libres de toute poussière (soufflées) et libres de toute venue d'eau

3 Les trous d'ancrage sont réalisés selon les plans d'exécution (implantation, nombre, diamètre, profondeur)

4 Les entrées des trous des mèches d'ancrage sont fraisées et les trous dépoussiérés.

5 Les angles sont arrondis (3,5 cm min. de rayon de courbure pour le confinement des poteaux et 1,5 cm pour autres)


Nom :

Signature :


30 3/15-838

Fiche de Contrôle

No4

Contrôle du ratio de satura-tion

Chantier : Date de l'essai : Localisation :

Tyfo® SCH-11UP

Tyfo® SEH-25A

Tyfo® SCH-41.5

Tyfo® SEH-51A

Tyfo® SCH-41

Tyfo® SCH-41-2X

Lot tissu de la pièce : Lot époxy (A/B): /

Dimension de la pièce :

Mesures Valeur (g) r

1 Masse sèche de la pièce, Msèche Ratio de la masse de résine/masse

sèche, r (Msatur. - Msèche) / Msèche

2 Masse de la pièce après saturation, Msatur.

Contrôle Oui Non /

Commenter

pour Tyfo® SCH :

r ≥ 1.0

pour Tyfo® SEH :

r ≥ 0.8


Nom :

Signature :


3/15-838 31

Fiche de Contrôle

No5

Contrôle pendant la mise en œuvre

Chantier : Date de l'essai

:

Localisation :

Tyfo® SCH-11UP

Tyfo® SEH-25A

Tyfo® SCH-41.5

Tyfo® SEH-51A

Tyfo® SCH-41

Tyfo® SCH-41-2X

Lot tissu : Lot époxy (A/B): /


1 Le mélange de l'époxy avec du Cab-O-Sil TS-720 est effectué avec approx. 4% du poids de Tyfo® S

2 Les bordures de la couche finale sont correctement lissées avec l'époxy Tyfo® S épaissie

3 Contrôle des ancrages: trous injectés, protection des fouets en place

4 Les composites (bandes, ancrages) sont installés conformément aux plans

d'exécution en respectant le nombre de couches et/ou d'ancrages et l'orientation des fibres.

5 Les bulles d'air entre les couches sont évacuées pendant la durée pratique d'utilisation de l'époxy


Nom :

Signature :


32 3/15-838

Fiche de Contrôle

No6

Contrôle les jours suivants la mise en œuvre


Localisation :


1 L'inspection visuelle est faite

2 L'inspection par sondages sonores de la (des) zone(s) susceptible(s) de présenter des vides

3 L'époxy ne colle plus au doigt 2 jours après la mise en œuvre

4 Des mesures correctives ont été effectuées lorsque nécessaire


Nom :

Signature :


Documents

Renforcement de Structure Tyfo - cstb.fr · Définition succincte Procédé de renforcement d’éléments de structure, consistant à coller ... valentes de béton en protection