Etude de la possibilité de l'utilisation du jute en remplacement du verre dans le confinement interne en double hélice avec TRC de cylindres en béton armé
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Date
2020
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou
Abstract
L’objectif de ce travail de recherche est d’examiner la possibilité d’utiliser des fibres
de jute (fibres végétales) pour le renforcement interne de béton armé comme
alternative aux fibre de verre (fibres synthétiques) , sachant que la protection de
l’environnement est un enjeu majeur dans les prochaines décennies et le
développement des matériaux dits « verts » devrait y contribuer de manière
significative.
Cette étude, se veut une contribution à la compréhension du comportement
mécanique des composites à renforts végétaux. Ces derniers complètent la grande
famille des matériaux et apportent des avantages et des spécificités qu’il faut, certes,
maitriser. Le renforcement par des fibres de jute et leurs dérivés permet non
seulement la valorisation d’une ressource naturelle renouvelable, mais également
l’amélioration des propriétés mécaniques du béton renforcé par ces fibres ;
positionnant ainsi ces nouveaux matériaux, dans certains cas, en concurrence
directe avec les composites à renforts en fibres synthétiques.
Renforcé Le travail expérimental s’est particulièrement orienté vers la comparaison des
résistance à la compression et a la déformation entre le béton non renforcé (béton témoin),
le béton renforcé par le tissu de fibre de jute. Une comparaison entre le renforcement avec la
le jute et le verre est également conduite. L’étude a porté sur 18 spécimens cylindriques de
dimension (ϕ15 x 30cm) , des bandes de tissu de jute sont fixées sur le ferraillage des
cylindres, au moyen d’une résine époxy, de façon à ce qu’elles forment deux hélices de sens
contraires.
Le nombre de tours que les bandes forment ainsi que leur largeur sont les paramètres
variables considérés dans cette étude. Dans le but de trouver le cas de renforcement à base
de jute qui pourrait concurrencer celui à base de fibres de verre, la variante de référence
retenue pour le verre est celle d’un renforcement avec des bandes de 3 cm de largeur,
formant des hélices à 3 tours (Hadjih C, 2021). Tant dis que plusieurs variantes à base de
jute ont été testée, en modifiant à chaque fois la largeur (4 et 5 cm) des bandes ou le
nombre de tours qu’elles font autour du ferraillage (4 et 5 tours).
L’ensemble des spécimens a été testé en compression simple et les résultats sont
détaillés dans le troisième chapitre. Nous avons pu, ainsi, montrer :
Que l’amélioration de la résistance ultime ainsi que de la déformation axiale est
obtenue en augmentant le nombre de tours ainsi que la largeur de la bande de de
jute Un gain de résistance ultime pour toutes les éprouvettes renforcées allant
jusqu'à 13,82 % pour les éprouvettes renforcées par 3 tours et 5 cm de
largeur de jute.
- un gain en déformation atteignant 39.28% pour le renforcement à 5 tours de
3 cm de largeur.
Que le remplacement du textile verre par le textile jute est possible par l’une
des variantes suivantes, pour les quelles sont donnés les apports en termes
de résistance et de déformation :
4 tours de 3 cm qui améliore la résistance de 4.27% et la déformation est la
même que celle du verre.
3 tours et 5 cm avec un apport en résistance de 5.58% et 5.55% en
déformation
5 tours et 3 cm avec un apport de 5.19% en résistance et 8.33% en
déformation.
L’utilisation du composite à base de fibre végétale dans le renforcement interne des
structures en béton est une solution qui peut s’avérer pratique, elle permet de plus,
un de résistance et de déformation , une facilité de mise en oeuvre sans oublier la
biodégradabilité de la fibre ainsi que le moins d’impacts qu’elle produit sur l’homme
et sur l’environnement.
PERSPECTIVES :
des suggestions sont formulées car plusieurs aspects demandent à être complétés
avant de pouvoir effectivement utiliser les fibres de jute pour le renforcement interne
de structures en béton armé.
Une campagne d’essais avec plus d’échantillons serait nécessaire pour pouvoir
prétendre à des propriétés mécaniques représentatives et exactes.
Réaliser un renforcement interne pour des colonnes en béton endommagé
par le fibre du Jute ou autres fibres de renforcement naturelles.
Réaliser une simulation numérique par le biais d'un code de calcul, et les
résultats expérimentaux obtenus serviront au calibrage, ceci permettra de
tester d’autres variantes. Pour des raisons de fiabilité, l’utilisation d’une résine biosourcée ou
biodégradable, époxy ou autre, permettrait d’obtenir un matériau
véritablement écologique.
Effectuer une étude comparative entre le renforcement par collage externe de
matériaux composites FRP, et le renforcement interne par des fibre de jute naturel.
Description
69 f. : ill. ; cm. (+ CD-ROM)
Keywords
Jute, Cylindres en béton armé
Citation
Structure