Contribution à la modélisation du comportement des éléments en béton renforcé par des barres en PRFV sous l’effet de la température

Abstract

La corrosion est la principale cause de détérioration des structures en béton armé d’acier. Dans le but d’empêcher la détérioration de ces structures, les recherches ont abouti à l’utilisation des nouveaux matériaux appelés polymères renforcés de fibres (PRF) qui remplacent l’armature en acier et peuvent prolonger la vie en service des structures existantes. L'utilisation des barres en PRF à la place des barres d’acier semble être une solution plus efficace pour les structures en béton armé dans les environnements corrosifs. Néanmoins, la différence entre les coefficients d’expansion thermique transversale du béton et des barres d’armatures en PRF peut engendrer des fissures de traction dans le béton sous température élevée et, probablement, la rupture d’enrobage du béton. L’objectif principal de cette étude est d’analyser, par la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel ADINA, le comportement thermique des poutres en béton armé des barres en PRF de verre (PRFV), notamment, les déformations et les contraintes transversales à l’interface armature en PRFV/béton. Ces déformations et contraintes permettent d’évaluer la variation de température (∆Tcr) produisant la première fissure dans le béton à l’interface armature/béton et la variation de température (∆Tsp) produisant la rupture totale d’enrobage du béton et le béton situé entre les barres en PRF. Aussi, de prédire le rapport d’épaisseur d’enrobage du béton au diamètre de la barre en PRFV (c/db) et le rapport d’espacement entre les barres de PRFV au diamètre de la barre en PRFV (e/db) minimums afin d’éviter la rupture d’enrobage de béton et le béton situé entre les barres en PRFV, respectivement.