Guide d'analyse et de traitement des vides dans le renforcement en polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP)

Le renforcement par polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP), reconnu pour sa technologie mature et son efficacité significative, est devenu une méthode courante dans la construction de projets de renforcement structurel. Son principe de base consiste à coller le tissu en fibre de carbone à la surface du béton à l'aide d'un adhésif structurel spécialisé, formant une structure composite. Cela permet au CFRP et au béton de travailler en synergie, améliorant ainsi les performances de charge du composant ou de la structure (par exemple, réduisant la déformation, réduisant les contraintes, inhibant la propagation des fissures).

Cependant, dans les applications pratiques, les « défauts » (décollements) constituent le problème le plus courant. Selon les exigences du code GB50550 relatif à l'acceptation de la qualité de construction lors du renforcement des structures de bâtiments, les défauts indiquent que le tissu en fibre de carbone n'a pas adhéré pleinement au béton, empêchant une action composite efficace. Si la surface des défauts dépasse 5 % de la surface totale collée (c'est-à-dire si la surface effectivement collée est inférieure à 95 %), les travaux de renforcement sont considérés comme non conformes et doivent être refaits.

I. Causes principales des défauts

Préparation insuffisante du support :

Surface de béton non meulée et non plane.

Meulage nécessaire omis (notamment absence d'arrondi des angles selon le rayon spécifié).

Le support est humide, contaminé par de la poussière/graisse, ou les fissures n'ont pas été préalablement réparées et nivelées.

Défauts dans l'application de l'adhésif :

Application irrégulière de la résine, entraînant une épaisseur inhomogène.

L'adhésif n'est pas étalé uniformément, quantité insuffisante appliquée, en particulier dans les zones complexes telles que les angles.

Pas de retravail de revêtement ou revêtement irrégulier après la pose du tissu, entraînant une imprégnation insuffisante imprégnation bidirectionnelle du tissu en fibre de carbone.

Opération incorrecte lors de la pose du tissu :

Le tissu n'est pas tendu ou aligné correctement pendant la pose.

Non utilisation suffisante ou efficace d'un rouleau/raclette pour éliminer l'air emprisonné sous le tissu.

Opération insuffisante de roulage/raclette, ne garantissant pas que le tissu soit plat et solidement adhéré.

Problèmes de qualité du matériau :

Utilisation d'un tissu en fibre de carbone trop rigide ou mal tissé, présentant une mauvaise souplesse et des difficultés à s'adapter au support.

II. Méthodes de traitement des vides

Petits vides (Surface individuelle d'un vide ≤ 100 cm² / 10 000 mm²) :

Injection par aiguille une injection de résine de réparation peut être tentée afin de combler le vide.

Remarque : Cette méthode a une efficacité limitée . Les difficultés liées à l'injection de résine ou à l'obtention d'une réparation complète sont fréquentes, rendant son application relativement rare.

Grands vides (Surface individuelle d'un vide > 100 cm² / 10 000 mm²) :

Découpage : Retirer complètement le tissu CFRP dans la zone défectueuse.

Réparation : Niveler le support en béton en utilisant une résine de réparation.

Reboucher : Appliquer une nouvelle pièce de tissu en fibre de carbone pour réparer la zone.

Exigences de recouvrement :

Direction portante : Longueur de recouvrement entre le nouveau tissu et l'original ≥ 200 mm par extrémité. Si le nombre original de couches ≥ 3, longueur de recouvrement ≥ 300 mm .

Sens non porteur : Longueur de recouvrement ≥ 100mm par côté.

Pratiques critiques de construction :

Doit utiliser un rouleau/raclette pour appliquer une pression ferme et répétée (un mouvement d'avant en arrière est préférable) expulser complètement l'air .

Veiller à appliquer la résine de manière uniforme et suffisante pour obtenir une imprégnation complète imprégnation bidirectionnelle du tissu en fibre de carbone.

Points clés de prévention et opérationnels :

La préparation du support est fondamentale : Limer soigneusement pour obtenir une surface lisse, sèche et propre . Les angles doivent être arrondis selon le rayon spécifié. Préparer toutes les fissures .

L'application de l'adhésif est essentielle : Garantie application uniforme et suffisante d'adhésif (en particulier dans les angles), assurant que le substrat avant la mise en place ainsi que la surface du tissu après la mise en place soient entièrement saturés .

La technique de placement est essentielle : Tendre le tissu et l'aligner correctement . Utiliser un rouleau/raclette pour appliquer une pression forte et répétée , en chassant complètement l'air pour garantir que le tissu soit plat et solidement fixé .

La qualité du matériau est fondamentale : Utilisation tissu de carbone de qualité, hautement souple, tissé serré et adhésif structural compatible .

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