Renforcement par fibres de basalte : applications pratiques et recherche en ingénierie
1.Fibre de basalte renforcement des chaussées en béton
Les chaussées en béton armé continu limitent la fissuration due au retrait grâce à un nombre suffisant d'armatures disposées longitudinalement. Cette conception améliore non seulement la capacité portante et la durabilité de la chaussée, mais aussi le confort de conduite en éliminant les joints de dilatation et de contraction. ConstructionCependant, comme la structure de la chaussée ne peut être complètement fermée, des facteurs tels que l'infiltration des eaux de pluie et le soulèvement dû au gel peuvent entraîner la corrosion des armatures en acier, ce qui affecte gravement la durée de vie de la route.
Fibre de basalte Grâce à son excellente résistance à la corrosion et à sa haute résistance à la traction, l'armature en acier peut remplacer l'armature en acier traditionnelle pour les chaussées en béton armé continu. Cette solution alternative résout efficacement le problème de la corrosion de l'acier, améliorant ainsi considérablement la durabilité des chaussées en béton. De plus, fibre de basalte Le renforcement par fibres de verre (BF-RP) appartient à la catégorie des matériaux à faible empreinte carbone et respectueux de l'environnement. Son avantage en termes de prix s'accentuera avec l'épuisement des ressources en minerai de fer. Des études ont démontré que l'utilisation de BF-RP dans les chaussées en béton présente des avantages significatifs en termes de durabilité et de résistance à la corrosion, et que la difficulté et la rapidité de mise en œuvre sont comparables à celles des armatures en acier. Toutefois, en raison du module d'élasticité relativement faible du BF-RP, il est nécessaire d'augmenter légèrement son taux d'armature, généralement entre 0,78 % et 1,0 %, et d'adopter le principe de conception « petit diamètre d'armature et espacement réduit ».
2.Recherche sur le renforcement par fibres de basalte des colonnes courtes en béton comprimées excentrées
Les méthodes de renforcement traditionnelles utilisent généralement de l'acier provenant de sources extérieures, mais cette méthode est complexe à mettre en œuvre et présente une faible résistance aux hautes températures et à la corrosion. Les propriétés de légèreté, de haute résistance, de tenue aux hautes températures et de résistance à la corrosion des matériaux en fibres de basalte offrent une nouvelle alternative pour le renforcement. Actuellement, la technologie de renforcement par agglomération est privilégiée. fibre de basalte La technologie des feuilles de béton est bien établie, mais les recherches sur l'amélioration de la résistance à la flexion des colonnes en béton par l'incorporation de câbles en fibres de basalte restent relativement peu nombreuses. La littérature pertinente montre que fibre de basalte Le renforcement améliore considérablement la capacité de flexion latérale des colonnes en béton et peut encore accroître leur capacité de charge en combinant la méthode d'externalisation de tissu en fibre de basalte.
La séquence de construction du renforcement en fibres de basalte incorporées est la suivante :
- Ouvrir la rainure selon la dimension du dessin
- Laver la rainure
- Appliquer l'agent de liaison (adhésif à base de résine époxy)
- Barres BF-RP intégrées
- Remplir uniformément de liant
- Attendez que le liant durcisse, puis effectuez le traitement de surface.
En l'associant à un tissu de fibres de basalte externe, le renforcement BF-RP permet d'éviter efficacement les phénomènes de glissement et d'écaillage lors de la mise sous contrainte ; la construction est pratique et efficace, et occupe moins d'espace, ce qui présente des avantages inégalés.
3. Poutres en béton armé de fibres de basalte
L'armature BF-RP est un matériau d'armature non métallique écologique et à haute résistance, doté de propriétés telles que la résistance à la corrosion, l'isolation électromagnétique et la résistance à la fatigue, ce qui en fait une alternative privilégiée à l'armature en acier dans certains projets spécifiques. Cependant, contrairement aux barres d'acier conventionnelles, les barres BF-RP ne présentent pas de limite d'élasticité significative et ont un faible module d'élasticité, ce qui peut entraîner une flèche plus importante des poutres en béton soumises à la même charge. Bien que la rupture du béton armé de BF-RP soit fragile et ne présente pas de signes avant-coureurs évidents, elle génère une déformation importante avant la rupture, constituant ainsi un signal d'alarme pour la sécurité de la structure.
Si le bâtiment présente des exigences plus strictes en matière de fissuration du béton, il est nécessaire d'envisager l'application d'une précontrainte aux câbles en fibres de basalte, ou l'augmentation de leur module d'élasticité, et de les combiner avec des armatures en acier pour assurer la stabilité et la sécurité de la structure.
