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Le comportement mécanique global est du type élastique-fragile jusqu’à atteindre la dernière résistance et donc le soudain collapsus, sans avoir d’ autres déformations.
Figure 1 – Graphique effort-déformation comparatif (www.samex.it)
Les fibres utilisées pour les éléments structuraux en profilés structuraux FRP sont fibres de verre longues et continues. Les fibres présentent en traction le même comportement élastique-fragile, sans trace de parties d’écruissage et de ramolissement: par contre pendant la compression la réponse est mineure par rapport à la précedente, à difference de l’acier qui présente un comportement homogène et symétrique (isotrope).
| Fibre de renforce | Résistance à traction [MPa] | Module élastique [GPa] | Déformation par rupture [‰] | Coefficient de dilatation thermique long. [10-6 °C-1] | Coefficient de dilatation thermique rad. [10-6 °C-1] |
| Fibres de Carbone | 2400 – 5700 | 290 – 400 | 3 – 18 | -1,6 – 0,1 | 7 – 12 |
| Fibres d’ Aramide | 2400 – 3150 | 62 – 142 | 15 – 44 – 3 | 60 | / |
| Fibres de Verre | 3300 – 4500 | 72 – 87 | 48 – 50 | 3 – 5 | / |
| PVA | 870 – 1350 | 8 – 28 | 90 – 170 | / | / |
Tableau 1- Prestations mécanique des principales typologies de fibres de renfort
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[Continue “Techniques de prodution”]
SMC ( Moulage en feuilles)
Composé pour le moulage, il se rapproche de plus aux procédés automatisés et continus; il est caractérisé par une quantité de production moyenne-haute, avec des tolérances précises et codifiées. Il a origine de l’union d’un “tapis” préimpregné (prepeg) en résine avec des fibres courtes à chute libre; le composite est positionné à l’intérieur d’un moule en aluminium, au-dessous d’une presse formante. De cette façon il est soumis à un procédé de polymerisation (“curing”) qui modifie les propriétés physiques du matériau. Donc il s’établit un procédé contrôlé et répétitif duquel on peut toujours obtenir le même résultat. Le moule, en effet, est fermé et cacheté en pression et l’air est aspiré pendant le curing. Il s’utilise pour la production d’éléments de moyennes dimensions.
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Dans le domaine des composites il n’est pas possible de séparer le projet du matériel par celui de la géométrie et par le procédé de production plus approprié au cas. Les aspects qu’il faut considérer avant d’utiliser un certain type de produit sont nombreux:
- Prestations structurels:
- Coûts;
- Liens de nature morphologique.
À aujourdui, l’emploi des FRP (Polymères renforcés des fibres) est très répandu soit à niveau nationale et international pour le renfort structural et post-sismique dans le domaine du bâtiment.
Par contre, la considération des fibres dans les profilés structuraux n’est pas encore très répandue dans le domaine du projet, même si elle est très prometteuse. Les applications possibles sont nombreuses et embrassent tous les secteurs de l’ingiénierie:
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Après la construction du le plus important pont pour piétons, entièrement réalisé en fibre de verre (voir plus amples renseignements sur la fibre de verre) à Prato en Toscane, Saimex, société leader dans le secteur des matériaux composites, acquiert le pavage de la passerelle de Cesano Maderno des Chemins de Fer du Nord et celle de Belluno.
Les passerelles ont une longueur de 25 m pour 3 m et elles sont équipées des planchers (GFRP) Decksystem de Saimex.
Le Decksystem est composé par des douves structurales renforcées en fibre de verre (Résine de Verre), d’une largeur de 50 cm et d’une longueur de 6 m. Ces douves sont placées par encastrement et elles garantissent une capacité de charge de 600 kg par mètre carré pour lumière libre de 1,5 m.
Le Decksystem de Saimex est fourni déjà équipé d’ antiglissement résistant au gel et à l’usure, il est particulièrement indiqué pour les lieux de passage fréquent. Le Decksystem est composé pour le 70 – 75% en fibre de verre roving et tissue et il est usiné grâce au procédé de pultrusion – un système de traction avec fibre en continu pour la réalisation des profilés de section constante même de sesction complexe – et il est conforme à la norme EN13706.
Les avantages de pavages réalisés avec le Decksystem sont la légèreté, la facilité d’usinage et la longue résistance du matériau avec la totale absence des coûts de maintenance. Le Decksystem n’est pas sujet à corrosion et il est 100% résistant à l’eau.
En joignant ce pavage à une structure portante réticulaire en profilés pultrudés renforcés de fibres (FRP), l’élimination des coûts de maintenance résulte vraiement significative.
Qu’est-ce que la fibre de verre ou résine de verre?
On distingue différents types de fibres, en function de leurs caractérisiques elles sont utilisées dans différents secteurs. La fibre de verre, associée à différentes matrices, par exemple à les résines polyester, vynilesters et époxydes est très utilisée dans la production des composites structuraux dans le secteur nautique et de l’automobile.
Dans le domaine de genie civil les fibres de verre sont également employées dans la productions des constructions en fibrocement.
L’utilisation des composites est désormais à l’avant-garde dans le secteur aéronautique et aérospatial où s’utilisent principalement les fibres de carbone et Kevlar.
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