La corrosion de l'acier est une des principales causes de dégradation des ouvrages en béton armé lorsqu'elles sont exposées à des environnements agressifs, par exemple des environnements chimiques ou marins. Selon la revue bibliographique l'utilisation d'armatures en Polymère Renforcé de Fibres (PRF) pourrait remplacer l'armature en acier afin d'éviter la corrosion de l'acier. Cependant, les barres en PRF peuvent ne pas être appropriées pour des structures avec des exigences de durabilité particulières, compte tenu de l'effet chimique du liant de l'armature dans la structure béton, et la potentielle dégradation mécanique de l'interface armature béton.

Ce travail est une collaboration entre l'ANDRA, l'INSA de Lyon, Euro-Géomat Consulting (EGC) et INSA de Rennes, dans le but d'étudier et comparer mécaniquement différentes solutions d'armatures métalliques et non métalliques, en particulier des armatures non métalliques à faibles liants.

La première étape du projet de recherche comprend la revue bibliographique : les différents types d'armatures utilisées pour le renforcement interne des structures en béton armé ont été comparés, comme les armatures en acier et les armatures en PRF. L'étude bibliographique s'est concentrée à décrire toutes les phases de fabrication d'une armature PRF, ainsi que différents types d'essais mécaniques associés. L'adhérence étant l'un des principaux facteurs influençant le comportement mécanique des structures en béton armé, les mécanismes du transfert de charge entre le béton et les différentes armatures ont été étudiés, dans le but de vérifier l'apport mécanique du liant sur l'interface béton/armature que ce soit à court ou à long, sans et avec fluage.

Le programme expérimental propose un panel de test mécanique permettant une comparaison fine entre à minima trois types d'armatures. Des armatures métalliques, et non métalliques avec et sans liants. De ce fait, des essais d'arrachement sur armature, ou sur des éprouvettes cubiques ainsi que des essais de flexion sur des poutres de différentes tailles seront réalisées. Les premiers essais d'arrachement seront présentés. Des armatures et éprouvettes avec et sans fluage, avec et sans dégradations accélérées seront analysées d'une manière à identifier et caractériser l'évolution du comportement de l'interface dans le temps. Ce travail sera complété par des analyses à l'échelle de l'interface (MEB, micro-indentation). Un programme multi-échelle permettra de bien identifier la démarche de modélisation à suivre afin de représenter les différentes échelles mises en jeu.

Cet article présente les points principaux de la revue bibliographique et les résultats obtenus lors des essais d'arrachement en fonction du temps de prise. La force d'arrachement et la contrainte d'adhérence en fonction de déplacement sont analysées et comparées.