Le béton renforcé de fibres est un matériau composite constitué de matériaux fibreux qui augmente son intégrité structurelle. Il comprend des mélanges de ciment, de mortier ou de béton et de fibres appropriées discontinues, discrètes, uniformément dispersées. Les fibres sont généralement utilisées dans le béton pour contrôler la fissuration due au retrait plastique et au retrait de séchage. Elles réduisent également la perméabilité du béton et donc le ressuage de l’eau.

Avantages du béton renforcé par des fibres

• Le béton renforcé par des fibres peut être utile lorsqu’une résistance élevée à la traction et une réduction de la fissuration sont souhaitables ou lorsque des armatures conventionnelles ne peuvent pas être placées
• Il améliore la résistance à l’impact du béton, limite la croissance des fissures et conduit à une plus grande capacité de déformation du matériau composite
• Pour les projets industriels, des fibres macrosynthétiques sont utilisées pour améliorer la durabilité du béton. Fabriquées à partir de matériaux synthétiques, ces fibres sont de taille longue et épaisse et peuvent être utilisées en remplacement des armatures en barre ou en tissu
• L’ajout de fibres au béton améliorera sa résistance au gel-dégel et aidera à garder le béton solide et attrayant pendant de longues périodes.
• Améliorer la cohésion du mélange, améliorant la pompabilité sur de longues distances
• Augmenter la résistance au retrait plastique pendant le durcissement
• Minimiser les besoins en armature d’acier
• Contrôler étroitement la largeur des fissures, améliorant ainsi la durabilité
• Réduire la ségrégation et l’eau de ressuage
• FRC, la ténacité est environ 10 à 40 fois celle du béton ordinaire
• L’ajout de fibres augmente la résistance à la fatigue
• Les fibres augmentent la capacité de cisaillement des poutres en béton armé

Différents types de béton renforcé par des fibres

Les fibres pour le béton sont disponibles dans différentes tailles et formes. Les principaux facteurs affectant la caractéristique du béton renforcé de fibres sont un rapport eau-ciment, le pourcentage de fibres, le diamètre et la longueur des fibres. Donnés ci-dessous sont différents types de béton renforcé de fibres utilisés dans la construction.

Béton renforcé de fibres d’acier

La fibre d’acier est un renforcement métallique. Une certaine quantité de fibres d’acier dans le béton peut provoquer des changements qualitatifs dans la propriété physique du béton. Elle peut augmenter considérablement la résistance à la fissuration, à l’impact, à la fatigue et à la flexion, la ténacité, la durabilité et autres. Afin d’améliorer le comportement à long terme, la force, la ténacité et la résistance aux contraintes, le SFRC est utilisé dans des structures telles que les revêtements de sol, les logements, les préfabriqués, les ponts, les tunnels, les chaussées à usage intensif et les mines. Les types de fibres d’acier sont définis par la norme ASTM A820 sont, Type I : fil étiré à froid, Type II ; feuille coupée, Type III : extrait par fusion, Type IV : coupe de moulin et Type V : fil étiré à froid modifié

Béton renforcé de fibres de polypropylène (PFR)

Le béton renforcé de fibres de polypropylène est également connu sous le nom de polypropène ou PP. C’est une fibre synthétique, transformée à partir du propylène, et utilisée dans une variété d’applications. Ces fibres sont généralement utilisées dans le béton pour contrôler les fissures dues au retrait plastique et au retrait de séchage. Elles réduisent également la perméabilité du béton et donc le ressuage de l’eau. La fibre de polypropylène appartient au groupe des polyoléfines et est partiellement cristalline et non polaire. Elle a des propriétés similaires à celles du polyéthylène, mais elle est plus dure et plus résistante à la chaleur. C’est un matériau blanc et robuste qui présente une résistance chimique élevée. Le polypropylène est fabriqué à partir de gaz propylène en présence d’un catalyseur tel que le chlorure de titane. La fibre de polypropylène présente de bonnes propriétés d’isolation thermique et est très résistante aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques.

Béton renforcé de fibres de verre

Le béton renforcé de fibres de verre est un matériau constitué de nombreuses fibres de verre extrêmement fines. La fibre de verre a des propriétés mécaniques à peu près comparables à celles d’autres fibres comme les polymères et la fibre de carbone. Bien qu’elle ne soit pas aussi rigide que la fibre de carbone, elle est beaucoup moins chère et nettement moins cassante lorsqu’elle est utilisée dans des composites. Les fibres de verre sont donc utilisées comme agent de renforcement pour de nombreux produits en polymère ; pour former un matériau composite en polymère renforcé de fibres (PRF) très solide et relativement léger, appelé plastique renforcé de fibres de verre (PRV), également connu sous le nom de « fibre de verre ». Ce matériau ne contient que peu ou pas d’air ou de gaz, il est plus dense et constitue un isolant thermique bien moins performant que la laine de verre.

Fibres de polyester

Les fibres de polyester sont utilisées dans le béton renforcé par des fibres pour les sols industriels et d’entrepôts, les chaussées et les revêtements et les produits préfabriqués. Les micro et macro-fibres de polyester sont utilisées dans le béton pour offrir une résistance supérieure à la formation de fissures de retrait plastique par rapport au tissu métallique soudé et pour améliorer la ténacité et la capacité à fournir une capacité structurelle lorsqu’elle est correctement conçue, respectivement. Les micro et macro-fibres de polyester sont utilisées dans le béton pour fournir une résistance supérieure à la formation de fissures de retrait plastique par rapport au tissu métallique soudé et pour améliorer la ténacité et la capacité à fournir une capacité structurelle lorsqu’elle est correctement conçue, respectivement.

Fibres de carbone

Les fibres de carbone sont des fibres d’environ 5 à 10 micromètres de diamètre et composées principalement d’atomes de carbone. Les fibres de carbone présentent plusieurs avantages, notamment une grande rigidité, une grande résistance à la traction, un faible poids, une grande résistance chimique, une tolérance aux hautes températures et une faible dilatation thermique. Les fibres de carbone sont généralement associées à d’autres matériaux pour former un composite. Lorsqu’elles sont imprégnées d’une résine plastique et cuites, elles forment un polymère renforcé de fibres de carbone (souvent appelé fibre de carbone) qui présente un rapport résistance/poids très élevé, et est extrêmement rigide bien que quelque peu fragile. Les fibres de carbone sont également composées avec d’autres matériaux, tels que le graphite, pour former des composites renforcés de carbone, qui ont une très haute tolérance à la chaleur.

Fibres macro-synthétiques

Les fibres macro-synthétiques sont faites d’un mélange de polymères et ont été initialement développées pour fournir une alternative aux fibres d’acier dans certaines applications. Initialement, elles ont été identifiées comme une alternative potentielle aux fibres d’acier dans le béton projeté, mais la recherche et le développement croissants ont montré qu’elles avaient un rôle à jouer dans la conception et la construction de dalles soutenues par le sol et dans une large gamme d’autres applications. Ils sont particulièrement adaptés pour fournir un renforcement nominal dans des environnements agressifs, tels que les structures marines et côtières, car ils ne souffrent pas des problèmes de coloration et d’écaillage qui peuvent résulter de la corrosion de l’acier. En outre, parce qu’elles sont non conductrices, elles ont été utilisées dans les développements de tramways et de chemins de fer légers.

Fibres microsynthétiques

Les fibres microsynthétiques offrent une résistance supérieure à la formation de fissures de retrait plastique par rapport aux armatures en fil soudé, elles ne peuvent offrir aucune résistance à des ouvertures supplémentaires de la largeur des fissures causées par le retrait de séchage, la charge structurelle ou d’autres formes de stress. Cependant, ces produits doivent être régulièrement spécifiés dans tout type de béton pour améliorer la résistance à la fissuration, la protection contre les écailles, la durabilité au gel-dégel et améliorer l’homogénéité du béton pendant la mise en place.

Fibres naturelles

La fibre naturelle peut être obtenue directement à partir d’une source animale, végétale ou minérale et convertible en tissus non tissés tels que le feutre ou le papier ou, après filage en fils, en tissu. Une fibre naturelle peut en outre être définie comme une agglomération de cellules dont le diamètre est négligeable par rapport à la longueur. Bien que la nature regorge de matériaux fibreux, en particulier de types cellulosiques tels que le coton, le bois, les céréales et la paille. L’utilisation de fibres naturelles dans la fabrication du béton est recommandée car plusieurs types de ces fibres sont disponibles localement et sont abondantes. L’idée d’utiliser ces fibres pour améliorer la résistance et la durabilité des matériaux fragiles n’est pas nouvelle ; par exemple, la paille et le crin de cheval sont utilisés pour fabriquer des briques et du plâtre. Les fibres naturelles conviennent pour renforcer le béton et sont facilement disponibles dans les pays en développement.

Fibres de cellulose

Les fibres de cellulose sont fabriquées avec des éthers ou des esters de cellulose, qui peuvent être obtenus à partir de l’écorce, du bois ou des feuilles de plantes, ou d’autres matériaux d’origine végétale. Outre la cellulose, les fibres peuvent également contenir de l’hémicellulose et de la lignine, les différents pourcentages de ces composants modifiant les propriétés mécaniques des fibres. Les principales applications des fibres de cellulose sont dans l’industrie textile, comme filtres chimiques, et comme composites de fibres de renforcement, en raison de leurs propriétés similaires aux fibres d’ingénierie, étant une autre option pour les biocomposites et les composites polymères.

Application du béton renforcé de fibres

Les applications du béton renforcé de fibres dépendent de l’applicateur et du constructeur en profitant des caractéristiques statiques et dynamiques du matériau. Certains de ses domaines d’application sont-

• Piste d’athlétisme
• Parking d’avions
• Pavés
• Revêtement de tunnels
• Stabilisation de pentes
• Muraille
• Tuyaux
• Panholes

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• Barrages
• Structure hydraulique
• Ponts surélevés
• Routes
• Ponts
• Sols d’entrepôts

Conclusion

La durabilité à l’esthétique La fibre-Le béton renforcé de fibres peut ajouter des avantages à votre projet. Le béton renforcé par des fibres a connu une croissance rapide dans toute l’industrie du bâtiment depuis que les entrepreneurs et les propriétaires ont commencé à reconnaître ses nombreux avantages. Le béton renforcé de fibres suscite un intérêt croissant dans la communauté du béton en raison de la réduction du temps de construction et des coûts de main-d’œuvre. Outre les questions de coût, les questions de qualité sont d’une importance capitale pour la construction et le béton renforcé de fibres répond également à ces exigences.