De quoi est fait le renfort composite ? Renfort composite pour fondations

Dans cet article, nous analyserons et décrirons en détail 15 méthodes expliquant comment et où le renforcement composite en fibre de verre est le plus souvent utilisé.

1. Dalles de fondation

La technologie de renforcement des dalles de fondation pour les constructions de faible hauteur ne comportant pas plus de trois étages à l'aide d'un renfort composite en fibre de verre se produit en remplaçant le renfort métallique par de la fibre de verre selon le tableau de remplacement à résistance égale.

Un remplacement correct par un renfort en fibre de verre est garanti pour entraîner d'importantes économies d'argent, car Le renforcement en fibre de verre est moins cher que le métal. Le principe du renforcement des dalles de fondation avec un renfort en fibre de verre ne diffère pas du renforcement avec un renfort métallique, mais conduit à un gain important de temps de pose.

Le tricotage du renfort en fibre de verre est réalisé avec du fil à tricoter, la découpe du renfort en fibre de verre est réalisée.

2. Fondations en bandes

Le renforcement d'une fondation en bande à l'aide d'un renfort en fibre de verre s'effectue en remplaçant le renfort métallique par un renfort en fibre de verre selon le tableau de remplacement à résistance égale.

Tableau de remplacement égal du renfort métallique par un renfort composite en fibre de verre

Le remplacement correct du renfort métallique par un renfort en fibre de verre de résistance égale vous permettra d'obtenir avantage économique jusqu'à 45%(économies 2 fois).

Lors du remplacement du renfort métallique par de la fibre de verre, il n'est pas nécessaire d'augmenter le nombre de couches de renfort ni le nombre de tiges dans une couche.

S'il est nécessaire d'allonger la tige de renfort en fibre de verre, la connexion s'effectue en chevauchement. La longueur du chevauchement est de 20 à 50 cm.

Le tricotage du renfort en fibre de verre est également réalisé à l'aide de fil à tricoter, à l'aide d'une « meuleuse ».

3. Renforcement des sols industriels en béton

Le renforcement des sols industriels en béton à l'aide d'un renfort composite en fibre de verre s'effectue en remplaçant le renfort métallique par un renfort en fibre de verre selon le tableau de remplacement à résistance égale.

Le remplacement correct des renforts en fibre de verre lors du renforcement des sols industriels en béton entraîne également d'importantes économies d'argent, car Le renforcement en fibre de verre est moins cher que le métal.

Le principe du renfort avec renfort en fibre de verre ne diffère pas du renfort avec renfort métallique, mais conduit à un gain important de temps de pose.

Lors du remplacement d'un renfort métallique par un renfort en fibre de verre, il n'est pas nécessaire de réduire le pas du renfort.

S'il est nécessaire d'allonger la tige de renfort en fibre de verre, la connexion s'effectue en chevauchement. La longueur du chevauchement est de 20 à 50 cm.

Le tricotage du renfort en fibre de verre est réalisé avec un fil à tricoter et avec une rectifieuse - une meuleuse.

4. Zones aveugles autour des bâtiments

Une zone aveugle est une bande d'une largeur de 0,6 m à 1,2 m, adjacente aux fondations ou à la base d'un bâtiment en pente.

La pente de la zone aveugle doit être d'au moins 1 % (1 cm pour 1 m) et d'au plus 10 % (10 cm pour 1 m).

Il est recommandé de construire une zone aveugle autour du bâtiment en utilisant un renfort en fibre de verre, car la tâche principale de la zone aveugle est d'évacuer la pluie de surface et de faire fondre l'eau des murs et des fondations de la maison. Une zone aveugle utilisant un renfort en fibre de verre durera plusieurs fois plus longtemps, car le renfort en fibre de verre possède des propriétés anticorrosion élevées, ce qui empêche l'apparition de fissures dans le béton.

5. Armopoyas (ceinture sismique) entre les étages des bâtiments en briques ou en blocs

L'utilisation de renfort composite en fibre de verre lors du renforcement d'une ceinture blindée (ceinture sismique) entre les étages de bâtiments en briques ou en blocs, en raison de ses caractéristiques de résistance élevée, augmente la rigidité spatiale du bâtiment et protège les fondations et les murs des fissures causées par un tassement inégal et soulèvement du sol par le gel.

6. Liant pour maçonnerie

Pour augmenter la résistance de la maçonnerie et conserver la même épaisseur des joints, il est nécessaire d'utiliser des tiges en fibre de verre de diamètres F4 et F6, au lieu d'un treillis métallique.

L'épaisseur du diamètre du renfort dépend de l'épaisseur du joint dans la maçonnerie.

De plus, l'utilisation de tiges de fibre de verre dans la maçonnerie réduira considérablement les pertes de chaleur, car le renfort en fibre de verre conduit mal la chaleur, plusieurs fois pire que le métal.

7. Liant pour la pose de murs en blocs/briques, pour murs monolithiques

Pour augmenter la résistance lors de la pose de murs en blocs/briques, pour les murs monolithiques et pour réguler l'épaisseur des joints, il est recommandé d'utiliser des tiges en fibre de verre de diamètres F4, F6 et F8 au lieu d'un treillis métallique. L'épaisseur du diamètre du renfort dépend de l'épaisseur du joint lors de la pose.
Le remplacement du treillis de maçonnerie métallique par des tiges en fibre de verre réduira de plus de 5 fois le coût du matériau de renforcement.

De plus, l'utilisation de tiges en fibre de verre réduira considérablement les pertes de chaleur, car le renfort en fibre de verre conduit mal la chaleur, plusieurs fois pire que le métal.

8. Combinaison avec du métal dans les dalles de plancher

La dalle de plancher est renforcée en deux couches. La charge sur la dalle de plancher vient du haut vers le bas et est répartie sur toute la zone de couverture. En conséquence, le principal renfort de travail est situé dans la couche inférieure et subit des charges de traction élevées. La couche supérieure reçoit principalement des charges de compression.

Dans ce cas, un renfort en fibre de verre est utilisé en combinaison avec un renfort métallique. La couche supérieure doit être en métal, la couche inférieure en métal.

Dans le treillis lui-même, le renfort composite en fibre de verre doit avoir un aspect solide sans aucune cassure. Si le sol est renforcé avec un renfort en fibre de verre F10, alors un chevauchement de 400 mm doit être réalisé. Tous les joints de renforcement doivent être placés en damier.

Une connexion flexible est utilisée pour relier le mur intérieur à travers l’isolation (et la couche d’air) au mur de revêtement en une seule unité dans un système mural à trois couches.

Les connexions flexibles composites produites par OZKM LLC sont des tiges en fibre de verre d'une longueur de 200 à 600 mm avec une surface de relief périodique ou des tiges à section circulaire (selon la solution de conception). Grâce à cela, les connexions flexibles "OZKM" ont une adhérence élevée au béton et une protection supplémentaire contre les effets agressifs de l'environnement alcalin du béton.

Des connexions flexibles sont utilisées :

• pour maçonnerie (Ф 6 mm),
• pour l'isolation des bâtiments monolithiques (Ф 6 mm),
• pour blocs (Ф 4 mm),
• pour construction de boîtiers en panneaux (Ф 6 mm).

10. Fondations en bandes pour clôtures

Des fondations en bandes sont prévues pour les types de clôtures suivants : une clôture avec des piliers en brique, une clôture en métal en fer forgé et une clôture en bois ou en tôle ondulée avec des poteaux métalliques porteurs.

Renforcer les fondations d'une clôture à l'aide d'un renfort en fibre de verre est très rentable. En raison des caractéristiques de résistance élevée du renfort en fibre de verre et des faibles charges, lors du renforcement des fondations d'une clôture, le renfort composite des diamètres F4 et F6 est le plus souvent utilisé.

La technologie de renforcement n'est pas différente de la technologie utilisant des renforts métalliques, mais elle est beaucoup moins chère et plus rapide. Des tiges longitudinales de renfort en fibre de verre sont posées au fond de la tranchée creusée sur des supports de 4 à 7 cm de hauteur. Les tiges extérieures en fibre de verre doivent s'étendre de 6 à 8 cm des parois de la tranchée.

Les renforts transversaux et les poteaux verticaux sont généralement tricotés par incréments de 400 mm.

La rangée supérieure de renfort longitudinal est fixée aux poteaux de manière à ce qu'elle se trouve à 5 à 7 cm sous le niveau supérieur de la tranchée. Ensuite, le renfort transversal en fibre de verre de la rangée supérieure est posé.

11. Renforcement de la cuvette de la piscine (fond et parois)

12. Construction de routes

Le renforcement en fibre de verre reçoit des critiques positives de la part des constructeurs en raison de sa polyvalence, car il peut être utilisé pour améliorer la résistance des revêtements routiers, des supports et des ponts.

13. Chemins piétonniers en béton

Pour donner de la rigidité à un chemin en béton, il est nécessaire de renforcer la base, même si beaucoup de gens le négligent.
Lors du renforcement d'une passerelle avec un renfort en fibre de verre, l'épaisseur de la base en béton peut être réduite, ce qui entraîne des économies significatives sur les coûts du béton.

De plus, l'utilisation de renforts en fibre de verre pour renforcer les passerelles empêche le béton de se désagréger en fragments.

14. Zones bétonnées pour les déplacements et le stationnement.

Avant le début du renforcement, une couche de 5 cm de pierre concassée est coulée sur la dalle de béton sur le coussin de sable et compactée. Le renfort en fibre de verre renforce la structure en béton, de sorte que lors de la construction d'un parking, vous ne pouvez pas vous en passer.
Le bétonnage de la zone de conduite et de stationnement d'une voiture est réalisé à l'aide d'une armature en fibre de verre découpée en tiges de la longueur requise. Il est recommandé d'utiliser un renfort en fibre de verre de diamètre F6.

Le cadre de renfort est réalisé directement sur le site d'installation et ne prend pas beaucoup de temps. Les tiges en fibre de verre sont placées en croix et attachées avec du fil aux points de jonction.

15. Renforcement du béton monolithique contenant des additifs antigel.

Le renfort en fibre de verre, contrairement au métal, résiste aux environnements alcalins. Les additifs antigel sont constitués d'alcalis et de sels qui provoquent la corrosion du métal.

L'utilisation de renforts en fibre de verre lors du renforcement du béton monolithique contenant des additifs antigel augmente plusieurs fois la durée de vie de la base en béton et évite l'apparition de fissures et protège le béton de la désagrégation en fragments.

Les experts en construction datent l'invention du renfort composite dans les années 60 du siècle dernier. Durant cette période, des recherches actives sur ses propriétés ont commencé aux États-Unis et en Union soviétique.

Cependant, malgré son âge assez avancé, ce matériau reste encore méconnu de la plupart des développeurs. Cet article vous aidera à combler le manque de connaissances sur le renforcement en fibre de verre, ses propriétés, avantages et inconvénients.

Au passage, notons que ce matériau est très controversé. Les fabricants le louent de toutes les manières possibles, mais les constructeurs pratiques le traitent avec méfiance. Les citoyens ordinaires les regardent tous les deux, ne sachant qui croire.

Qu'est-ce que le renfort composite, comment est-il produit et où est-il utilisé ?

En bref, la structure du renfort composite peut être décrite comme une « fibre dans du plastique ». Sa base est constituée de fils indéchirables en carbone, verre ou basalte. La rigidité de la tige composite est donnée par la résine époxy qui enveloppe les fibres.

Pour une meilleure adhérence au béton, un fin cordon est enroulé autour des tiges. Il est fait du même matériau que la tige principale. La corde crée un relief hélicoïdal, comme celui de l'acier. La résine époxy durcit dans une chambre de séchage. A la sortie de celui-ci, le renfort composite est légèrement arraché et découpé. Certains fabricants saupoudrent les tiges en plastique de sable avant que le polymère ne durcisse pour améliorer l'adhérence au béton dans les zones lisses.

Le champ d'application du renforcement en fibre de verre ne peut pas être qualifié de très large. Il est utilisé comme liaison flexible entre le revêtement de façade et le mur porteur, et est également placé dans les dalles routières et les coffrages de réservoirs. Dans les cadres qui renforcent les fondations en bandes et les sols en béton, les renforts en plastique ne sont pas si souvent utilisés.

Il n'est pas recommandé d'installer des tiges composites dans les dalles de plancher, les linteaux et autres structures tendues. La raison en est la flexibilité accrue de ce matériau.

Propriétés physiques du renfort composite

Le module élastique du composite polymère est nettement inférieur à celui de l'acier (de 60 à 130 contre 200 GPa). Cela signifie que là où le métal entre en jeu, protégeant le béton des fissures, le plastique continue de se plier. La résistance à la traction d'une tige en fibre de verre est 2,5 fois supérieure à celle d'une tige en acier.

Les principaux paramètres de résistance du renfort composite sont contenus dans tableau n°4 GOST 31938-2012

Nous voyons ici les principales classes de matériaux composites : ASK (composite en fibre de verre), ABK (fibre de basalte), AUK (carbone), AAK (aramidocomposite) et ACC (combiné - verre + basalte).

Le moins durable, mais le moins cher - le renfort en fibre de verre et le composite de basalte. Le matériau le plus fiable et en même temps le plus cher est fabriqué à base de fibre de carbone (ACF).

Nous reviendrons sur les propriétés de résistance du matériau lorsque nous le comparerons au métal.

En attendant, regardons d'autres caractéristiques de ce matériau :

• Les qualités positives du composite incluent son inertie chimique. Il ne craint pas la corrosion et l'exposition à des substances agressives (environnement alcalin du béton, eau de mer, produits chimiques routiers et acides).
• Le poids des raccords en plastique est 3 à 4 fois inférieur à celui de l'acier. Cela permet d'économiser sur le transport.
• La faible conductivité thermique du matériau améliore les caractéristiques d'économie d'énergie de la structure (pas de ponts thermiques).
• Le renfort composite ne conduit pas l’électricité. Dans les structures où il est utilisé, il n’y a pas de courts-circuits électriques ni de courants vagabonds.
• Le plastique composite est magnétiquement inerte et radio-transparent. Cela lui permet d'être utilisé dans la construction de structures où le facteur de protection contre les ondes électromagnétiques doit être exclu.

Vous ne pouvez pas plier une tige en fibre de verre à 90 degrés sur un chantier de construction.

Inconvénients du renfort composite :

• Incapacité de se plier avec un petit rayon dans des conditions de construction. La tige coudée doit être commandée au préalable auprès du fabricant.
• Impossibilité de souder le cadre (un inconvénient relatif, car même pour les renforts en acier, la meilleure méthode de connexion est le tricot et non le soudage).
• Faible résistance à la chaleur. En cas de fort échauffement et d'incendie, une structure en béton renforcé de tiges composites est détruite. La fibre de verre n'a pas peur des températures élevées, mais le plastique qui la lie perd de sa résistance lorsqu'il est chauffé au-dessus de +200 C.
• Vieillissement. Un inconvénient commun à tous les polymères. Les raccords non métalliques ne font pas exception. Ses fabricants surestiment sa durée de vie à 80-100 ans.

Le tricotage avec des pinces en plastique ou du fil d'acier est la seule méthode possible d'assemblage du cadre

Quel renfort est le meilleur, en métal ou en fibre de verre ?

L’un des principaux arguments avancés en faveur de la fibre de verre par rapport à la fibre de verre est son prix inférieur. Cependant, si vous regardez les étiquettes de prix des entrepôts métalliques, vous verrez que ce n'est pas le cas. Le coût du métal est en moyenne 20 à 25 % inférieur à celui du composite.

La raison de la confusion est que les vendeurs de plastique prennent en compte le diamètre dit « équivalent ». La logique ici est la suivante : les renforts non métalliques sont plus résistants à la traction que l’acier de construction. Par conséquent, une tige en polymère de plus petit diamètre résistera à la même charge qu'un renfort en acier plus épais. Sur cette base, la conclusion est tirée : il faut moins de plastique que de métal pour renforcer une structure. C’est de là que vient le prix « inférieur ».

Pour une comparaison raisonnée d'un composite avec du métal, un document réglementaire est nécessaire. Aujourd’hui, de telles orientations existent déjà. Il s'agit de l'annexe « L » à l'arrêté du ministère de la Construction de Russie n° 493/pr du 07/08. 2016

Au paragraphe L.2.3. obscur pour les développeurs ordinaires, mais très intéressant pour les professionnels, contient deux facteurs de réduction pour tous les types de renforts composites.

Par exemple, considérons la fibre de verre (FRP) la plus courante :

• Sous charge continue, sa résistance à la traction doit être multipliée par 0,3. Autrement dit, au lieu de 800 MPa, nous obtenons 240 MPa (800x0,3=240).
• Si la structure fonctionne à l'extérieur, le résultat obtenu doit être multiplié par 0,7 supplémentaire (240 MPa x 0,7 = 168 MPa).

Tableau avec facteur de réduction pour renfort composite

Tableau avec coefficients tenant compte des conditions de fonctionnement

Vous pouvez désormais comparer correctement la résistance des renforts en plastique avec celle du métal. Par exemple, prenons la nuance d'acier de construction A500. Sa résistance ultime à la traction, compte tenu du facteur de sécurité, est de 378 MPa. Pour le composite en fibre de verre, nous avons obtenu seulement 112 MPa.

Notre petite étude est clairement illustrée par un tableau de remplacement réel, et non théorique, à résistance égale, des armatures en acier par des armatures composites. Il peut être utilisé lors du choix et de l’achat.

Après avoir regardé ce tableau, il est facile de remarquer que pour que le plastique soit un substitut équivalent au métal, il faut non pas moins, mais plus de métal. Seul le matériau en fibre de carbone (CF) le plus cher est supérieur à l'acier de diamètre égal.

Gamme et prix du renfort composite

Le renfort composite en fibre de verre est le plus demandé sur les chantiers de construction. Nous avons résumé sa gamme et ses prix moyens dans un seul tableau.

Vous pouvez obtenir des informations sur le poids des raccords en plastique de différents diamètres dans le tableau ci-dessous.

Le matériau est vendu en bobines de 200, 100 et 50 mètres et sous forme de tiges de n'importe quelle longueur.

Compte tenu du facteur prix (un composite de résistance égale à celle de l'acier coûtera plus cher), nous ne pouvons pas recommander le renforcement composite pour une utilisation généralisée dans la construction privée.

Pour le renforcement des traverses, des dalles de plancher, des poutres porteuses, des colonnes et des diaphragmes de raidissement, les experts déconseillent fortement son installation. Un tel renfort peut être utilisé comme renfort structurel. Il peut être utilisé pour renforcer les fondations de dalles.

Fondation en dalle avec cadre en fibre de verre renforcée

Pour renforcer les grillages sur pieux et les fondations en bandes, il est préférable d'acheter des tiges d'acier.

Le renfort composite, apparu il n'y a pas si longtemps, a déjà réussi à se tailler la part du lion sur le marché de la construction. Dans notre article, nous expliquerons en quoi il consiste, en quoi il diffère du métal traditionnel et où il est utilisé, et examinerons également les mythes les plus courants.

Le renforcement composite a été inventé il y a plus de 30 ans, mais ne s'est répandu que ces dernières années. Grâce à ses caractéristiques techniques et opérationnelles, un tel matériau est tout à fait capable de rivaliser avec les ronds à béton classiques en acier.

Les renforts en composites ressemblent à l'acier en apparence, mais ils sont constitués de fibres imprégnées de composés spéciaux de durcissement liant. Au cours du processus de fabrication, des nervures sont formées sur les tiges ou une couche de sable est pulvérisée pour améliorer l'adhérence au béton.

Plusieurs types de fibres composites sont utilisés pour la réalisation de renforts :

1. Fibre de verre additionnée de résines thermodurcissables - renfort en fibre de verre.
2. La fibre de basalte additionnée de résines est un renfort basalte-plastique.
3. Fibre de carbone (carbone) - renfort en fibre de carbone.
4. Fil Kevlar de DuPont - Renfort Kevlar.

Les deux derniers types sont extrêmement rarement utilisés et principalement à l’étranger. Les compositions de plastiques à base d'hydrocarbures et de Kevlar ont été développées pour être utilisées dans les industries spatiales et militaires. Elles se caractérisent donc à la fois par une résistance élevée et des prix exorbitants.

Le génie civil privilégie le renforcement en fibre de verre, optimal en termes de coût et de champ d'application.

Avantages et inconvénients du renfort composite

Le point le plus vulnérable des produits en béton armé sont les inserts métalliques d'armature, qui sont sensibles à la corrosion. Le traitement avec des apprêts ou l'utilisation d'alliages ne résout pas complètement le problème - le métal rouille tôt ou tard, détruisant le béton. Le renfort en fibre de verre n’est pas exposé aux environnements agressifs, ce qui n’est qu’un des nombreux avantages :

1. Les indicateurs de résistance à la traction dépassent de près de trois fois ceux du métal.
2. A résistance égale, le renfort composite pèse 9 à 11 fois moins.
3. Le matériau est non seulement peu coûteux, mais vous permet également d'économiser considérablement sur le chargement et le transport.
4. Contrairement au métal, il ne forme pas de ponts thermiques, ce qui réduit les pertes de chaleur.
5. Durabilité et résistance aux changements de température.
6. Il possède un coefficient de dilatation thermique similaire à celui du béton, ce qui réduit les risques de défauts et de fissures.
7. Complètement diélectrique et radiotransparent.
8. Il peut être produit aussi bien sous forme de tiges que par enroulement en bobines.

Les tests montrent également le revers de la médaille : les inconvénients du renfort composite :

1. Le faible module d'élasticité nécessite des calculs supplémentaires lors de l'utilisation de ce type de renforcement dans les dalles de plancher.
2. La faible résistance au feu est due au fait que les composites fondent simplement lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées et se transforment en liquide.
3. Incapacité d'utiliser le soudage.
4. Impossibilité de plier les armatures finies sur place.

Il convient de noter que toutes les nuances négatives sont résolues avec succès par les fabricants et les ingénieurs de conception : lors de la construction de structures soumises à des charges élevées, des études et des calculs spéciaux sont effectués, pour augmenter la résistance à la chaleur, un traitement supplémentaire des compositions de béton et du renforcement lui-même est utilisé, tout les pièces courbes sont fabriquées en usine selon les plans.

Caractéristiques comparatives des renforts métalliques et composites

Sous réserve du respect des codes du bâtiment, les renforts composites peuvent remplacer les renforts métalliques dans tous les domaines d'application :

1. Construction de chalets : tous types de fondations et liaisons flexibles pour murs.
2. Structures en béton dans les bâtiments industriels et les bâtiments à plusieurs étages.
3. Production de béton lourd et léger.
4. Maçonnerie en couches de différents types.
5. Protection des berges et construction d'ouvrages côtiers (ne craignant pas le contact avec l'eau).
6. Pose de la chaussée (augmente la durée de vie d'un tiers).
7. Création de ceintures parasismiques (recommandées pour une utilisation dans les zones à fortes vibrations).
8. Construction de bâtiments monolithiques à l'aide de coffrages perdus.
9. Électrification (poteaux d'éclairage et lignes électriques).
10. Production de traverses de chemin de fer.

Les caractéristiques du renfort composite peuvent être présentées plus clairement par rapport aux analogues métalliques :

Lorsqu'ils évaluent la faisabilité de l'achat de renforts composites et comparent leur coût avec celui du métal, beaucoup ne prêtent attention qu'au prix au mètre linéaire. La société ROCKBAR (fabricant de renforts en fibre de verre) en collaboration avec l'Université de Sheffield (Royaume-Uni) a mené des tests comparatifs sur la résistance à la traction et la résistance des matériaux, qui ont abouti à un tableau de remplacement à résistance égale :

Remarque : les prix sont tirés des sites officiels des fabricants ; dans les chaînes de vente au détail, ils peuvent varier légèrement.

Des calculs simples montrent que les économies réalisées lors de l'achat de renforts en matériaux composites peuvent être jusqu'à 2 fois supérieures à celles réalisées en métal. N'oubliez pas les autres postes de dépenses :

• économies sur la livraison grâce à la légèreté et à la compacité ;
• économie sur le chargement et le déchargement - pas besoin d'embaucher des travailleurs ;
• économies sur les consommables - la fibre de verre peut être coupée avec une pince coupante ou un coupe-boulon ;
• économies sur les chutes - le renfort en bobines est coupé aux dimensions requises sans gaspillage.

Attention : fabricants peu scrupuleux

L'introduction d'innovations sur le marché des matériaux de construction est toujours difficile. Le renfort composite ne fait pas exception. D’une part, de nombreux grands et petits fabricants sont apparus. D'un autre côté, toutes les usines fonctionnent selon leurs propres conditions techniques et tentent d'attirer les acheteurs avec des astuces. Examinons les mythes les plus courants.

Mythe: Nos produits sont meilleurs parce que nous ajoutons des ingrédients secrets (qui ajoutent également une couleur inhabituellement vibrante).

Fait: La pigmentation n’affecte pas la durabilité ; son seul avantage est l’esthétique. De plus, un pigment mal sélectionné peut altérer les propriétés de performance. Toutes les caractéristiques techniques doivent être documentées dans des rapports d'essais.

Mythe: Plus les nervures d'enroulement sont localisées, plus le renfort est solide.

Fait: Les nervures d'enveloppement servent à augmenter l'adhérence à la composition de béton et n'affectent en rien la rupture, la résistance et la compression de l'armature. La seule exception est un revêtement de sable, qui répartit uniformément la charge sur toute la longueur de la tige.

Mythe: Le renfort en fibre de verre peut être brisé à la main, de quelle résistance peut-on parler ?

Fait: Les renforts en matériaux composites fonctionnent sur des charges longitudinales plutôt que transversales.

Malheureusement, il n'existe pas encore de normes GOST pour le renforcement composite. Par conséquent, choisissez des produits provenant de fabricants de confiance, demandez au vendeur des certificats et des rapports de test, comparez-les avec les indicateurs donnés ci-dessus et ne vous laissez pas berner par le coût tentant.

Olga Danyushkina, rmnt.ru

Les exigences strictes de concurrence dans le domaine de la construction moderne nous obligent à rechercher des moyens de réduire les coûts, notamment en utilisant de nouveaux matériaux. De nouvelles formulations de pierre de construction, de qualités spéciales de béton, de compositions de fondations, de matériaux de parement et d'isolation thermique font leur apparition. Parallèlement, sur un marché autrefois traditionnel du renforcement métallique et des structures spéciales, les fabricants de divers produits composites tentent activement de conquérir leur « place au soleil ». Il s'agit le plus souvent d'éléments de résistance non métalliques et de renforts en fibre de verre.

Pourquoi le renfort en fibre de verre est-il apparu sur le marché de la construction ?

Les matériaux composites, y compris les renforts en fibre de verre, sont fabriqués selon un principe technologique relativement simple consistant à imprégner des fibres de verre ou de basalte avec une résine matricielle époxy ou polyester. Ensuite, le faisceau est transformé sur une machine en une tige de renfort composite calibrée en diamètre et cuite à basse température dans une étuve spéciale. Généralement, la longueur d'une pièce de renfort ne dépasse pas 100 m.

Le renforcement en fibre de verre ne nécessite pas le fonctionnement d'équipements complexes et coûteux, de sorte que les coûts de production eux-mêmes sont relativement faibles ; la majeure partie du coût est le prix de la résine pour la matrice et l'étoupe de fibre de verre. Et pourtant, si l'on compare le coût des tiges de fibre de verre et d'acier du même diamètre, le renfort métallique a un prix d'entrepôt inférieur de 10 à 20 %, ce qui constitue une très grande différence pour un domaine tel que la construction.

Néanmoins, le matériau en fibre de verre a largement remplacé les produits métalliques laminés, notamment en raison d'un certain nombre de propriétés spécifiques, mais les principaux facteurs étaient des raisons légèrement différentes :

1. Le renforcement en fibre de verre est de plus en plus utilisé dans les constructions privées de faible hauteur. Il est plus accessible à utiliser, plus facile et beaucoup moins cher à transporter, à stocker et à découper. Il n'est pas nécessaire de le redresser et de le niveler avant utilisation, comme c'est le cas avec la version en acier. Le matériau peut être acheté dans une baie entière et coupé en morceaux de longueur la plus non standard. Alors qu'une tige d'acier standard de 11 mètres nécessiterait beaucoup de déchets si votre fondation, par exemple, comporte des armatures de 8 m de long ;
2. La disponibilité d'équipements pour la production de torons de renforcement a permis à de nombreuses petites entreprises - fabricants de matériaux de construction - d'établir une production en ligne de renforts en fibre de verre dans une grande variété de conceptions de surfaces de tiges. Un grand nombre d'offres, une politique commerciale compétente et une publicité cachée permettent de diversifier le marché ;
3. Le désir des entrepreneurs d'économiser de l'argent dans les travaux de construction en utilisant un matériau de renforcement plus rentable, pour lequel un recalcul formel et « aveugle » de la résistance équivalente des matériaux composites et des renforts en acier est souvent utilisé.

Avis d'experts, avantages et inconvénients du fil composite

Si vous le souhaitez, vous pouvez trouver les calculs les plus complexes et des arguments primitifs assez simples expliquant pourquoi le renforcement en fibre de verre est bon ou mauvais. En règle générale, des recherches sérieuses et des examens de spécialistes ne donnent dans la plupart des cas pas de recommandations spécifiques. En fait, le problème « brûlant » de la fondation à bien des égards, les capacités du renforcement à base de fibre de verre doivent être évaluées à vos risques et périls ; risque.

Attention! Parmi les nombreuses revues de spécialistes, il n'existe pratiquement pas de véritables experts professionnels dans le domaine de la mécanique des structures des matériaux composites. En règle générale, leurs opinions et avis se reflètent dans des estimations et des calculs personnalisés pour des projets de construction spécifiques, coûtent beaucoup d'argent et ne sont pas présentés au public.

Une approche peut être qualifiée de professionnelle si les avis de certains experts évaluent la situation spécifique de l'utilisation, par exemple, d'une tige en fibre de verre dans les fondations d'une maison à l'aide de résultats pratiques et d'une analyse des raisons. Dans le cas contraire, de telles expertises peuvent être qualifiées, au mieux, de publicité ou d'anti-publicité.

Utilisation de tiges de fibre de verre dans la fondation

L'utilisation de treillis d'armature à base d'éléments porteurs en fibre de verre a commencé dans les années 60 du siècle dernier. De plus, un assez grand nombre de bâtiments et de structures technologiques en pierre et en béton ont été construits et sont en exploitation, dans les fondations et les murs desquels un renfort à base de fibre de verre est utilisé. Des retours sur l'état des bâtiments avec des éléments de renfort en acier et en fibre de verre et de nombreuses années d'expérience en exploitation donneront plus que tous les calculs théoriques des « experts » réunis.

Presque tous ceux qui réalisent des vidéos ou publient leur opinion sur les défauts du renforcement en fibre de verre sont soit des directeurs commerciaux de produits en acier concurrents, soit des amateurs qui confondent les causes et les conséquences des principes de base de résistance et de rigidité des structures. Pour la plupart, ces discussions sur les inconvénients du renforcement en fibre de verre sont accompagnées de formules et de données sur la résistance de l'acier et des composites. Mais il n’existe pas de raisons ou de processus clairs pour lesquels le renforcement en fibre de verre ne peut pas être utilisé. Si une personne qui entreprend de commenter les avantages et les inconvénients du renfort en fibre de verre n'a pas démontré en pratique un fragment de béton détruit ou un morceau de fondation renforcé en fibre de verre, tout son raisonnement reste des fantasmes sur un sujet arbitraire.

Le renforcement en fibre de verre est utilisé depuis plus de 40 ans dans la construction, la construction mécanique et les projets spéciaux. Si cette question est d'une importance fondamentale pour vous, référez-vous aux anciens manuels soviétiques des années 70 du siècle dernier, aux revues sur les thèmes de la construction ; ces sources révèlent la physique et la mécanique des processus de destruction des fondations et fournissent de nombreux exemples d'erreurs.

Possédant une résistance spécifique élevée, le renfort en fibre de verre peut parfaitement fonctionner dans les conditions les plus difficiles, mais il présente en même temps un certain nombre d'inconvénients qui limitent son utilisation dans la construction :

1. La nature en fibre de verre du renfort composite présente une ductilité presque nulle du matériau. D'un point de vue humain, une charpente pour une fondation fortement chargée ou des murs constitués d'une telle tige ne pourront pas s'adapter plastiquement à la redistribution de la charge dans une pierre en béton chargée. En conséquence, à certains endroits, les fondations du bâtiment subiront une surcharge, ce qui peut provoquer l’apparition de fissures ;
2. La base en fibre de verre supporte très bien les charges axiales de traction, mais les charges de compression bien pires et tolère mal les forces de cisaillement. Cela signifie que tout effort de cisaillement transversal, très répandu dans les fondations « fraîches » en raison de processus sédimentaires, conduira à la destruction de l'intégrité du renforcement ;
3. Malheureusement, pendant que le béton de fondation gagne en résistance, le cadre en fibre de verre se comporte quelque peu différemment, et c'est précisément à ce stade que chaque cas spécifique de la disposition des armatures nécessite une analyse très minutieuse et minutieuse.

Par conséquent, dans les unités où il est permis de remplacer le métal par un matériau composite, au lieu d'une tige traditionnelle de huit millimètres, un toron de renforcement en fibre de verre de six millimètres peut être utilisé. Peu de gens le savent, mais aujourd'hui, on produit déjà des dalles de construction en béton stressé avec renfort en fibre de verre. Mais en production, ce matériau est beaucoup plus cher, de sorte que près de 90 % de la gamme, y compris pour les fondations, sont des produits sur mesure.

Options d'application pour le renforcement du verre

Un avantage indéniable du renforcement en acier est le comportement très prévisible du métal dans les conditions de chargement les plus difficiles. Tous les gratte-ciel et immeubles de grande hauteur existants sont construits uniquement sur des renforts en acier ; de plus, la plupart de ces « merveilles du monde » ont une charpente métallique interne.

Le renforcement du verre ne convient pas aux immeubles de grande hauteur ou aux fondations fortement chargées. La mécanique structurelle des fondations est, en général, une science à part entière, principalement en raison de l'interaction complexe des parties individuelles de la fondation avec le sol, avec les murs de la structure entière.

Dans le modèle de fondation existant, les zones les plus problématiques sont les zones d'angle, où le renforcement subit des charges de traction, de flexion et de cisaillement. Dans ces endroits, toutes les armatures en acier ne sont pas en mesure de fournir une connexion rigide des blocs d'angle. Le renforcement métallique du bloc de fondation n’y parvient que grâce à une combinaison de ductilité et d’élasticité élevées. Le renforcement en fibre de verre ne peut pas être utilisé dans ces unités de fondation. Malgré sa résistance longitudinale élevée, il ne pourra pas résister à la torsion et à la coupe au point de contact du coin de la fondation.

La résistance et la ductilité du renfort en fibre de verre seront suffisantes pour construire les fondations et le sous-sol d'une maison à un ou deux étages. Mais à condition que dans les joints d'angle de la fondation, des raccords spéciaux soient utilisés pour raccorder le renfort à angle droit. De plus, la fibre de verre est facile et simple à utiliser pour une simple fondation en bande de 70 à 90 cm de profondeur.

L'utilisation de renforts en fibre de verre en combinaison avec des qualités spéciales de béton pour la fondation est considérée comme un succès. Souvent, lorsque des additifs spéciaux sont utilisés dans les fondations pour améliorer la résistance au gel ou à l’eau, les armatures en acier commencent à se corroder intensément. Surtout dans les fondations sur des sols à forte teneur en sel ou à proximité immédiate de postes de transformation.

Dans les murs des bâtiments de faible hauteur, notamment ceux en blocs de béton cellulaire, en pierre d'arbolite et tout autre matériau de construction à faible rigidité et résistance de contact, l'utilisation de renforts en fibre de verre est même encouragée. C'est beaucoup plus simple et plus facile à travailler qu'une barre d'acier.

De plus, le renfort composite est tout simplement idéal pour la fixation d'une isolation extérieure ou la pose de briques de parement, lorsqu'une galvanisation ou de l'acier inoxydable est requis. Et plus encore, il vaut la peine d'utiliser un fil de verre fin pour travailler sur les blocs de base de la fondation.

Conclusion

Un autre problème caractéristique de la réalité russe, qui mérite d’être mentionné. Il s'agit de la mauvaise qualité du renfort en fibre de verre du fabricant national. Presque toutes les bobines renforcées présentent des défauts de rupture.

Pendant le stockage et le transport, une tige métallique peut être volée ou déchargée de manière barbare dans un endroit peu pratique, loin des fondations. Mais dans tous les cas, sa qualité n’en souffrira pas. Le fil de fibre de verre peut être facilement endommagé pendant le transport sans même le remarquer. Il est définitivement impossible de poser un tel renforcement dans les fondations.