Projet de Recherche MICRO

Matériaux Innovants Composites pour la Réparation d’Ouvrages

Approche fiabiliste du dimensionnement pour leur requalification et la prédiction de leur durabilité

Équipe : Sûreté De Fonctionnement et aide à la Décision

Labellisation : Advancity, Ville et Mobilité Durables

Durée : 01/10/2015 - 31/03/2021

Provenance des fonds : ANR

Personnels impliqués du LARIS : David Bigaud, Hassen Riahi, Bruno Castanier, Laurent Saintis et Weian Yan

Partenaires du projet : IFFSTAR (pilote), Université Lyon 1 Claude Bernard (co-pilote), Université d'Angers (co-pilote), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Ecole Centrale de Lyon, ARMINES Centre de Matériaux d’Alès, Université de Cergy.

Compte-rendu final ANR MICRO

Contexte

Le patrimoine bâti des ouvrages d’art et bâtiments en France est vaste et vieillissant. A titre d’illustration, une étude statistique publiée par le Sétra en 2012 (IQOA, 2012) montrent que 23% des ponts nécessitent un entretien spécialisé urgent, 5% nécessitent des travaux de réparation liée à une altération de la structure, et environ 1% présente une déficience structurelle grave nécessitant des réparations urgentes.

Face à la nécessité d’entretien et de mise aux normes du patrimoine bâti français, le renforcement des structures déficientes par collage de matériaux composites (tissus stratifiés sur site ou lamelles rigides collées) s’impose comme une méthode de choix pour prolonger la vie des ouvrages.

Le projet de recherche MICRO vise à lever les derniers verrous qui limitent encore le développement à large échelle de ce procédé constructif. Plus particulièrement MICRO vise à :

• mieux appréhender la durabilité et la fiabilité des réparations par composites collés à travers une analyse multi-échelle des mécanismes de vieillissement et une approche fiabiliste. La relative méconnaissance de la fiabilité et des facteurs complexes régissant la durabilité de ces réparations est en effet considérée comme le principal verrou par les praticiens.
• développer des systèmes de renforcement composites innovants à empreinte environnementale réduite, basés sur l’utilisation de constituants naturels ou biosourcés et dépourvus de composés CMR, afin d’anticiper les évolutions de la législation environnementale.

C'est principalement vis-à-vis du premier objectif que le LARIS apportera sa contribution scientifique:

• en construisant et exploitant les résultats d'essais accélérés et sévérisés conduits à plusieurs échelles. Cette phase du travail permettra d’identifier les différents mécanismes de dégradation de l’assemblage collé (au niveau de la matrice polymère, de l’interface fibre-matrice, de l’interface composite - béton) et de justifier scientifiquement le choix des indicateurs de durabilité et de fiabilité.
• en redéfinissant les notions fondamentales de fiabilité et de durabilité des systèmes du génie civil utilisant des matériaux composites. Le projet s’articulera autour de la probabilisation des modèles de dégradation/vieillissement et l'établissement de lois statistiques de durée de vie des ouvrages réparés par matériaux composites collés, puis de l’incorporation de ces lois dans des formulations fiabilistes des équations de dimensionnement.

Le LARIS (Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes) de l’Université d’Angers sera représenté par David BIGAUD (Professeur) et Hassen RIAHI (Maître de Conférences). David BIGAUD participera également au management du projet.

IQOA Ponts, Campagne d’évaluation 2011, Dossier National édité par le Sétra (Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements), juillet 2012, 45 pages.

Séminaire du 30 mars 2021