Shear Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPC)

Un nombre important de poutres en béton dans les bâtiments et les ponts requièrent une réparation et un renforcement pour récupérer ou améliorer leurs capacités structurelles et leur durabilité. Comparé aux autres méthodes de renforcement existantes, le béton à ultra hautes performances (BFUP) est un matériau prometteur pour la réparation d'éléments en béton existants en raison de ses propriétés mécaniques et de sa durabilité exceptionnelles. Cependant, le comportement en cisaillement des poutres en béton armé renforcé en BFUP n'est pas clairement établi et a nécessité une étude plus approfondie. Ce projet étudie le comportement en cisaillement de poutres en béton ordinaire (BO) renforcées par des couches horizontales et latérales de BFUP. Premièrement, une campagne expérimentale a été menée pour étudier le comportement en cisaillement de 10 poutres en T en BO renforcées en BFUP avec différentes configurations de renforcement en BFUP (couches latérale ou horizontale), différentes épaisseurs de couche (25 et 50 mm) et avec opu sans ancrages à l'interface de réparation. Les poutres en T avec couche horizontale en BFUP se terminant avant le support a été étudié pour la première fois, il s’agit d’une configuration plus réaliste de renforcement que lorsque la couche traverse le support. Pour l’ensemble des poutres testées, les courbes charge-déformation, les distributions de déformation et les patrons de fissuration ont été analysés pour déterminer leurs modes de défaillance et l'effet des paramètres d'essai. L'étude expérimentale sur poutre en T a montré qu'une amélioration substantielle des capacités en cisaillement et de la rigidité des poutres peut être obtenue par différentes configurations de renforcement en BFUP, en particulier dans les configurations latérales et en forme de U. Le renforcement en BFUP utilisant des couches latérales est la configuration la plus efficace pour améliorer la capacité en cisaillement sans augmenter la hauteur de la poutre, tandis qu'une configuration en forme de U est recommandée lorsqu'une augmentation substantielle de la rigidité de la poutre est requise. La rupture par séparation et cisaillement a été identifiée pour la première fois dans la configuration de renforcement horizontale en BFUP se terminant avant le support, ainsi il est suggéré de ne pas utiliser la couche horizontale seule dans les poutres renforcées en raison de sa rupture prématurée. L'installation d'ancrages à l'interface de réparation est recommandée pour obtenir un mode de rupture légèrement plus ductile des poutres.»