Nouvelles

Jul 17, 2023

Le Michigan étend l'utilisation de la fibre de carbone comme matériau alternatif pour les ponts

La fibre de carbone continue de gagner en popularité comme alternative aux ponts en béton armé d'acier, et un rapport récent indique que ce matériau peut résister à des années de conditions climatiques difficiles. Laurent

La fibre de carbone continue de gagner en popularité comme alternative aux ponts en béton armé d'acier, et un rapport récent indique que ce matériau peut résister à des années de conditions climatiques difficiles.

L'Université technologique Lawrence a testé les composants en polymère renforcé de fibre de carbone pendant quatre ans pour déterminer dans quelle mesure ils résisteraient aux conditions météorologiques difficiles du Michigan et à d'autres conditions. Le rapport qui a suivi pour le ministère des Transports du Michigan a été nommé l'un des 16 meilleurs projets de recherche en 2020 par le comité consultatif de recherche de l'American Association of State Highway and Transportation Officials.

"Les enquêteurs ont découvert que les brins de CFRP ont bien résisté aux conditions simulant les conditions météorologiques rigoureuses du Michigan", indique un communiqué de presse du MDOT. « L'humidité, la pluie, la pluie verglaçante et les variations extrêmes de température n'ont pas affecté de manière significative la résistance ou les propriétés mécaniques du matériau au fil du temps. De plus, les résultats des tests ont montré que certains paramètres actuellement acceptés pour le CFRP sont conservateurs et peuvent être mis à jour.

Le rapport indique que la résistance à la traction garantie du CFRP recommandée par le fabricant peut être considérablement augmentée à des fins de conception.

Les chercheurs ont soumis les brins de CFRP à 300 cycles de gel-dégel, à des incendies et à d’autres essais. « Désormais, les concepteurs de ponts disposent des informations et des spécifications dont ils ont besoin pour prédire le comportement du CFRP dans diverses conditions réelles, ainsi que des outils de conception pour les futurs projets de ponts », explique le MDOT.

Le CFRP est considéré comme une alternative au béton armé d'acier, qui peut se corroder avec le temps à cause des éléments et entraîner des réparations coûteuses. MDOT affirme que les brins de fibre de carbone résistent à la corrosion, durent plus longtemps et nécessitent moins d'entretien.

« Puisque le CFRP n'est pas corrosif, nous éliminons le potentiel de détérioration du béton dû à la corrosion de l'acier, qui est la principale cause de la durée de vie plus courte des ponts », déclare Matthew Chynoweth, ingénieur en chef des ponts du MDOT et directeur du Bureau des ponts et des structures du MDOT. . MDOT a pour objectif d’atteindre une durée de vie du pont de 100 ans. MDOT et Lawrence Tech étudient le CFRP depuis 1988.

MDOT rapporte que depuis sa première utilisation en 2001 – pour le premier pont en béton précontraint à trois travées en CFRP du pays, construit à Southfield – plus d'une douzaine de ponts dans l'État sont dotés de précontrainte et de post-tension en CFRP. Ceux-ci incluent le pont I-75 en direction sud de Détroit, doté de poutres précontraintes en CFRP de 140 pieds de long, et deux ponts pour une I-94 rénovée.

L'un des inconvénients est que le CFRP coûte plus cher, donc MDOT affirme ne pouvoir réaliser que quelques ponts par an avec le matériau composite. Cependant, le fournisseur de câbles composites en fibre de carbone de l'agence, Tokyo Rope, a construit une usine de fabrication dans le Michigan, ce qui a permis de réduire certains coûts et délais de livraison, explique Chynoweth.