L'Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) a annoncé le développement d'une méthode efficace de renforcement structurel utilisant une grille textile en carbone incombustible et du mortier de ciment, qui peut doubler les capacités de charge des structures en béton structurellement déficientes et tripler leur durée de vie utile.

Plus de 90 % des infrastructures en Corée du Sud, y compris les ponts, tunnels et bâtiments résidentiels, a été initialement construit en béton. Pour les structures en béton détériorées ou structurellement déficientes nécessitant un renforcement structurel, Les feuilles de fibre de carbone sont généralement appliquées à la surface de la structure en béton à l'aide d'adhésifs organiques. Cependant, les adhésifs organiques sont sensibles au feu et ne peuvent pas être appliqués sur des structures avec des surfaces humides. Ces feuilles de fibre de carbone peuvent se détacher et tomber de la structure si elles sont exposées à l'humidité.

Une équipe de recherche du KICT dirigée par le Dr Hyeong-Yeol Kim a développé un méthode de renforcement efficace pour les structures en béton détériorées. Le procédé utilise des panneaux minces préfabriqués en mortier textile renforcé (TRM) constitués d'une grille textile en carbone et d'une fine couche de mortier de ciment. La méthode de renforcement TRM peut être appliquée sous forme de construction coulée sur place. En utilisant la méthode KICT, Des panneaux TRM de 20 mm d'épaisseur sont fixés à la surface de la structure existante, puis l'espace entre la structure existante et les panneaux est rempli de coulis de ciment, qui sert d'adhésif.

Le textile de carbone et le mortier de ciment sont des matériaux incombustibles qui ont une haute résistance au feu, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés efficacement pour renforcer les bâtiments en béton qui peuvent être exposés à des risques d'incendie. La méthode de construction peut également être appliquée aux surfaces humides et aux conditions météorologiques hivernales, et les panneaux ne tombent pas, même en cas d'infiltration d'eau. En outre, contrairement aux barres d'armature en acier, le textile carbone ne se corrode pas, et peut ainsi être utilisé efficacement pour renforcer les aménagements routiers et les parkings où les agents de déglaçage sont souvent utilisés, ainsi que pour renforcer les structures en béton offshore qui sont exposées à un environnement riche en chlorure.

Les tests menés au KICT indiquent que la charge de rupture des structures en béton renforcées avec le panneau TRC a augmenté d'au moins 1,5 fois par rapport à celle d'une structure non renforcée. Par ailleurs, la résistance aux chlorures du panneau TRM a été évaluée afin d'évaluer sa durée de vie dans un environnement riche en chlorures. Le test de durabilité et l'analyse du panneau TRM indiquent que la durée de vie du panneau est de plus de 100 ans. Cette augmentation peut être attribuée au mortier de ciment, développé par KICT, qui contient 50% de laitier de haut fourneau granulé broyé, un sous-produit industriel généré dans les usines sidérurgiques. Le mortier de ciment, qui a une résistance au feu plus élevée que le mortier de ciment conventionnel, est également avantageux car son coût est la moitié de celui du mortier conventionnel. En termes d'efficacité économique, la méthode nouvellement développée peut réduire les coûts de construction d'environ 40 % par rapport aux méthodes de fixation des feuilles de carbone existantes.

La méthode de renforcement nouvellement développée utilise des panneaux TRM minces qui sont très polyvalents et peuvent être utilisés comme façades de bâtiments, matériaux de réparation et de renforcement, et dans d'autres applications. À l'avenir, si les panneaux peuvent être fabriqués avec des isolants thermiques, on s'attend à ce qu'ils remplacent les matériaux d'isolation des bâtiments sensibles aux incendies.

Le Dr Kim a dit :"Pour une production et une expédition plus faciles, les panneaux TRM sont fabriqués dans une taille relativement petite de 1 mètre sur 2 mètres et doivent être connectés sur le chantier. Une méthode de raccordement efficace des panneaux est en cours de développement, et des tests de performance de la méthode seront menés d'ici la fin de 2020."