Depuis un demi-siècle maintenant, une expérience à long terme est en cours dans le plus grand laboratoire d'essais de l'Empa sur le site de Dübendorf. Il s'agit d'une poutre en béton armé fabriquée en 1970 qui a été renforcée avec une plaque d'acier collée à sa face inférieure et a depuis été soumise à une charge permanente d'un peu plus de six tonnes. "Après 50 ans sous 87 pour cent de la charge de rupture moyenne, le collage en résine époxy ne présente aucune faiblesse. Les renforts en tôles d'acier collées ont ainsi passé avec succès le test de longue durée, " dit l'ingénieur Christoph Czaderski, qui a supervisé le test ces dernières années.

La poutre en béton est l'un des six spécimens identiques à l'origine, qui ont tous subi des tests différents. Cependant, les cinq autres n'étaient pas destinés à une si longue vie. Ils ont été victimes d'essais de rupture statique et de fatigue assez réussis au cours desquels leurs limites de charge ont été dépassées. L'objectif des tests était de déterminer dans quelle mesure la résine époxy avait fait ses preuves en tant qu'adhésif pour la fixation d'une plaque d'acier sur une poutre en béton. Selon Czaderski, les tests à long terme montrent "pratiquement aucun glissement" dans le joint adhésif après 50 ans.

Rénovation au lieu d'une nouvelle construction

Le contexte de ce travail était qu'à la fin des années 1960, des formations de fissures inhabituelles sont apparues sur divers éléments de toit en appentis préfabriqués en béton armé dans un nouveau bâtiment industriel à Kreuzlingen en Suisse. Ceux-ci ont été découverts par un peintre. Afin de réparer les dégâts, les éléments ont ensuite été renforcés en collant de fines plaques d'acier sur la surface en béton. Cependant, cette technique était encore nouvelle à l'époque, et il y avait un manque d'expérience avec elle, notamment en ce qui concerne la stabilité à long terme. L'Empa a donc entrepris divers tests avec des charges statiques jusqu'à la rupture, un test de fatigue et des investigations à long terme. Le test à long terme était initialement prévu pour ne durer que quelques mois.

Aujourd'hui, 50 ans après le début de l'enquête, le faisceau se trouve toujours dans le hall d'essais de l'Empa à Dübendorf. Quand ils ont commencé l'expérience, les ingénieurs impliqués craignaient que l'effet de renforcement de la plaque d'acier collé puisse être réduit au fil du temps par fluage dans le joint de colle. Une peur qui ne s'est pas avérée vraie. À ce jour, aucun glissement significatif n'a eu lieu dans le joint de colle, un "résultat vraiment étonnant et extrêmement significatif, " dit Christoph Czaderski. En raison du vieillissement et des exigences plus élevées, cependant, Immeubles, les ponts et autres ouvrages en Suisse doivent être constamment entretenus voire renforcés, car la démolition et la nouvelle construction seraient trop chères et produiraient beaucoup plus de CO 2 ". Pour cette raison, le développement de méthodes de renforcement simples et peu coûteuses est extrêmement important pour la société, l'économie et surtout pour les propriétaires des immeubles.

Depuis de nombreuses années maintenant, Le laboratoire "Ingénierie structurelle" de l'Empa a donc développé et recherché de nouvelles, méthodes de renforcement simples et peu coûteuses utilisant des matériaux modernes tels que les résines époxy, plastiques renforcés de fibres de carbone et alliages à mémoire de forme. L'essai à long terme sur des pièces en béton armé renforcées de plaques d'acier collées en est un exemple typique. Les études réalisées à l'Empa et le test à long terme sur des plaques d'acier fixées avec de la colle époxy, qui est unique au monde, ont contribué au fait que le renforcement adhésif en tant que méthode de renforcement est désormais à la pointe de la technologie et que les ingénieurs ont confiance dans cette méthode de construction.