Le composite cimenteux ingénieur (ECC), également connu sous le nom de composite à base de ciment à trempe par déformation (SHCC) ou « béton flexible », est un matériau renforcé de fibres avancé conçu pour durabilité, ductilité et contrôle des fissures exceptionnels. Contrairement au béton conventionnel ou au béton renforcé de fibres (FRC), l’ECC présente un comportement de durcissement par déformation unique sous tension, lui permettant de résister à une déformation importante tout en Maintien de l’intégrité structurelle et développement de multiples microfissures fines (généralement
Ductilité et capacité de déformation élevées : Atteint des capacités de déformation à la traction généralement comprises entre 3 % et 5 %, des ordres de grandeur supérieures au béton normal (0,01 %) ou au FRC standard (0,1 à 0,3 %). Cela confère une capacité de déformation remarquable sans rupture cassante.
Contrôle intrinsèque des fissures : Développe des microfissures serrées et auto-contrôlées sous charge, améliorant significativement la durabilité en limitant la largeur des fissures à moins de 100 microns, même à des niveaux de déformation élevés. Cela minimise l’entrée d’eau et d’agents agressifs.
Robustesse et absorption d’énergie améliorées : Présente d’excellentes capacités de dissipation d’énergie, ce qui le rend idéal pour les structures résistantes aux sismiques, la protection contre les impacts et la mitigation des explosions.
Durabilité améliorée : Un contrôle serré de la largeur de fissure réduit drastiquement la perméabilité, ce qui entraîne une résistance supérieure contre :
Pénétration d’ions chlorure et corrosion par renforcement
Cycles de gel-dégel
Attaque chimique
Carbonatation
Potentiel léger : peut être conçu avec des densités aussi basses que ~1800 kg/m³ (contre ~2400 kg/m³ pour le béton normal) en utilisant des granulats légers, réduisant ainsi la charge morte.
Compatibilité : Adhère exceptionnellement bien au béton et aux armature en acier existants.
Potentiel de durabilité : peut incorporer des sous-produits industriels (cendres volantes, scoits) comme matériaux cimentaires complémentaires (SCM), réduisant le facteur clinker et le carbone incorporé. La durée de vie prolongée renforce encore la durabilité.
Paramètre | Plage de valeur typique | Notes |
Résistance à la compression | 30 MPa - 90 MPa | Ajustable selon la conception du mix |
Résistance à la traction | 4 MPa - 8 MPa | Après durcissement par déformation |
Capacité de déformation en traction | 3% - 8% | Propriété signature dépasse largement le béton/FRC |
Première résistance à la fissure | 3 MPa - 5 MPa | |
Module d’élasticité | 18 GPa - 30 GPa | Généralement plus bas que le béton normal |
Densité | 1800 kg/m³ - 2200 kg/m³ | Peut être optimisé |
Largeur moyenne de fissure | Propriété signature, auto-gérée | |
Type de fibre | Principalement PVA | 1,5 % - 2,5 % en volume ; Longueur de 8 à 12 mm |
Fluidité (écoulement en affût) | 500 mm - 700 mm | Propriétés d’auto-consolidation possibles |
Perméabilité au chlorure | Très bas | Des valeurs RCPT significativement inférieures à celles du béton |
Résistance au gel et au dégel | Excellente | Procédure ASTM C666 Un facteur de durabilité >95 % |
Résistance sismique et sécurité structurelle :
Jonctions poutre-colonne dans des cadres résistants aux moments (améliorant la ductilité et la dissipation d’énergie).
Accoupler les poutres dans les murs de cisaillement.
Zones de charnières en plastique dans les colonnes et les piliers de pont.
Rénovation/renforcement structurel pour une modernisation sismique.
Durabilité - Infrastructures critiques :
Dalle de liaison de tablier de pont (éliminant les joints de dilatation et les problèmes de corrosion associés).
Structures de retenue d’eau (barrages, réservoirs, réservoirs, canaux - minimisant les fuites).
Structures marines (quais, digues - résistant à l’entrée et à la corrosion du chlorure).
Des couches de revêtement (réduisent les fissures réfléchissantes, prolongent la durée de vie).
Tubulures et canalisations d’égout (résistant aux attaques chimiques, réduisant l’infiltration).
Façades et panneaux de revêtement des immeubles de grande hauteur (durabilité, contrôle des fissures).
Réparations de réparations pour béton détérioré (adhérence supérieure, déformation compatible, durabilité).
Renforcement des couches/superpositions sur les ponts, les parkings, les étages industriels.
Patchs de réparation contre la corrosion (offrant une protection à long terme).
Applications émergentes et spécialisées :
Impression 3D sur béton : Exploite la thixotropie et la résistance verte pour la stabilité des couches.
Protection contre les explosions et les impacts : façades, barrières de sécurité, structures de protection (haute absorption d’énergie).
Éléments préfabriqués : panneaux de façade, éléments architecturaux nécessitant un contrôle des fissures et sections fines.
Construction durable : Utilisation de grandes quantités de cendres volantes et de scories.
Le composite cimenteux ingénieur (ECC) représente un changement de paradigme dans les matériaux à base de ciment. Sa combinaison unique de ductilité extrême, de contrôle intrinsèque des microfissures, d’une durabilité accrue et d’une polyvalence de conception en fait une solution optimale face aux défis modernes des infrastructures. L’ECC améliore significativement la résilience, la longévité et la sécurité des structures, en particulier dans les zones sismiques, les environnements hostiles et les applications nécessitant un contrôle supérieur des fissures et durabilité. Il permet des conceptions innovantes et offre des avantages économiques à long terme grâce à une maintenance réduite et une durée de vie prolongée.
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