Matériaux Composites à Matrice Organique utilisés dans le BTP
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- Mireille Mongeau
- il y a 6 ans
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1 Matériaux Composites à Matrice Organique utilisés dans le BTP Fait par: Soumaya MOUSSAID Sofia SOUAIDI Encadré par: Pr K. Lahlou
2 Plan de l exposé Généralités Définitions Avantages et limitations Propriétés des composites à matrice organique utilisés dans le BTP Quelques applications
3 Généralités Définitions Avantages et Limitations
4 Rappel: Matériau Composite Un matériau composite est un matériau hétérogène formé d'au moins deux constituants non miscibles, constitué de: de renforts, d'une matrice, d une charge ou additif.
5 Matrice Elle a pour rôle: D enrober les renforts, les protégeant du milieu extérieur, D assurer une répartition spatiale homogène des renforts, De transmettre aux renforts les efforts extérieurs et de les répartir, De conférer la forme à la pièce de matériau composite.
6 Renfort Son rôle consiste à: Supporter les efforts appliqués, Conférer au composite sa rigidité élastique et sa résistance à la rupture,
7 Charge - Additif Particules solides dispersées au sein de la matrice, entraînant des variations importantes des propriétés des composites.
8 Matériau composite à matrice organique Renfort: particule, mat, fibres courtes, longues ou continues Matrice en polymère de synthèse Additif (stabilisant, charge minérale) CMO
9 Allure de la courbe de traction d un matériau composite
10 Avantages Gain de poids ou de volume Résistance & rigidité par unité de masse élévées Insensibilité à de nombreux agents chimiques Cout-matière relativement faible Mise en oeuvre aisée et rapide
11 Limitations Coût élevé, Forte sensibilité aux singularités géométriques, Surcoût des campagnes de qualification, Faible conductivité électrique, Perte de propriétés Mécaniques notables après vieillissement thermique ou hydrique.
12 Propriétés des composites à matrice organique (CMO) Propriétés des résines propriétés des fibres mise en oeuvre
13 Matrices Les matrices utilisés sont des résines polymères: Matrices Thermodurcissables Thermoplastiques
14 Structure Moléculaire (a): thermoplastiques (b): thermodurcissables
15 Thermoplastiques Solides Liaisons physiques de faible énergie réversibles Plus ductiles; résistent mieux à la fissuration Déchets recyclables Stockage à durée indéfinie, à température ambiante Mise en forme à haute température Thermodurcissables Visqueux Liaisons covalentes de forte énergie irréversibles Plus rigides et plus résistants Déchets non recyclables Stockage à durée limitée et à froid Mise en forme à température modérée
16 Thermodurcissables utilisés Polyesters insaturés Avantages: Facilité de fabrication Economie Inconvénients: Sensibles à l humidité Epoxy Avantages: Bonnes caractéristiques mécaniques Tenue contre la fatigue Inconvénients: Prix élevé Sensible à l humidité et aux chocs Phénoliques Avantages: Bonne tenue au feu Inconvénients: Fragiles Sensibles à l humidité Mise en œuvre difficile
17 Renforts Fibres de carbone Fibres de verre Avantages: bonne tenue au feu bonne tenue à l humidité pas de dilatation thermique conductibilité thermique et électrique Inconvénients: prix élevé fibre cassante mauvaise tenu au chocs mauvais comportement chimique Avantages: bonne tenue au feu bonne adhérence faible dilatation thermique bonne propriété diélectrique Inconvénients: Faible module de Young vieillissent au contacte de l eau
18 Comparaison CMO et métal/alliage Matériau Masse volumique ρ (Mg.mз) Module de Young E (Pa) Résistance (Mpa) Ténacité K1c (Mpam1/2) E/ρ Re/ρ Composites: - PRFC (58% de fibres dans de l époxyde) - PRFV(50% de fibres dans du polyester) 1,5 2, Métaux -Acier à haute résistance -Alliage d aluminium 7,8 2,
19 Applications des CMO en Génie civil
20 Réparation de pont, renforcement structural:
21
22 Utilisations structurales
23
24 Merci de votre attention
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