Transcript Avis Technique 3/14-757 Foreva TFC

Avis Technique 3/14-757
Annule et remplace l’Avis Technique 3/07-540
Renforcement de structure
par un procédé de collage de
fibres de carbone
Foreva TFC
Titulaire :
Freyssinet
1 bis, rue du Petit Clamart.
78140 Vélizy-Villacoublay
Tél : 01.46.01.84.84
Fax : 01.46.01.86.52
Internet : www.freyssinet.com
E-mail : [email protected]
Commission chargée de formuler des Avis Techniques
Groupe Spécialisé n°3
(arrêté du 21 mars 2012)
Structures, planchers et autres composants structuraux
Vu pour enregistrement le 21 novembre 2014
Secrétariat de la commission des Avis Techniques
CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2
Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr
Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB (http://www.cstb.fr)
 CSTB 2014
Le Groupe Spécialisé n° 3 « Structures, Planchers et autres composants
structuraux » a examiné, le 4 mars 2014 le dossier de demande de révision de
l’Avis Technique 3/07-540 sur le procédé de renforcement de structures par tissus
de carbone collé, dénommé FOREVA TFC, exploité par la Société FREYSSINET. Il a
formulé sur ce dossier l’Avis Technique ci-après qui annule et remplace l’Avis
Technique n° 3/07-540. Cet Avis est formulé pour les utilisations en France
Européenne et dans les DROM-COM.
1.
Définition succincte
Procédé de renforcement d’éléments de structure, consistant à
coller sur la surface des éléments visés un tissu de fibres de
carbone Foreva® TFC à l’aide d’une résine époxy à deux
composants Foreva® Epx TFC.
Ce procédé est destiné à augmenter la capacité portante des
éléments concernés, par fonctionnement mécanique conjoint
élément-tissu, grâce à l’adhérence conférée par la résine après
son durcissement, entre les deux matériaux.
1.1
Identification des composants
Les composants sont livrés sur le site de mise en œuvre de la
manière suivante :
2.2
Appréciation sur le procédé
2.21
2.211
Aptitude à l'emploi
Stabilité
L’examen des performances de durabilité du complexe tissurésine, au travers des essais de vieillissement accéléré et de
fluage effectués par le demandeur, permet de conclure que le
procédé conduit à l’augmentation des capacités résistantes des
éléments renforcés, conformément aux modèles de calcul
développés dans le Dossier Technique établi par le demandeur, à
condition de respecter strictement les prescriptions données dans
le CPTP du présent Avis.
2.212
Utilisation en milieu humide
 pour ce qui concerne la résine bi-composante Foreva® Epx TFC,
sa référence commerciale est Foreva® Epx TFC Résine et
Foreva® Epx TFC Durcisseur. Elle est livrée en kit (résine : 3,57
kg + 1,43 kg durcisseur) de 5 kg. Ces références sont indiquées
sur les sacs,
Le renfort peut être utilisé sur support béton humide étant donné
que la résine Foreva® Epx TFC a fait l’objet d’essais d’adhérence
sur support béton sablé humide. L’utilisation du procédé Foreva®
TFC sur support ruisselant est exclue.
 pour ce qui concerne le tissu, il est livré en rouleaux de
longueur maximale 50 m, en largeurs standard 75, 150, 200 ou
300 mm.
2.2131 Réaction au feu
2.
L'AVIS
L’Avis qui est émis prend en compte le fait que la conception et le
dimensionnement du renforcement sont effectués par ou sous la
responsabilité de FREYSSINET, l’exécution des travaux étant
effectuée par FREYSSINET.
2.1
Domaine d'emploi accepté
Le domaine d’emploi accepté par le Groupe Spécialisé n°3 est
celui couvrant les poutres, dalles et poteaux entrant dans la
constitution des bâtiments courants (habitations, bureaux,
hôpitaux, administrations, etc….) et des bâtiments industriels
(supermarchés, entrepôts, etc.). Les éléments renforcés par le
procédé sont :
 en béton armé.
 en béton précontraint.
Les éléments concernés sont sollicités par des charges à caractère
principalement statique, comme c'est le cas dans les bâtiments
administratifs, commerciaux, scolaires, hospitaliers, d'habitation,
de bureaux, parkings pour véhicules légers (30 kN de charge
maximale à l'essieu).
L’augmentation des capacités résistantes par les procédés de
renforcement est limitée aux actions rapidement variables.
L'utilisation en bâtiments industriels est admise tant que
l'agressivité chimique ambiante peut être considérée comme
normale et que les charges non statiques ne sont pas de nature
répétitive entretenue pouvant donner lieu à fatigue. On peut citer,
à titre d’exemple de charges exclues, les machines tournantes et
les passages intensifs et répétés de camions.
L’utilisation des procédés pour le renforcement des dallages n’est
pas visée dans le cadre du présent Avis Technique.
Les utilisations autres que celles prévues au présent domaine
d’emploi, notamment les renforcements d’éléments constitués de
matériaux autres que le béton (maçonnerie, bois, etc…) sortent du
champ du présent Avis.
L’avis n’est valable que si la température de la résine et du
support au niveau du collage n’excède pas 45°C en service continu
et 60°C en pointe (pendant 24h).
Le CPTP (paragraphe 2.3 du présent Avis) précise les conditions
dans lesquelles le renforcement par le procédé Foreva® TFC peut
être envisagé.
L ‘Avis est émis pour les utilisations en France européenne
(Métropole+Corse) et dans les DROM-COM.
Les utilisations pour lesquelles l’article 3 de l’arrêté du 22 octobre
2010 modifié impose l’application des règles parasismiques et le
cas des sollicitations susceptibles de changer de sens ne sont pas
visées dans le cadre du présent Avis Technique.
2
2.213
Sécurité au feu
En l’absence de Procès Verbal de réaction au feu, les procédés
sont non classés ou F au sens des Euroclasses.
Le procédé de renforcement Foreva® TFC a fait l’objet d’essais de
réaction au feu effectués au LNE (n°L010120) donnant lieu à un
classement M1 sur support M0 non isolant.
2.2132 Résistance au feu
En ce qui concerne la résistance au feu, les procédés de renforcement par fibres ne participent pas à la tenue des éléments renforcés
Lorsqu’une protection au feu est prévue par-dessus le composite,
elle doit justifier d’un essai de résistance au feu effectué sur un
support identique, par un laboratoire agréé par le Ministère de
l’Intérieur. Une attention particulière doit être apportée au fait que
les caractéristiques mécaniques de la colle diminuent rapidement
lorsque la température augmente.
2.214
Prévention des accidents lors de la mise en
œuvre ou de l'entretien
Pour la manipulation de la colle et son application, il y a lieu de
respecter les prescriptions du Code du travail concernant les
mesures de protection relatives à l’utilisation des produits
contenant des solvants, utilisés pour le nettoyage des outils (la
résine utilisée n’est pas solvantée). En dehors de ce point, les
conditions de mise en œuvre ne sont pas de nature à créer d’autre
risque spécifique.
2.22
Durabilité – entretien
La durabilité des éléments renforcés est normalement assurée
dans le domaine d’emploi accepté.
Comme précisé à l’article 2.1, cet Avis ne vise pas les utilisations
en locaux (ou ambiances) suivants :
1.
atmosphère agressive (type solvant, etc…)
2.
lorsque la température est susceptible de dépasser 60°C en
pointe (valeur de pointe : valeur dont la durée de maintien
est inférieure à 24 heures).
En effet, pour la première restriction, la stabilité des
caractéristiques mécaniques de la colle n’est pas démontrée. Pour
la seconde restriction, la température de transition vitreuse des
résines ne permet pas de dépasser une température en pointe de
60°C (les essais de fluage présentés ont été effectués à 60°C).
Dans le cas où des dégradations (chocs, abrasion, etc.) sont
possibles, une protection mécanique du renforcement est à
prévoir.
2.23
Fabrication et contrôles
Les éléments entrant dans la constitution du procédé sont
fabriqués dans des usines spécialisées :
 Le tissu est fabriqué en France par la Société PORCHER, sous
license de la Société japonaise TORAYCA ;
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 La colle bi-composants a été mise au point et est fabriquée par
BOSTIK, en France.
La fabrication du tissu, ainsi que celle de la colle, font l’objet d’un
plan d’assurance-qualité avec FREYSSINET dans les usines
concernées.
2.24 Finitions
Lorsque des revêtements (notamment peintures) sont prévus sur
le renforcement, ils doivent avoir fait l’objet d’essais préalables
validant leur adhérence sur la matrice époxydique du procédé de
renforcement Foreva® TFC.
Dans le cas d’une utilisation du procédé de renforcement en face
supérieure des dalles, le système de renforcement doit être
protégé par un mortier.
2.3
Cahier des prescriptions techniques
particulières
2.31
Conditions de conception et de calcul
2.311
Justification à la rupture
Cette justification est à effectuer dans tous les cas hors situation
incendie. Elle doit être réalisée en prenant en compte la hauteur
totale de la section de l’élément à renforcer (ex : pour une poutre
en T, il convient de considérer la hauteur totale de la section avec
la table de compression). Elle consiste en une vérification de
l’élément à la rupture, toutes redistributions effectuées, et sans
tenir compte du renforcement, sous la combinaison ELS rare
(considérée conventionnellement dans les calculs comme
combinaison ELU fondamentale) G+Q1+oiQi, où G représente la
sollicitation due à la charge permanente et oiQi celle due aux
charges de courte durée d’application dites d’accompagnement de
l’action de base Q1, y compris s’il y a lieu les charges climatiques
et celles dues aux instabilités.
Toutefois, cette justification n’est pas à effectuer si :
 (R1)  0,63 (S2), dans le cas d’un élément principal, dont la
rupture est susceptible d’entraîner celle d’autres éléments
(poutre porteuse, par exemple),
 (R1)  0,50 (S2), dans le cas d’un élément secondaire, dont la
rupture n’est pas susceptible d’entraîner celle d’autres éléments
(panneaux de dalles de planchers posés sur poutres, par
exemple).
Avec, dans ces expressions :
R1 : capacité résistante à l’ELU, en situation fondamentale, de
l’élément non renforcé.
S2 : sollicitation agissante à l’ELU, en situation fondamentale, sur
l’élément renforcé.
2.312
Renforcement des éléments en béton armé
vis-à-vis du moment de flexion
Dans le cas d’un dimensionnement selon les
Eurocodes :
 fslim=0,80 fyk sous combinaison caractéristique
Dans le cas où le renfort composite n’est pas appliqué sur la
totalité de la partie de la structure fissurée (risque de pénétration
des agents agressifs), il y a lieu de justifier la maîtrise de la
fissuration conformément au paragraphe 7.3 de la norme NF EN
1992-1-1 et son Annexe Nationale.
Dans le cas d’un dimensionnement selon le BAEL 91
rev 99 :
 cas de la fissuration peu préjudiciable : fe sous combinaison rare
 cas de la fissuration préjudiciable : la limitation prévue à
l’article A.4.5,33 des Règles BAEL91 sous combinaison rare
 cas de la fissuration très préjudiciable : la limitation prévue à
l’article A.4.5,34 des Règles BAEL91 sous combinaison rare
La contrainte de compression dans le béton est limitée à :
Dans le cas d’un dimensionnement selon les
Eurocodes :
 0,6 fck sous combinaison caractéristique et à 0,45 fck sous
combinaison quasi-permanente.
Dans le cas d’un dimensionnement selon le BAEL 91
rev 99 :
 0,6 fcj sous combinaison rare
Calcul à l’ELU : ce calcul est mené conformément aux détails
donnés dans le dossier technique établi par le demandeur. En plus
des hypothèses classiques sur le béton et l’acier, la déformation
du renfort Foreva® TFC est limitée à 0,87% (1%/1,15) et le
coefficient de sécurité adopté sur la contrainte de rupture du
composite est de 1,86 en situation fondamentale.
Vérification du glissement à l’interface composite-béton :
cette vérification consiste à s’assurer que la contrainte de
cisaillement à l’interface composite-béton n’excède pas la valeur
de la contrainte limite de cisaillement. Cette valeur limite s’appuie
dans tous les cas sur des essais de pastillage à effectuer in situ
sur le support après préparation, ragréage le cas échéant, dans
l’état dans lequel il est destiné à recevoir le renforcement.
La valeur de la contrainte de cisaillement limite à retenir pour le
dimensionnement est calculée de la manière suivante, à partir de
la résistance caractéristique ftk obtenue par les essais de
pastillage :
A l’ELS : 
A l’ELU (fondamental et accidentel) :
f
τ  Min (1,5 MPa ; tk )
2
f
τ u  Min (2 MPa ; tk )
1,5
En l’absence d’utilisation des mèches avec ancrage total dans la
table vis-à-vis du renforcement à l’effort tranchant, les
vérifications vis-à-vis du moment de flexion doivent être
effectuées sur la section réduite de la poutre à renforcer (sans
prise en compte de la table de compression des sections en T).
Dans tous les cas, le procédé Foreva® TFC n’est pas applicable si
les essais de pastillage donnent une valeur de ftk inférieure à 1,5
MPa.
Le dimensionnement à la flexion du procédé de renforcement
Foreva® TFC est effectué selon les règles BAEL 91 rev 99
(Recommandations de l’AFGC de 2003 révisées 2007) ou selon les
Eurocodes (Recommandations de l’AFGC de 2011) suivant les DPM
précisant le référentiel à prendre en compte.
Le renforcement des dalles vis-à-vis de l’effort tranchant n’est pas
visé dans le cadre du présent Avis Technique.
Les justifications à effectuer, vis-à-vis du moment de flexion, pour
les éléments en béton renforcés par le procédé Foreva® TFC, sont
les suivantes :
Calcul à l’ELS : ce calcul est effectué selon les hypothèses
classiques du béton armé, en tenant compte de l’historique du
chargement et du renforcement (y compris un éventuel
déchargement ou vérinage provisoire en cours de travaux). Ceci
conduit à superposer les états de contraintes relatifs aux deux
situations suivantes :
 ouvrage non renforcé, soumis aux sollicitations initiales,
appliquées au moment où l’on entame les travaux de
renforcement,
 ouvrage renforcé, soumis aux sollicitations additionnelles.
Cette justification est menée en prenant en compte un coefficient
de sécurité de 3,09 sur la contrainte à rupture du composite
Foreva® TFC. Il y a lieu de limiter la contrainte finale dans le
composite à 0,9 fois la contrainte limite de traction dans les
armatures tendues existantes.
Pour cette justification, il y a lieu de limiter la contrainte finale
dans les armatures tendues existantes à la valeur :
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2.313
Renforcement des éléments en béton armé
vis-à-vis de l’effort tranchant.
Pour les poutres, le renforcement vis-à-vis de l’effort tranchant
peut s’envisager avec des mèches à ancrage total dans la partie
comprimée (table) ou sans mèches. L’angle de déviation des
mèches ne doit pas excéder 15°.
Le dimensionnement à l’effort tranchant du procédé de
renforcement Foreva® TFC est effectué selon les règles BAEL 91
rev 99 (Recommandations de l’AFGC de 2003 révisées 2007) ou
selon les Eurocodes (Recommandations de l’AFGC de 2011)
suivant les DPM précisant le référentiel à prendre en compte.
Dans tous les cas, les vérifications vis-à-vis de l’effort tranchant
doivent être effectuées conformément aux prescriptions des
paragraphes 15 et 16 du Dossier Technique.
En l’absence d’utilisation des mèches avec ancrage total dans la
table, les vérifications vis-à-vis de l’effort tranchant doivent être
effectuées sur la section réduite de la poutre à renforcer (sans
prise en compte de la table de compression des sections en T). Le
renforcement à l’effort tranchant sans mèches n’est pas admis
dans le cas d’un moment négatif sur l’appui considéré.
Dans le cas d’utilisation des mèches avec ancrage total dans la
table, il y a lieu de tenir compte des capacités résistantes des
mèches ancrées, conformément aux conditions d’essais et aux
prescriptions des paragraphes 15 et 16 du Dossier Technique, la
3
poutre ainsi renforcée pouvant être justifiée sur la totalité de sa
section (hauteur de table comprise).
2.314
Renforcement des éléments en béton
précontraint.
Le dimensionnement du renforcement des éléments en béton
précontraint par le procédé Foreva® TFC est effectué selon les
règles BPEL 91 rev 99 (Recommandations de l’AFGC de 2003
révisées 2007) ou selon les Eurocodes (Recommandations de
l’AFGC de 2011) suivant les DPM précisant le référentiel à prendre
en compte.
Les méthodes utilisées sont décrites aux paragraphes 13, 14, 15.3
et 16.3 du Dossier Technique. Les principes de justifications sont
identiques à ceux développés dans le cas du béton armé sauf en
ce qui concerne les états limite de service en flexion :
Conclusions
Appréciation globale
L'utilisation du procédé de renforcement FOREVA TFC® dans le
domaine d’emploi accepté, et moyennant le respect du Cahier
des Prescriptions Techniques Particulières (Paragraphe 2.3 du
présent Avis), est appréciée favorablement.
Validité
7 ans, jusqu'au 31 mars 2021
Dans le cas d’un dimensionnement selon le BPEL91
rev 99 :
Pour le Groupe Spécialisé n°3
La Présidente
Roseline LARQUETOUX
Pour la justification à l’état limite de service, il convient de tenir
compte des classes de vérification de l’ouvrage initial (avant
renforcement).
Dans le cas d’un dimensionnement selon les
Eurocodes :
Pour la justification à l’état limite de service, il y a lieu de limiter la
contrainte de traction à 0,9 fpk dans les armatures de
précontrainte (cas de la précontrainte adhérente) sous
combinaison caractéristique.
Dans tous les cas, il convient de s’assurer que, pour le
renforcement en flexion des éléments en béton précontraint, la
section d’enrobage soit complètement comprimée sous les
combinaisons quasi permanentes.
2.315
Renforcement des poteaux en béton armé
vis-à-vis de leur capacité en compression
(confinement)
Le renforcement par Foreva® TFC peut être utilisé pour augmenter
la capacité portante des poteaux sollicités en compression. Le
dimensionnement du renforcement est à effectuer conformément
aux dispositions décrites au paragraphe 17 du Dossier Technique
(principe de justification des recommandations de l’AFGC de
2011).
Seuls les confinements sans renfort longitudinal sont visés dans
cet avis.
2.316
Utilisation du procédé dans les
Départements d’Outre-Mer.
En cas d’utilisation du procédé TFC dans les départements
d’Outre-Mer, la valeur ftk à considérer dans les calculs est obtenue
en multipliant la résistance caractéristique obtenue par les essais
de pastillage par le coefficient 0,60.
ftk(calcul)  0,60 . ftk(pastillage)
2.32
Conditions de mise en œuvre
La mise en œuvre est effectuée exclusivement par l’entreprise
FREYSSINET. Elle doit être effectuée dans les strictes conditions
définies dans le dossier technique établi par le demandeur,
notamment pour ce qui concerne le nettoyage et la préparation
des supports ainsi que la réalisation des essais de convenances
sur ce même support. Il est précisé que ces essais doivent être
effectués pour chaque chantier et pour tous les supports visés par
le présent Avis Technique.
3.
Remarques complémentaires du
Groupe Spécialisé
Le Groupe Spécialisé n°3 a fixé une limite de température en
service continu de 45°C. Cette valeur a été définie en fonction de
la température de transition vitreuse de la résine Foreva® Epx TFC
et correspond à celle pour laquelle le module de la colle
commence à diminuer.
L’acceptation d’une valeur de contrainte de traction admissible à
l’ELU du composite Foreva® déterminée à partir d’un coefficient α
de 0, 752 au lieu de 0,65 (règles AFGC de 2011) s’est appyuée sur
la réalisation d’essais de durabilité sur le procédé.
Dans les Départements d’Outre-Mer, le caractère variable des
conditions d’hygrométrie est tel que les valeurs constatées pour
ftk lors des essais de pastillage, servant d’hypothèses aux calculs
du glissement à l’interface composite-béton, peuvent varier
considérablement durant la vie de l’ouvrage. Pour cette raison, le
Groupe spécialisé n°3 a jugé prudent d’affecter un coefficient de
réduction à la valeur ftk donnée par les essais de pastillage, en cas
d’utilisation dans les Départements d’Outre-Mer.
Il est souligné que le renforcement structurel d’un ouvrage
existant, quelle que soit la technique de renforcement utilisée,
doit faire suite à un diagnostic prélalable de qualification de cet
ouvrage (détermination des capacités résistantes). Un tel
diagnostic peut se révéler lourd et imprécis, étant notamment
fonction de la qualité des matériaux, des dispositions internes
souvent non accessibles (armatures, par exemple) et d’une
manière générale de « l’histoire » de l’ouvrage. L’attention du
Maître d’œuvre est donc attirée sur la nécessité qu’il y a à faire
effectuer un diagnostic aussi précis que possible, permettant de
dimensionner et de mettre en œuvre les renforcements de
manière pertinente.
L’attention est attirée sur le fait que les Règles AFGC (Février
2011) relatives aux éléments renforcés par composites fixent une
température minimale de service continu de -20°C.
De plus, il est précisé que l’entreprise FREYSSINET chargée de la
mise en œuvre du procédé doit fournir, pour chaque chantier, les
fiches d’auto-contrôle données dans le Dossier Technique, dûment
complétées, notamment pour ce qui concerne les conditions de
réticulation qui sont fondamentales pour le bon fonctionnement du
procédé.
Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3
Anca CRONOPOL
4
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Dossier Technique
établi par le demandeur
A. Description
1.
Définition du procédé TFC
Le procédé Foreva® TFC est un procédé breveté de
renforcement structural par collage d’armatures additionnelles à
base de fibres de carbone, commercialisé et posé par
FREYSSINET.
Le procédé est basé sur le principe d’un placage de matériau
résistant aux efforts de traction et judicieusement collé sur les
zones tendues de la pièce à renforcer pour en augmenter les
performances de fonctionnement. Le procédé Foreva® TFC a
essentiellement un rôle de renforcement structural aux efforts
engendrés par les effets de flexion ou d’effort tranchant, sous
sollicitations statiques. Il permet également de réaliser le
confinement par frettage de pièces de béton comprimées
(poteaux).
La mise en œuvre du composite directement sur le support
permet de mouler la forme exacte de la pièce à renforcer, de ne
pas manier de plaques lourdes ou encombrantes. La seule
interface de collage avec le support étant la matrice même du
composite, le Foreva® TFC ne génère pas de concentration de
cisaillement pouvant provoquer des amorces de décollement
dans les zones de faible épaisseur de résine.
2.
Domaine d’emploi proposé
Les
renforcements
d’ouvrages
doivent
être
calculés
conformément aux règles présentées dans la suite du présent
dossier technique. Celles-ci se réfèrent au BAEL 91 rev 99
(Recommandations de l’AFGC de 2003 révisées 2007) et aux
Eurocodes (Recommandations de l’AFGC de 2011).
Les renforcements sont applicables aux ouvrages neufs ou
anciens.
Les supports visés sont en béton armé ou béton précontraint.
note de calcul de dimensionnement et vérifiée de façon
effective sur le chantier.
La réception du support peut être basée sur des essais
d’arrachement, conformément à la norme NF EN 1542 (essai de
pastillage) : pastilles collées sur le support et arrachées au
moyen d’un appareil de traction de type SATTEC. Nous
préconisons la réalisation de pastilles carrées pour cet essai : il
est en effet plus facile de faire l’empreinte périphérique en
marquant d’un coup de disque le support que de réaliser une
empreinte de carottier dans les positions les plus diverses.
La valeur obtenue devra être au moins égale à celle prise en
compte dans la note de calcul.
La surface du béton doit présenter une cohésion superficielle
supérieure ou égale à 1,5 MPa
Les recommandations de la norme sont scrupuleusement
respectées pour les interprétations et calcul des valeurs. Le
choix des zones représentatives est effectué contradictoirement
avec le Maître d’œuvre ou d’ouvrage. Freyssinet choisit les
zones en cours d’exécution dans le cas où elles paraissent
suspectes. Il s’agit d’un autocontrôle avant le démarrage d’une
étude d’exécution, ou en cours de réalisation. Ce contrôle
n’exclut pas le contrôle externe qui généralement est
commandé par le Maître d’œuvre et qui est dans ce cas réalisé
par des laboratoires d’essais.
Les états de surface du support et les défauts géométriques
locaux doivent être traités avant l’application.
Les supports sont préparés conformément au chapitre 7, et
exempts de peinture, vernis, graisse, agents de décoffrage, et
de façon générale, de tous corps organique ou végétal. Ils
doivent être dépoussiérés avant application.
Le Foreva® TFC est peu sensible à l’humidité et peut être
appliqué sur un support légèrement humide mais non
ruisselant.
Les ouvrages enterrés ne devront subir aucune sous-pression
pendant la pose et la polymérisation de la matrice du Foreva®
TFC.
Dans le cadre du présent Avis Technique, le domaine d’emploi
visé couvre tous les éléments structuraux en béton armé ou en
béton précontraint, entrant dans la constitution de bâtiments de
toutes destinations, pour autant que le procédé leur soit
applicable, tant sur le plan de la conception que sur celui de
l’exécution du renforcement.
Le procédé de renforcement de structures par Foreva® TFC
nécessite l'utilisation d'une résine synthétique destinée à
imprégner le tissu Foreva® TFC et à assurer la liaison avec le
support à renforcer.
Ses excellentes tenues à la corrosion et à divers agents
chimiques agressifs en font un matériau de renforcement
approprié pour des structures en site difficile ou soumises à des
ambiances agressives.
Le procédé utilise un système époxydique bi-composant
spécifique dont les caractéristiques rhéologiques permettent
l’application sur des surfaces verticales ou en plafond tout en
assurant une imprégnation optimale du Foreva® TFC.
Le procédé Foreva® TFC ne peut pas être utilisé dans les cas
suivants :
Il peut être appliqué sur des supports tels que le béton sec ou
humide, à des températures comprises entre 5 et 50°C.
 Surface du béton de cohésion superficielle inférieure à 1,5
MPa
La résine bi-composante Foreva® Epx TFC porte les références
Foreva® Epx TFC Résine et Foreva® Epx TFC Durcisseur.
 Support béton de résistance à la compression inférieure à 12
MPa.
4.1
 Milieux chimique fortement agressifs en l’absence d’essai de
durabilité sur les matériaux composites.
4.
Résine de la matrice du composite
Caractéristiques de la résine Foreva®
Epx TFC
 Supports ruisselants.
Elle est constituée de 2 composants (résine + durcisseur) pré
dosés et conditionnés en kits de 5kg.
 Température d’exploitation supérieure à la températures de
service continue de 45°C et à la température en pointe de
60°C
La consommation moyenne d’adhésif Foreva® Epx TFC est de
1,2 à 1,5 kg/m² par couche de tissu. Elle varie suivant la
nature et l'état de surface du support à renforcer.
3.
Définition des supports
On désigne par support la surface de matériau apte à recevoir
le système de renforcement Foreva® TFC.
Le support doit répondre à certains critères de réception
géométriques mécaniques et physico-chimiques.
Les caractéristiques des matériaux du support doivent être en
adéquation avec les efforts d’entraînement engendrés par le
renfort et s’appliquant sur l’interface de collage, la résistance au
cisaillement des matériaux doit être prise en compte dans la
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La durée pratique d'utilisation des mélanges dépend de la
quantité mise en œuvre (effet de masse) et de la température
ambiante (exothermie). La vitesse de durcissement après
application, liée à la température ambiante conditionne le délai
avant mise en service.
Les principales caractéristiques ainsi que les paramètres de
mise en œuvre et de durcissement sont décrits dans le chapitre
20.
4.2
Hygiène et sécurité
La résine Foreva® Epx TFC doit être utilisée par du personnel
ayant reçu une formation préalable concernant le respect des
5
règles
élémentaires
d'hygiène
(protection
individuelle,
nettoyage et élimination, etc.) et les risques spécifiques liés à
l'utilisation de ce produit (contact accidentel avec la peau,
précautions d'emploi, etc.) L'ensemble de ces informations est
disponible sur les fiches de données de sécurité du produit.
4.3
Stockage - durée de vie
Chaque emballage précise la date limite d'utilisation dans des
conditions de stockage habituelles (emballages non ouverts
stockés entre 5° et 30° C sous abri).
5.
Fibres de constitution du tissu
FOREVA® TFC
5.1
Fibres de carbone
Les fibres de carbone Torayca sont obtenues par pyrolyse d'une
fibre organique (PAN) appelée précurseur. Ce dernier est
réticulé et orienté en atmosphère contrôlée.
5.2
Tissu du composite Foreva® TFC
Le tissu du composite Foreva® TFC est constitué de fibres de
carbone orientées à 90° dans la chaîne et dans la trame de
manière à obtenir une armure souple et déformable pouvant
épouser les formes du support. Le type de tissage est un satin
n°4, conforme à la norme ISO 7211.
Le tissu est un tissu bidirectionnel à sens de résistance
privilégié dans la chaîne, constitué de 70 % de fibres dans le
sens de la chaîne et de 30 % de fibres dans le sens de la trame.
Le repérage du sens privilégié est simple dans la mesure où le
Foreva® TFC est livré en largeurs standards et que le sens de
meilleure résistance est le sens longitudinal du coupon.
De ce fait il est important d’indiquer sur les plans d’implantation
des renforcements l’orientation de pose du tissu. Ce repérage
se fait simplement en indiquant par un symbole à deux flèches
le sens de pose du tissu.
ou
70
30
ou
30
ou
30
30
70
Les fibres de carbone se présentent sous forme de mèches
noires contenant 12000 mono filaments de 7 à 8 microns de
diamètre. Elles offrent deux possibilités d'utilisation : la
première en tant que carbone pour les propriétés de cet
élément, la seconde en tant que fibre flexible qui convient à
toutes les formes de produits finis.
bobines soit un total de 140 échantillons, conformément à la
norme ISO 3951.
70
70
Les fibres de carbone bénéficient des caractéristiques
mécaniques et des propriétés physiques suivantes :
Les largeurs nominales* de tissu TFC sont
 grande résistance et haut module d'élasticité en traction
longitudinale,
 200 mm
 grande résistance à la fatigue et à la déformation,
 75 mm
 légèreté,
*On désigne par largeur une dimension nominale qui
correspond à un nombre de fils de carbone garanti par largeur
(4,4 fils par cm) soit, par exemple, pour une largeur nominale
de 150 mm un nombre de 66 fils. La largeur nominale indique
la section résistante du renfort.
 grande résistance à l'usure,
 absorption des vibrations,
 grande stabilité dimensionnelle,
 grande stabilité thermique,
 bonnes conductivités thermique et électrique,
 grande résistance à la corrosion vis-à-vis des acides, des
bases, des sels et des produits organiques,
 transparence aux rayons X.
®
Dans le cas du procédé Foreva TFC, parmi la large gamme de
fibres de carbone Torayca, une fibre industrielle a été choisie
pour sa parfaite adéquation aux applications BTP. Cette fibre a
été testée dans des laboratoires spécialisés.
Le tableau ci-après fournit les principales caractéristiques de la
fibre de carbone garanties par Toray CFE :
Torayca
UNITE
MAXIMUM
NOMINAL
MINIMUM
Moyenne
par lot
MPa
___
4900
4510
Moyenne
par lot
GPa
240
230
221
Moyenne
par lot
%
___
2.1
1.8
Moyenne
par lot
g/
1000 m
824
800
776
DENSITÉ
Moyenne
par lot
g / cm3
1.84
1.8
1.76
ENSIMAGE
Moyenne
par lot
%
1.6
1.2
0.8
MECANIQUES
CONTRAINTE
DE RUPTURE
MODULE
EN
TRACTION
ALLONGEMEN
T
A RUPTURE
MASSE
LINEIQUE
12 K
 150 mm
Le tissu Foreva® TFC est livré en rouleau à la longueur
commandée n’excédant pas 50 m. Le tissu peut être coupé sur
le chantier à la longueur désirée au moyen d’un cutter ou d’une
paire de ciseaux.
Le tissu Foreva® TFC désigne l’armature du composite, sa
masse surfacique est définie suivant la norme ISO 3374.
Les fibres du tissu sont revêtues d’un produit d’ensimage
favorisant la liaison chimique avec la matrice. Le stockage du
tissu doit être fait à l’abri de l’humidité dans un local aéré.
Le tissu stocké correctement n’a pas de date limite d’utilisation.
Contrôles de fabrication :
La masse surfacique, le tissage et la largeur du tissu sont
vérifiés au début et à la fin de chaque lot de fabrication.
T 700SC 12K 50C
PROPRIETES
 300 mm
6.
Composite FOREVA® TFC
On appelle composite Foreva® TFC, l’ensemble du tissu matricé
dans la résine de synthèse.
Le composite obtenu par la fabrication in situ est constitué
d’environ 40 % de tissu et 60 % de résine. Ces proportions
peuvent varier à l’exécution dans une fourchette de plus ou
moins 7 % selon les conditions d’application sur le chantier
(température ambiante, surface spécifique du support etc.)
Une fois constitué, le composite contient 65% de fibres (tissu)
et 35% de résine époxydique (matrice). Ces proportions
s'appliquent à la section résistante effective, et ne tiennent pas
compte de l’excédant de résine à la mise en œuvre.
Les caractéristiques mécaniques indiquées dans le tableau ci
dessous sont les caractéristiques minimales garanties. Elles
concernent le tissu imprégné qui constitue le corps du
composite, donc la section résistante effective.
12 K = 12000 filaments par mèche
EPAISSEUR MOYENNE
0,48 mm
Les fibres de carbone s’utilisent essentiellement sous la forme
de matériaux composites pour conférer au produit fini le
meilleur des propriétés physiques. Ces matériaux anisotropes
présentent une contrainte de rupture très élevée pour une
densité cinq fois moindre que celle de l’acier.
TRACTION A RUPTURE
1700 MPa
MODULE E
105 000 MPa
Contrôles de fabrication :
Chaque bobine de fibres est livrée avec un certificat de
conformité donnant les caractéristiques moyennes du lot :
caractéristiques déterminées sur 5 échantillons prélevées sur 28
6
TRACTION RUPTURE
1 cm de largeur
chaîne
TRACTION RUPTURE
1 cm de largeur
trame
8,15 kN
3,50 kN
3/14-757
7.
Préparation des supports
7.1
Cas général pour toute nature de
support
Les supports doivent être débarrassés de tous produits pouvant
contrarier la bonne adhérence du Foreva® TFC.
La surface des matériaux supports est systématiquement
préparée par des moyens mécaniques de décapage adaptés.
Un essai de traction directe est réalisé in situ par pastillage
pour caractériser le support avant la pose et vérifier que les
caractéristiques mécaniques du support sont au moins égales à
celles prises en compte dans le calcul.
Bien que le Foreva® TFC ait de grandes capacités à épouser les
formes les plus diverses et même non développables, il n'est
pas capable de suivre tous les défauts locaux de surface tels
que les bullages, petites épaufrures, nids de cailloux,
désaffleurements ou autres. Il est donc nécessaire dans certains
cas d’effectuer des ragréages ou reprofilages de surface avant
d’appliquer le Foreva® TFC.
Le défaut local peut être défini comme un défaut de profondeur
supérieure à 5 mm et dont la surface apparente serait inférieure
à 25 cm².
Dans le cas de reprofilage par mortier hydraulique ou béton
projeté, il convient de préparer la surface de collage comme
indiqué dans le chapitre 8 de la norme NF P 95-101.
Le bouchage de défauts très locaux (inférieurs à 4 cm²) tels que
bullages de surface, ou le bouchage de réservations de coffrage
peut être traité par des pâtes bouche pores type mastic époxy
dur, par exemple le mastic Foreva® Epx SC 980.
Les ragréages profonds peuvent être traités par des mortiers de
résine époxy ou des mortiers de liants hydrauliques à retrait
compensé qui offrent l’avantage d’apporter une couche de
passivation aux aciers éventuellement découverts.
En cas de reprofilage ou ragréage par mortier hydraulique ou
béton projeté, l’application du Foreva® TFC se fera après un
délai de recouvrement suffisant, indiqué dans les spécifications
techniques du produit utilisé, pour éviter les poussées dues au
dégazage de l’évaporation de l’excédant d’eau. La matrice du
Foreva® TFC permet une application sur un support légèrement
humide ; elle est compatible avec le pH d’un béton jeune.
En cas de pose de Foreva® TFC moulant la forme de la pièce,
comme par exemple le retournement du tissu sur les faces
latérales, il est impératif d’éliminer les parties saillantes ou
arrêtes vives par un meulage. Les arrêtes sont cassées par un
chanfrein de 1cm x 1cm au minimum.
Les arrêtes vives, ou ruptures de plan doivent être abattues par
un chanfrein conformément au §7.3 ci-dessous.
7.4
7.2
Le tracé de fissuration révèle souvent l’origine du désordre :
c’est généralement le cas quand une fissure suit le tracé d’une
armature. Sous l’effet de la corrosion, l’acier produit de l’oxyde
qui peut foisonner jusqu’à atteindre 8 fois le volume initial de
l’armature. Il en résulte une poussée au vide créant la fissure,
mais aussi un décollement du béton de l’armature.
Préparation des supports en béton
Le bon fonctionnement des armatures collées est lié à la
capacité d’entraînement du renfort par le plan de collage.
La surface de collage du béton doit être préparée de façon à
créer un état de rugosité suffisant et à éliminer la couche de
surface offrant généralement peu de cohésion.
Les moyens de préparation peuvent être choisis en fonction des
surfaces à traiter et des nuisances occasionnées lors du
traitement.
La préparation peut être réalisée par :
 sablage à sec (choix d’abrasif conforme aux règles d’hygiène
en vigueur),
 sablage humide,
 hydrodécapage (machine travaillant à 2000 bars),
 pistolet à aiguilles,
 bouchardage (tête de boucharde minimum 25 dents, un
brossage général est indispensable après ce traitement).
 Ponçage de surface au moyen de disques diamantés.
Le traitement doit être rigoureusement contrôlé : il s’agit
d’éliminer la couche de surface, pour rendre visible les agrégats
constitutifs du béton, et non pas de raboter la surface du béton.
Ce n’est pas la rugosité qui qualifie le degré de préparation.
7.3
Ragréage et reprofilage des supports
en béton
Le ragréage s’applique aux défauts en creux qui sont repris par
un mortier adhérent au support et de résistance cohésive au
moins égale à celle du matériau support. Le reprofilage
s’applique généralement aux défauts en saillie que l’on élimine
par rabotage, ponçage ou en « adoucissant » la forme par un
chanfrein rapporté.
Les ragréages et reprofilages des supports doivent être
exécutés selon la norme NF P 95-101 ou bien selon la norme NF
EN 1504. Quand ils présentent des défauts répertoriés dans ces
normes, les supports en béton doivent être repris localement
pour assurer une surface de contact continue.
Réparations d’enrobage des armatures du
support en béton
Dans ce cas, le collage d’une armature additionnelle sur le
béton ne permettrait pas d’obtenir un entraînement satisfaisant.
Il est donc absolument nécessaire de réparer l’enrobage de
l’armature du béton armé, selon les normes NF P 95-101 ou
bien NF EN 1504, avant l’application du Foreva® TFC.
Un tel traitement oblige à dégager l’armature sur toute sa
périphérie pour pouvoir estimer la perte de section et retirer
l’oxyde de l’armature avant de reconstituer l’enrobage. En cas
de perte de section importante d’une armature existante, le
bureau d’étude de structure doit être averti, car les aciers
d’origine sont pris en compte dans les calculs de
dimensionnement du renforcement.
8.
8.1
8.11
Pose du FOREVA® TFC– cas général
Conditions d’application
Conditions climatiques
La pose du Foreva® TFC doit être réalisée dans les conditions
suviantes :
 sur un support dont la température est supérieure à 5° C et
inférieure à 45°C,
 à une température ambiante comprise entre 5°C et 50°C.
Si le support est chauffé, on devra assurer le maintien de la
température pendant la durée de polymérisation du composite.
Le taux d’hygrométrie n’est pas un facteur rédhibitoire. On
s’assure qu’il n’y a pas de ruissellement d’eau sur le support : la
température du support doit être supérieure de 3 °C à la
température du point de rosée de l’air (déterminée en fonction
de la température ambiante, de l’humidité relative et de la
température du support).
Les reprofilages peuvent être réalisés :
Les surfaces à coller doivent être protégées de la pluie et de la
condensation.
 soit par un rabotage mécanique ou un ponçage des parties en
saillie,
8.12
 soit par le bouchage des défauts en creux avec des mortiers
de résine fortement chargés en fillers minéraux et appliqués
sur une couche primaire d’accrochage, par exemple un
mortier Eponal 376 constitué d’un partie de résine pour cinq
parties de sable grés broyé,
 soit avec des mortiers hydrauliques à retrait compensé, qui
offrent l’avantage d’avoir des modules d’élasticité très voisins
de celui du béton en place,
Conditions de réception du support
On doit s’assurer de la résistance mécanique du support (voir
chapitre 3).
Le support doit être préparé selon les règles de l’art (voir
chapitre 7).
8.13
Conditions de réalisation
Le projet a fait l’objet d’une étude, le chantier dispose d’un plan
de pose et de repérage.
 soit des bétons projetés par voie sèche dans le cas de
grandes surfaces à traiter.
3/14-757
7
8.2
Application du Foreva® TFC
®
Le Foreva TFC est un tissu sec appliqué sur couche de résine
humide. L’application est faite directement sur le support.
8.21
Mélange de la résine
La résine époxy bi-composant Foreva® Epx TFC est livrée en kits
prédosés, elle doit être mélangée dans son intégralité. Le
mélange doit être effectué de façon mécanique en utilisant un
fouet hélicoïdal monté sur une perceuse. Les deux composants
sont de teintes distinctes. Le mélange est prêt quand la teinte
du produit mélangé est uniforme.
8.22
Application de la première couche de
résine
On applique la première couche de résine époxy (dite couche de
collage) avec des moyens permettant de « masser » le support
pour faire pénétrer la résine au mieux dans les anfractuosités
du support, et assurer ainsi une bonne imprégnation de surface.
La couche de collage est appliquée à raison de 700 g/m²  50 g
au moyen d’un rouleau à poils ras. Pour des surfaces
importantes, on peut utiliser des rouleaux auto-alimentés type
Airless par exemple.
8.23
Application des bandes de tissu de
carbone
Les tissus sont préalablement découpés en lés aux dimensions
indiquées par le plan de pose. Les tissus sont livrés en largeurs
standard, les découpes sont donc toujours réalisées dans le
sens de la largeur. Les coupes longitudinales dans les tissus ne
sont pas admises car sans fil de bordure le tissu se défait et
rend le collage difficile.
C’est souvent le cas rencontré quand il est nécessaire de déplacer
des échafaudages ou de travailler par zones pour des raisons
d’exploitation dans des locaux en service.
Les recouvrements peuvent alors être réalisés sur couche de
résine encore humide ou sur Foreva® TFC durci.
 Sur couche de résine humide, le tissu en recouvrement peut
être appliqué directement sur la couche de finition du lé déjà
posé.
 Sur Foreva® TFC durci, la zone de recouvrement doit être
dépolie au moyen d’un papier abrasif et nettoyée au moyen
d’un chiffon imbibé de méthyle éthyle cétone (MEC) ou
équivalent, avant d’appliquer une couche de collage sur
laquelle sera posé le tissu en recouvrement.
Le recouvrement doit avoir une longueur minimum de 10 cm
quelle que soit la largeur du tissu.
9.2
Couches de Foreva® TFC superposées
Il est possible de superposer des couches de Foreva® TFC pour
réduire la contrainte de travail dans le matériau de renfort.
La superposition de couches peut se faire sur couche de résine
humide pendant la pose, ou après durcissement du composite.
Les procédures de pose sont alors identiques dans les deux cas
aux procédures de recouvrement.
Le nombre maximum de couches superposées n’est limité que par
la capacité d’adhérence au support.
10.
Dispositions particulières
En phase finale, le Foreva® TFC peut être revêtu de divers
systèmes pour des raisons d’esthétique ou de protection.
Le tissu doit toujours être appliqué sur une couche de résine
humide. La pose du tissu sur la couche humide se fait en
partant d’une extrémité vers l’autre par placage du revers de la
main sur la résine de collage à l’avancement. Pendant cette
opération de pose, on vérifie à l’avancement le parallélisme
d’un des bords extérieurs du lé par rapport à une trajectoire
tracée sur le support, ou par rapport au lé précédant dans le
cas de bandes juxtaposées.
10.1 Peintures décoratives
Le lé de tissu doit être posé sans pli, et sans étirement excessif,
sur un support préalablement reprofilé si nécessaire
conformément au chapitre 7. Après la pose, le tissu doit être
fermement plaqué sur le support par un marouflage permettant
l’imprégnation de la résine dans les fibres et l’élimination des
bulles d’air éventuelles. Le marouflage est réalisé au moyen
d’un rouleau en élastomère souple ou d’un rouleau de peintre à
poils ras muni de son tube de protection en polyéthylène.
 plus généralement, de tout système de peinture compatible
avec un support époxyde.
Après l’opération de marouflage, le tissu doit avoir un léger
poisseux au toucher bien que la présence de résine ne soit pas
perceptible en tout point.
8.24
Application de la couche de résine de
fermeture
La deuxième couche de résine (dite couche de fermeture) est
destinée à donner l’apport de matière époxydique permettant
d’achever l’imprégnation du tissu. Cette deuxième couche est
appliquée immédiatement après la pose du tissu : en aucun cas
cette couche ne peut être appliquée après polymérisation de la
première couche.
L’application de la couche de fermeture est faite au moyen d’un
couteau à enduire passé dans le sens des fibres sans excès de
pression. La quantité de mise en œuvre sur cette couche est de
700 g/m²  50 g.
La pose de cette couche n’est jamais strictement uniforme : on
peut après durcissement constater en surface de Foreva® TFC
des zones plus ou moins brillantes dues à des surépaisseurs de
résine. Ces défauts d’aspect n’altèrent pas la résistance du
renforcement.
9.
Renforcements particuliers
9.1
Recouvrements
Le Foreva® TFC a une matrice à base époxydique. Une fois sa
polymérisation terminée, il peut être revêtu :
 de tout système de peinture époxyde compatible avec un
support époxyde,
 de tout système de peinture polyuréthane compatible avec
un support époxyde,
Dans le cas de revêtements pelliculaires de type liant hydraulique
modifié (LHM), l’état de surface de la couche de fermeture du
Foreva® TFC doit être traité de façon spécifique au moment de la
pose. Pour assurer l’adhérence d’un tel système, il faut avoir une
surface d’adhérence de base minérale. On crée ce support minéral
en incorporant au Foreva® TFC un sable sec de calibre 0,5 - 1,5
jeté à la volée sur la résine encore humide.
10.2 Chocs et abrasion ou pose en partie
supérieure d’une dalle
Pour les structures soumises à un risque de chocs et d’abrasion,
ou lorsque le renfort est placé en partie supérieure d’une dalle,
une protection du Foreva® TFC est requise. Cette protection est
définie par les pièces écrites du marché, et peut, par exemple,
consister en une couverture par un enduit hydraulique appliqué
sur une passe de résine sablée, ou une couche de composite à
base de fibres d’aramide.
10.3 Protection au feu
10.3.1 Réaction au feu
Des essais de réaction au feu selon la norme NF P 92-501 ont
été réalisés en 2010 et ont fourni un classement de réaction M1
du Foreva® TFC sur tout support M0 non isolant.
Ces essais ont été effectués au LNE et font l’objet du rapport
n°L010120.
10.3.2 Résistance au feu
La résistance au feu de la structure renforcée peut être justifiée
selon l’Eurocode 2 partie 1-2 en prenant en compte seulement les
aciers existants de la structure, sans prendre en compte les
matériaux composites exposés à l’incendie.
On appelle recouvrement la longueur nécessaire de tissu
superposé pour assurer la continuité d’une bande interrompue et
prolongée par une autre.
Si cette justification n’est pas satisfaite, une protection au feu d’un
produit isolant (par flocage ou par plaques) bénéficiant d’un
procés-verbal d’essai effectué sur support identique doit être
envisagée. L’épaisseur à mettre en œuvre devra garantir :
Les recouvrements ne s’appliquent généralement qu’au sens
longitudinal du tissu de renforcement.
 que la température du Foreva® TFC reste inférieure à 80°C
pendant un temps suffisant.
8
3/14-757
 la protection du Foreva® TFC et/ou des aciers existants
pendant ce même temps
La justification de la satisfaction aux exigences des règlements de
sécurité incendie est faite à partir de performances consignées
dans les procès verbaux établis par les laboratoires agréés par le
Ministère de l’intérieur.
11.3 Adhérence Foreva® TFC - support et
contrainte de cisaillement admissible
10.4 Rayonnements ionisants
F
Le Foreva® TFC, et notamment la résine utilisée pour le
composite, résiste aux radiations sans perte de performance.
Il existe des revêtements compatibles avec
permettant de rendre le renforcement par
décontaminable.
11.
Lois de comportement et notations
11.1 Notations
Rf
: déformation de rupture garantie du Foreva® TFC
Rf = 1.62%
fu
: contrainte de traction du Foreva® TFC admissible à l'ELU
fu = 913 MPa
fs
La longueur L utile d’ancrage du Foreva® TFC est égale à
100 mm pour un béton sain (fc ≥ 25 MPa).
Dans le cas d’un béton de moindre résistance, on prévoira sur
site une longueur d’ancrage de 150 mm, mais les justifications
vis à vis des contraintes de cisaillement à l’interface sont
néanmoins effectuées avec une longueur utile de collage
L = 100 mm dans tous les cas.
: contrainte de rupture garantie du Foreva® TFC
Rf = 1700 MPa
Rf
L
le composite
Foreva® TFC
La contrainte de cisaillement admissible dans le béton, due à
l’adhérence du Foreva® TFC, est :
 ELS :

®
: contrainte de traction du Foreva TFC admissible à l'ELS
    min 1,5MPa;
fs = 550 MPa
f lim
f lim= 417 MPa (pour
τu

: contrainte admissible pour entraînement total
 ELU et combinaisons accidentelles :
 u  2MPa )

: contrainte de cisaillement dans le béton due à
l’adhérence du Foreva® TFC admissible à l'ELU et sous
combinaison accidentelle
τ
: contrainte de cisaillement dans le béton due à
l’adhérence du Foreva® TFC admissible à l'ELS
tf
: épaisseur de calcul d'une couche de Foreva® TFC
: longueur utile d’ancrage

: module élastique du Foreva® TFC en traction
Ef = 105 000 MPa
11.2 Loi de comportement du Foreva
f tk 

1,5 
ftk la résistance caractéristique obtenue par les essais de
pastillage.
Lorsque l'entrainement total du Foreva® TFC par adhérence est
requis en tout point d'un renforcement, la contrainte dans le
Foreva® TFC ne peut excéder la valeur :
 f ,lim 
L= 100 mm
Ef
 u   u  min 2 MPa;
Dans tous les cas, le procédé Foreva® TFC n’est pas applicable
si les essais de pastillage donnent une valeur de ftk inférieure à
1,5MPa.
tf = 0,48 mm
L
f tk 

2 
®
TFC
L
 u  417 MPa
tf
(pour
 u  2MPa )
11.4 Recouvrement du Foreva® TFC
La continuité du composite Foreva® TFC est obtenue par
recouvrement. En l’absence de dispositions particulières (voir
§19.6), la longueur de recouvrement à l’ELU doit être
déterminée de la façon suivante :
lrec   fu
tf
 10cm
τfu
avec fu = 2.23 MPa (contrainte ultime de cisaillement à
l’interface « composite-composite »)
Lorsque l'entrainement total du Foreva® TFC par adhérence est
requis en tout point d'un renforcement et que la contrainte dans
le composite est limitée à f lim conformément au § 11.3, une
longueur de recouvrement de 10 cm est suffisante pour assurer
la continuité du renforcement.
12. Renforcement en flexion du béton
armé au BAEL 91 REV 99 ou EC2
Rf = 1700 MPa
fu= 1%/1.15 = 0.87%
Ef 
 Rf
ε Rf
12.1 Préambule
= 105 000 MPa
fu= 0.87%*105000= 913 MPa
Le calcul des structures en béton armé renforcées par du
Foreva® TFC se fait selon les règles et les principes de
l’Eurocode 2 ou du BAEL 91 rev 99. La vérification s’appuie sur
les hypothèses fondamentales du calcul du béton armé, à
savoir :
 Le béton tendu est négligé dans l’équilibre des sections.
 Les sections planes restent planes
(hypothèse de Navier - Bernouilli).
après
déformation
 Non glissement de l’acier et du Foreva® TFC par rapport au
béton.
3/14-757
9
Les combinaisons de charges sur les structures, les lois de
comportement et les coefficients de sécurité sur l’acier et le
béton sont ceux donnés par l’Eurocode 2 ou le BAEL 91 rev 99.
12.2 Notations
Générales :
As
: section des armatures en zone tendue
Il faut vérifier que :
A’s
: section des armatures en zone comprimée
Af
: section du Foreva® TFC
 s1   s 2   s
wf
: largeur de la bande de Foreva® TFC
n
: coefficient d’équivalence entre l’acier et le béton
(rapport des modules) ; n=15 usuellement.
n’
: coefficient d’équivalence entre le Foreva® TFC et le
béton (rapport des modules) ; n’= 7,5 usuellement.
 fs  min 550MPa;0,9. s
I
: inertie équivalente de la section : contribution du béton,
des armatures et du Foreva® TFC tendu.
12.32
A l’ELS :
M1
: moment avant renforcement à l’ELS
M2
: incrément de moment après renforcement à l’ELS
c1
: contrainte en fibre supérieure du béton comprimé sous
le moment M1
c2
: contrainte en fibre supérieure du béton comprimé sous
le moment M2
s1
: contrainte dans les armatures sous le moment M1
s2
: contrainte dans les armatures sous le moment M2
f2
: contrainte dans le Foreva® TFC sous le moment M2
c
: contrainte admissible dans le béton à l’ELS
s
 fs
: contrainte admissible dans les armatures existantes à
l’ELS
: contrainte admissible dans le le Foreva® TFC à l'ELS
A l’ELU :
 c1   c 2   c
;
 f 2   fs
Les contraintes admissibles pour l’acier et pour le béton sont
celles données dans les règles de calcul usuelles (Eurocode 2 ou
BAEL 91 rev 99).
La contrainte admissible dans le Foreva® TFC à l’ELS est
calculée de la façon suivante :


Calcul des contraintes dans un cas
général
Sous le torseur des charges supplémentaires apportées après
renforcement {M2} :
La section est en équilibre lorsque :
F
c

 Fs  Fs'  F f  0
avec :
MEd
: moment sollicitant à l’ELU
c
: contrainte en fibre supérieure du béton comprimé à
l’ELU
 ’s
: contrainte dans les armatures comprimées à l’ELU
s
: contrainte dans les armatures tendues à l’ELU
f
: contrainte de traction dans le Foreva® TFC à l’ELU
fu
: contrainte limite de traction dans le Foreva® TFC à l’ELU
12.3 Flexion à l’état limite de service (ELS)
12.31
;
 c2 
 f  n'M 2 
Principe
 un moment M1 appliqué avant renforcement par Foreva®
TFC,
 un moment M2 appliqué après renforcement.
On a : M = M1 + M2
x
Fc  
 c2
x
c2
c1+ c2
x -d
;
I
x-h
I
Fs  As   s 2
 b y   y.dy
F 's  A's  's 2
12.33
F f  A f  f 2
Cas d’une section rectangulaire
Sous le torseur des charges supplémentaires apportées après
renforcement {M2} :
b
L’état de contraintes total dans les matériaux résulte de la
combinaison des contraintes sous la sollicitation M1 sans le
renfort de Foreva® TFC et des contraintes sous la sollicitation M2
avec le renfort de Foreva® TFC.
c1
 s2  n  M 2 
où:
0
Le moment M appliqué à une section donnée se décompose en :
M2  x
;
I
A’s
d’
h
d
x
M2
As
M1
+
M2
Af
As
s1/n
Af
10
s2/n
f2/n’
(s1+s2)/
n
f2/n’
3/14-757
b


 c2 
M2  x
I
x2
 nAs  nA' s  n' A f  x  nAs d  nA' s d 'n' Af  h  0
2
bx 3
I
 nAs d  x 2  nA's d ' x 2  n' A f h  x 2
3
 s2 
contraintes admissibles dans le béton
respectivement.
 nM 2 d  x 
I
 f2 
 u (ELU)
et
τ (ELS)
d
 n' M 2 h  x 
I
As
12.4 Flexion à l’état limite ultime (ELU)
Af
u
Les vérifications et les calculs doivent respecter la règle des
pivots de l’Eurocode 2 ou du BAEL 91 rev 99.
wf
PIVOT A : déformation limite des armatures existantes
PIVOT B : déformation limite du béton
PIVOT D : déformation limite du Foreva® TFC (allongement)
u 
VEd,ELU
e 
VEd,ELS
Les déformations limites des armatures et du béton sont
définies dans l’Eurocode 2 (ou le BAEL 91 rev 99).
L’allongement limite du Foreva® TFC est pris égal à :
fu = σfu/Ef = 0,87%
wf  z
wf  z
.
Ff
Fs  Ff
.
Ff
Fs  Ff
La contrainte maximale admissible dans le Foreva® TFC à l’ELU
est σfu = 0,752. σRf / 1,4 = 913 MPa
où
Dans les vérifications en flexion à l’ELU, il convient de retenir
l’allongement ultime du Foreva® TFC suivant :
wf
: largeur de collage du Foreva® TFC
VEd
: valeur maximale de l’effort tranchant à l’ELU ou à
l’ELS sur la longueur où est appliqué le Foreva® TFC
Ff et Fs
: forces respectives dans le Foreva® TFC et dans les
armatures longitudinales existantes (voir §12.4
pour l’ELU et §12.3 pour l’ELS)
fd = min { 1,10. (1% - s0) ; fu }
s0 :
déformation
renforcement
des
aciers
avant
mise
en
œuvre
du
Il faut s’assurer que u <
τu
et que e <
τ
12.6 Longueur d’ancrage à la flexion
Le Foreva® TFC doit être prolongé au delà de la section
renforcée à la flexion, d’une distance minimum de sécurité
égale à :
Lanc, flexion  L  al
Avec :
 L la longueur utile d’ancrage définie dans §11.3 (L=100mm),
Ff, force à reprendre par le Foreva® TFC, se déduit de l’équilibre
de la section :
0,8 x 
0,8 x 


M Ed  Fs   d 
  Ff   h 

2 
2 


Fc  Fs  F f
 al le décalage de la courbe de moments défini dans le
§9.2.1.3 de l’Eurocode 2 partie 1-1 (Dans le cas du BAEL 91
rev 99, le décalage de la courbe des moments est de 0.9h).
12.7 Vérification du délaminage à
l’extrémité du renforcement
En l’absence de dispositions particulières (voir §19.6), dans la
section située juste après la zone de transfert, on vérifie que la
contrainte de cisaillement du béton d’enrobage reste inférieure
au cisaillement admissible en considérant une répartition
moyenne de la contrainte de cisaillement.
La section de Foreva® TFC nécessaire est :
Af 
Ff
E f  fd
vu 
F f , ELU
ve 
F f , ELS
Le dimensionnement du Foreva® TFC en flexion composée
s’effectue de la même manière :
Fc  Fs  Fs'  F f  N
(effort normal sollicitant).
12.5 Vérification de la contrainte
d’entraînement (ELU/ELS)
Les contraintes d’entraînement u (ELU) et e (ELS) à
l’interface Foreva® TFC - béton doivent être inférieures aux
w f .L
 τu
τ
où
wf
3/14-757
w f .L
: largeur de collage du Foreva® TFC
11
: forces respectives dans le Foreva® TFC à l’ELU ou
à l’ELS (voir §12.3 et §12.4)
Ff
 bétonb <
permanentes)
0,6 fcj
(0,5 fcj
sous
combinaisons
quasi
L la longueur utile d’ancrage définie dans §11.3 (L=100mm).
 aciers passifs :s < Max [240 ; 110 fti]
Dans le cas où l’inégalité n’est pas vérifiée et que
l’entrainement total du Foreva® TFC est requis en tout point du
renforcement, il conviendra de réaliser la vérification du
renforcement en flexion en limitant la contrainte dans le
Foreva® TFC à σflim comme indiqué au §11.3.
La section d’enrobage demeure entièrement comprimée sous
les combinaisons quasi permanentes.
On peut néanmoins
accepter une tension inférieure ou égale à 0,7 ftj si le TFC
assure une étanchéité complète de la zone tendue en question.
13. Renforcement en flexion du béton
précontraint au BPEL 91 rev 99
13.1 Préambule
Le calcul des structures en béton précontraint renforcées par du
Foreva® TFC peut se faire selon les règles et les principes du
BPEL. Le renforcement à la flexion par Foreva® TFC d’un
élément précontraint est possible s’il est admis de lui appliquer
la classe de vérification immédiatement inférieure à celle
prévue lors de son dimensionnement initial. Les vérifications du
renfort à l’ELS ne sont donc conduites qu’en classe II et III pour
des structures initialement dimensionnées en classe I et II
respectivement. Des aménagements sont proposés pour les
structures initialement dimensionnées en classe III.
13.2 Flexion à l'état limite de service (ELS)
13.21
Classe II
La vérification en classe II s’applique en général aux ouvrages
initialement calculés en classe I, dont on souhaite augmenter la
capacité portante. Les contraintes sont calculées sur la section
non fissurée.
Aucune contrainte de traction n’est admise dans le béton lors de
la mise en place des renforts.
 TFC : f < f lim
Sous combinaisons fréquentes, les surtensions sont limités à :
 précontrainte adhérentep2 < 100 MPa
 aciers passifs :s2 < 0,35 fe
Sous combinaisons rares, les surtensions sont limités à :
 précontrainte adhérente par post-tension p2 < 0,10 fprg
 précontrainte
adhérente
p2 < Min [0,10 fprg , 150 p]
13.23
Classe III aménagée
On pourra dans ce cas aménager la classe III en considérant
que c'est l'ELU qui dimensionne le Foreva® TFC, avec
notamment la vérification des déformations. La limitation des
surtensions à l'ELS sera remplacée par la vérification :
pm'" < fpeg.
13.24
Section minimale des renforts
La section minimale de renfort à disposer dans les zones
tendues applicable aux justifications en classe II et III est de :
 N
 f
Bt
  Bt  As  Ap  tj


1000   f lim
 Bt
Af 
 sous combinaisons rares : ftj dans la section d’enrobage et
1,5 ftj ailleurs,
où :
 sous combinaisons fréquentes : 0 dans la section d’enrobage.
Bt : aire de la partie du béton tendu,
13.22
Classe III
Ce calcul est conduit suivant l’alinéa 6.1,24 du BPEL adapté
comme suit :
 les sections droites restent planes,
 la résistance à la traction du béton est négligée,
 les matériaux ne subissent pas de glissement relatif (sauf
dans le cas de la précontrainte non adhérente ; dans ce cas,
aucune surtension dans ces armatures n’est prise en
compte),
 les contraintes dans les matériaux sont obtenues par la
superposition de l'état avant renforcement (indice 1) et de
l’état après renforcement et augmentation des charges
(indice 2).
On a donc :
b = b1 + b2
p = pm + p2
s = s1 + s2
f = f2
Le calcul des sollicitations dans les matériaux béton et
armatures passives avant renforcement (état 1) est effectué en
flexion composée en prenant les caractéristiques de la section
non renforcée, soumise aux sollicitations N = Pm et M = M1.
Les surcompressions du béton, les surtensions des armatures
passives ainsi que la tension dans le renfort TFC sont obtenues
par un calcul en flexion composée de la section renforcée en
soustrayant les valeurs obtenues sous N = Pm et M = M1 aux
valeurs obtenues sous N = Pm et M = M1 + M2.
pré-tension 
Dans le cas d'un élément initialement dimensionné en classe III
et recevant des surcharges, le renforcement par Foreva® TFC ne
permet pas toujours de remplir la règle de vérification des
surtensions dans les câbles de précontrainte '" < 0,10 fprg
(voir BPEL §6.1.24).
En service, les contraintes de traction dans le béton doivent
satisfaire aux valeurs de l’alinéa 6.1,23 du BPEL, soit :
La justification en classe II est admise moyennant le respect de
la condition de renfort minimal transposée de l’alinéa 6.1,32 du
BPEL et détaillée ci-après.
par
Bt : valeur absolue de la contrainte maximale de traction,
NBt : résultante des contraintes de traction correspondantes,
(ces différentes quantités étant calculées sur la section non
fissurée en classe II et en classe III)
As et Ap : sections respectives des armatures passives et
prétendues dont la distance au parement en traction n’excède
pas la plus grande des deux valeurs : 5 cm ou deux tiers de la
hauteur du béton tendu.
13.3 Flexion à l'état limite ultime (ELU)
Ce calcul est conduit suivant l’alinéa 6.3 du BPEL adapté comme
suit :
 les sections droites restent planes,
 la résistance à la traction du béton est négligée,
 les matériaux ne subissent pas de glissement relatif (sauf
dans le cas de la précontrainte non adhérente, dans ce cas,
aucune surtension dans ces armatures n’est prise en
compte.)
 Les diagrammes contraintes - déformations du béton et des
armatures passives et actives ainsi que les coefficients de
sécurité partiels sont ceux du BPEL.
L’allongement préalable des armatures de précontrainte pm
ainsi que l’accroissement accompagnant le retour à zéro de la
déformation du béton adjacent ’p sont ceux du §6.3,31 du
BPEL. La variation de déformation complémentaire ’’p est
donnée par le diagramme des déformations en flexion
composée de la section soumise à l’effort normal N = Pm et au
moment ultime Mu.
Les surtensions des armatures actives sont obtenues par ce
même calcul mais en soustrayant aux valeurs obtenues sous
N = Pm et M = M1 + M2 les valeurs obtenues sous N = Pm et M =
Mperm (moment à l’état permanent).
Tous les matériaux sont dans leur domaine élastique et leurs
contraintes sont limitées aux valeurs suivantes :
12
3/14-757

 fs  min 550MPa;0,9. s
 Armatures
passives :
caractéristique

0,80
fyk
sous
combinaison
 Armatures de précontraintes : 0,9 fpk (cas de la précontrainte
adhérente) sous combinaison caractéristique.
 béton : 0,6 fck sous combinaison caractéristique et 0,45 fck
sous combinaison quasi-permanente
14.3 Flexion à l’état limite ultime (ELU)
Ce calcul est conduit suivant l’alinéa 6.1 de l’Eurocode 2 adapté
comme suit :
 les sections droites restent planes,
 la résistance à la traction du béton est négligée,
Pour un effort normal donné, le moment ultime résistant est
obtenu lorsque le diagramme des déformations de la section est
un diagramme limite défini par l’une des conditions ci-après :
Pivot A :’’p ou s= 1%
Pivot B :b = 0,35%
Pivot D : fu = 0.87%
Fb = 0,8 y . 0,85 fcj /b
Fp = Ap . Ep . ’’p /p
 les matériaux ne subissent pas de glissement relatif (sauf
dans le cas de la précontrainte non adhérente, dans ce cas, la
surtension dans ces armatures est calculée selon le §5.10.8
de l’Eurocode 2-1.)
 Les diagrammes contraintes - déformations du béton et des
armatures passives et actives ainsi que les coefficients de
sécurité partiels sont ceux de l’Eurocode 2.
L’allongement des armatures de précontrainte est calculé
comme suit (allongement calculé à partir de la figure 6.1 de
l’Eurocode 2-1) :
Fs = As . Es. s /s
Ff = Af . Ef fu
où s, p et b ont les valeurs usuelles du BPEL.
14. Renforcement en flexion du béton
précontraint à l’EC2
14.1 Préambule
Le calcul des structures en béton précontraint renforcées par du
Foreva® TFC peut se faire selon les règles de l’Eurocode 2.
14.2 Flexion à l’état limite de service (ELS)
Ce calcul est conduit selon les hypothèses suivantes :
 les sections droites restent planes,
 la résistance à la traction du béton est négligée,
 les matériaux ne subissent pas de glissement relatif (sauf
dans le cas de la précontrainte non adhérente ; dans ce cas,
aucune surtension dans ces armatures n’est prise en
compte),
 les contraintes dans les matériaux sont obtenues par la
superposition de l'état avant renforcement (indice 1) et de
l’état après renforcement et augmentation des charges
(indice 2).
On a donc :
c = c1 + c2
p = pm + p2
Allongement initial p(0) :
L’allongement initial tient en compte la contrainte dans le câble
après pertes et le raccourcissement du béton au niveau de
l’emplacement de la précontrainte, c,pm dû à la précontrainte :
 p 0  
 c, pm
Pm
Pm
  c , pm 

Ap  E p
Ap  E p
Ecm
Variation de déformation complémentaire p :
p est donnée par le diagramme des déformations en flexion
composée de la section soumise à l’effort normal N = Pm+NEd et
au moment ultime MEd.
s = s1 + s2
f = f2
Avec :
pm la contrainte dans le câble de précontrainte au temps t,
après pertes instantanées et différées.
Le calcul des sollicitations dans les matériaux béton et
armatures passives avant renforcement (état 1) est effectué en
flexion composée en prenant les caractéristiques de la section
non renforcée, soumise aux sollicitations N = Pm et M = M1 (Pm
la force de précontrainte dans le câble au temps t, après pertes
instantanées et différées).
Les surcompressions du béton, les surtensions des armatures
passives ainsi que la tension dans le renfort Foreva® TFC sont
obtenues par un calcul en flexion composée de la section
renforcée en soustrayant les valeurs obtenues sous N = Pm et M
= M1 aux valeurs obtenues sous N = Pm et M = M1 + M2.
Les surtensions des armatures actives sont obtenues par ce
même calcul mais en soustrayant aux valeurs obtenues sous
N = Pm et M = M1 + M2 les valeurs obtenues sous N = Pm et M =
Mperm (moment à l’état permanent).
Pour un effort normal donné, le moment ultime résistant est
obtenu lorsque le diagramme des déformations de la section est
un diagramme limite défini par l’une des conditions ci-après :
Tous les matériaux sont dans leur domaine élastique et leurs
contraintes sont limitées aux valeurs suivantes :

Foreva® TFC est limitée à f < fs.
3/14-757
13
Pivot A :lim = s,lim et
Pivot B : lim = c,lim et
 p 
 p  
d p  y   s,lim 
Les bandes peuvent être fermées (ceinturage de la poutre),
ouvertes (en U ou seulement sur les faces latérales), ou
ancrées par un ancrage mécanique (mèches, plats, cornières,
etc.)
dy
d p  y   c,lim
Pivot D : lim = f,lim = fu= 0,87% et
y
 p
sf
d p  y   f ,lim

L
h y
b
h
hf
Pour une section rectangulaire de largeur b :
Fc  0,8  y  b 
zf
A
f ck

c
wf
 p  p 0    p 
Fp  Ap 
p
Fs  As 
d
hf
Bandes en U non ancrées dans le hourdis
  s 
s
sf
F f  A f  E f   fu
b
h
s, p et c ont les valeurs usuelles de l’Eurocode. 
d
hf
zf
As

15. Renforcement statique à l’effort
tranchant au BAEL 91 rev 99 ou
BPEL 91 rev 99
wf
h f cotg()
Par analogie au calcul des armatures d’effort tranchant en béton
armé, le renforcement à l’effort tranchant par du Foreva® TFC
est calculé à l’ELU exclusivement.
Bandes en U ancrées dans le hourdis par des mèches
Foreva® WFC 100
15.1 Notations
La tenue à l’effort tranchant est assurée dès lors que :
Vu
: effort tranchant sollicitant sous combinaison ELU
Vu ≤ VR = Vs + Vf + Vb
où :
h
: hauteur de la poutre
b
: largeur de la poutre
d
: hauteur utile des armatures existantes
As
: section des armatures longitudinales en zone tendue
Asw / sw
cm2/m)
:
armatures
d’effort
Vu : effort tranchant ultime à la section considérée
tranchant
existantes
Vs 
A st f e sin(   )
z
st  s
sin 
Vf 
Asf
sin( f   )
zf  f
sf
sin 
(en
contribution des armatures
contribution du TFC

: inclinaison des cadres d’effort tranchant
‘
: inclinaison des câbles de précontrainte par rapport à
l’horizontale
Vb  k b n z
Les angles  et f correspondent respectivement à l’inclinaison
par rapport à l’horizontale des armatures passives et des
bandes de TFC. Leur valeur usuelle est 90 degrés.

: inclinaison des bielles de compression (45°)
hf
: hauteur de la bande de Foreva® TFC
wf
: largeur de la bande de Foreva® TFC
tf
: épaisseur de la bande de Foreva® TFC
nf
: nombre de couches de Foreva® TFC
sf
: espacement des bandes de Foreva® TFC (mesuré du
bord d’une bande au même bord de la bande suivante)
zf
: bras de levier de calcul du Foreva® TFC
Af
: aire de Foreva® TFC : Af= wf . tf . nf
Asf / sf : bandes de TFC en renfort transversal (en cm2/m)
ft
3
contribution du béton
Les valeurs de f et de zf dépendent du type de renforcement :
 Cas 1 : bandes ceinturant la poutre
f = 913 MPa et zf = 0,9 d
 Cas 2 : bandes en U ancrées dans le hourdis par des pièces
métalliques
f = 913 MPa et zf = Min [0,9 d ; hf]
 Cas 3 : bandes en U ancrées dans le hourdis par des mèches
Foreva® WFC 100 espacées de 50mm ou plus
f
: inclinaison des bandes de Foreva® TFC
L
: longueur d’ancrage du Foreva® TFC (L=100mm)
f
f=max(flim ; 22000 / (tf x d’)) ≤ 913 MPa et zf = Min [0,9
d; hf]
: contrainte de calcul du Foreva® TFC
avec d’50mm : espacement des mèches en mm.
15.2 Structure en béton armé (BAEL 91 rev
99)
Le renforcement par du TFC est envisageable sous réserve de
vérifier le non dépassement des contraintes admissibles de
cisaillement du BAEL dans le béton [u = Vu / (b.d) ≤ u*
avec u* déterminé par le BAEL selon les conditions de
fissuration]. De plus, il est nécessaire de bien pouvoir assurer
concrètement l’accrochage des bandes de TFC et de vérifier que
la contrainte de cisaillement ultime à l’interface béton reste
inférieure à la contrainte admissible
14
τu .
tf=0,48 mm
NOTA : Une mèche peut ancrer 22 kN à l’ELU.
 Cas 4 : Bandes en U non ancrées dans le hourdis
f
=
f lim (= 417 MPa pour  u  2 MPa )
zf = Min [0.9 d ; hf – L]
 Cas 5 : Bandes sur faces latérales seulement
f
=
f lim (= 417 MPa pour  u  2 MPa )
zf = Min [0.9 d ; hf – 2 L]
3/14-757
L’usage de bandes ceinturant la poutre ou de bandes en U avec
ancrage mécanique (mèches ou profilés métalliques) est limité
à des bandes perpendiculaires à l’axe longitudinal de la poutre
(f=90°).
Dans les cas 3, 4 et 5, une couche de Foreva® TFC au maximum
par bande est envisageable. Dans le cas 4, il est possible de
rajouter une deuxième couche qui devra être ancrée (cas 3
avec un espacement de mèche de 100mm).
15.3 Structure en béton précontraint (BPEL
91 rev 99)
Notations et schémas identiques aux articles 15.1 et 15.2 mais
l’angle des fissures d'effort tranchant θpeut varier de 30 degrés
à 45 degrés. Cet angle θest déterminé par la formule du
BPEL §7.3 :
tan 2  
2 u
 xu   tu
  30
et
nf
: nombre de couches de Foreva® TFC
sf
: espacement des bandes de Foreva® TFC (mesuré du
bord d’une bande au même bord de la bande suivante)
zf
: bras de levier de calcul du Foreva® TFC
Af
: aire de Foreva® TFC : Af=2 * nf * tf
f
: inclinaison des bandes de Foreva® TFC
L
: longueur d’ancrage du Foreva® TFC (L=100mm)
f
: contrainte de calcul du Foreva® TFC
16.2 Structure en béton armé
Le renforcement par du Foreva® TFC est envisageable sous
réserve de vérifier la résistance des bielles de compression en
béton suivant les prescriptions de l’Eurocode 2 [VEd ≤ VRd,max].
De plus, il est nécessaire de bien pouvoir assurer concrètement
l’accrochage des bandes de Foreva® TFC et de vérifier que la
contrainte de cisaillement ultime à l’interface béton reste
inférieure à la contrainte τ u .
Les bandes peuvent être fermées (ceinturage de la poutre),
ouvertes (en U ou seulement sur les faces latérales), ou
ancrées par un ancrage mécanique (mèches, plats, cornières,
etc.)
La tenue à l’effort tranchant est assurée dès lors que :
Vu < VR = Vs + Vp + Vf + Vb
Où :
Vu : Effort tranchant ultime à la section considérée.
Vs 
A st f e sin(   )
z
st
sin 
s
F
sin( '   )
Vp  tu z
s' t
sin 
Vf 
contribution des aciers passifs
L
b
contribution des aciers actifs
A sf
sin( f   )
z f  fu
sf
sin 
f
Vb  k b n z t
3
sf
d
h
hf
zf
A

contribution du TFC
wf
contribution du béton.
Les angles , ’ et f correspondent respectivement à
l’inclinaison par rapport à l’horizontale des armatures passives,
actives et des bandes de TFC. Leur valeur usuelle est 90
degrés.
Les valeurs de f et de zf varient en fonction du type de
renforcement : voir §14.1 ci-dessus.
15.4
hf
Bandes en U non ancrées dans le hourdis
Dispositions constructives
®
L’espacement maximal des bandes de Foreva
suivant (cas des poutres) :
sf
b
d
h
hf
zf
As
TFC est le

h

s f  w f  max 0,8h  w f ; z f  w f ; 
2

wf
h f cotg()
Bandes en U ancrées dans le hourdis par des mèches
Foreva® WFC 100
16. Renforcement statique à l’effort
tranchant à l’EC2
La tenue à l’effort tranchant est assurée dès lors que :
Par analogie au calcul des armatures d’effort tranchant en béton
armé, le renforcement à l’effort tranchant par du Foreva® TFC
est calculé à l’ELU exclusivement.
VEd  VRd  minVRd ,s  VRd , f ;VRd max 
16.1 Notations
où :
VEd
: effort tranchant sollicitant sous combinaison ELU
VEd : effort tranchant ultime à la section considérée
h
: hauteur de la poutre
VRd : effort tranchant résistant
b
: largeur de la poutre
d
: hauteur utile des armatures existantes
As
: section des armatures longitudinales en zone tendue
VRdmax : effort tranchant maximum pouvant être repris par la
section avant écrasement des bielles de compression (§6.2.3
(3) de l’EC2).
Asw / sw
cm2/m)
:
armatures
d’effort
tranchant
existantes
(en

: inclinaison des cadres d’effort tranchant
‘
: inclinaison des câbles de précontrainte par rapport à
l’horizontale

: inclinaison des bielles de compression (21,8°    45°)
hf
®
: hauteur de la bande de Foreva TFC
Contribution des armatures :
VRd , s 
Asw f ywk
cot   cot  sin 
z
s
s
Contribution du Foreva® TFC :
Vf 
Af
sf


z f  f cot   cot  f sin  f
wf
: largeur de la bande de Foreva® TFC
Les valeurs de f et de zf dépendent du type de renforcement :
tf
: épaisseur de la bande de Foreva® TFC
 Cas 1 : bandes ceinturant la poutre
3/14-757
15
f = 913 MPa et zf = 0,9 d
 Cas 2 : bandes en U ancrées dans le hourdis par des pièces
métalliques
f = 913 MPa et zf = Min [0,9 d ; hf]
 Cas 3 : bandes en U ancrées dans le hourdis par des mèches
Foreva® WFC 100 espacées de 50mm ou plus
f=max(flim ; 22000 / (tf x d’))
permet d’augmenter de manière conséquente sa capacité
portante ultime.
Le modèle de calcul est celui des recommandations AFGC de
2011.
La résistance en compression du béton confiné fcd,c peut
s’écrire:
f cd ,c  f cd  f    kc  k h  f l
≤ 913 MPa et zf = Min [0,9
d; hf]
où fl est la pression de confinement du Foreva® TFC
avec d’50mm : espacement des mèches en mm.
tf=0,48 mm
fl= Ep. ju / f
NOTA : Une mèche peut ancrer 22 kN à l’ELU.
17.2 Notations
 Cas 4 : Bandes en U non ancrées dans le hourdis
f
=
zf = Min [0.9 d ; hf – L]
=
: grand diamètre de la section du poteau (section
b
: grand côté de la section du poteau (section
rectangulaire)
a
: petit diamètre de la section du poteau (circulaire ou
elliptique) ou petit côté de la section du poteau (section
rectangulaire)
R
Ac
fcd
fcd,c
l
tf
np
wf
sf
: rayon du chanfrein du poteau (section rectangulaire)
ju
: déformation ultime du Foreva® TFC de confinement
égale à 5‰
f
: coefficient de sécurité égal à 1,15
: coefficient de performance :
Ψf =0,8 pour les poteaux circulaires
Ψf =0,6 pour une section rectangulaire (avec R≥35mm)
circulaire ou elliptique)
f lim (= 417 MPa pour  u  2 MPa )
 Cas 5 : Bandes sur faces latérales seulement
f
D
f lim (= 417 MPa pour  u  2 MPa )
zf = Min [0.9 d ; hf – 2 L]
L’usage de bandes ceinturant la poutre ou de bandes en U avec
ancrage mécanique (mèches ou profilés métalliques) est limité
à des bandes perpendiculaires à l’axe longitudinal de la poutre
(f=90°).
Dans les cas 3, 4 et 5, une couche de Foreva® TFC au maximum
par bande est envisageable. Dans le cas 4, il est possible de
rajouter une deuxième couche qui devra être ancrée (cas 3
avec un espacement de mèche de 100mm).
16.3 Structure en béton précontraint
Les câbles longitudinaux de précontrainte modifient l’effort
tranchant sollicitant selon la force de précontrainte et l’angle
d’inclinaison des câbles par rapport à l’horizontale ’.
VEd  Vext  Pm  sin '
Ψf
Avec :

les effets hyperstatiques de la précontrainte pour une
structure hyperstatique.
: aire de la section de béton
: résistance de calcul du béton non confiné
: résistance de calcul du béton confiné
: ratio de ferraillage longitudinal (= As / Ac)
: épaisseur d’une couche de Foreva® TFC
: nombre de couches de Foreva® TFC
: largeur des bandes de Foreva® TFC
: espacement des bandes de Foreva® TFC
α
: coefficient d’efficacité du confinement. α =3,45 pour fck≤
60 MPa
fl
: pression imposée par le confinement en Foreva® TFC
kc
: coefficient de géométrie
kh
: coefficient de discontinuité du confinement
Ep
: rigidité du confinement
17.3 Poteau circulaire
Un poteau est considéré comme circulaire si sa section droite
est circulaire ou elliptique avec un grand diamètre D inférieur
ou égal à 1,5 fois le petit diamètre a.
Le calcul du renforcement par bandes de Foreva® TFC se fait de
la même façon que pour le béton armé en considérant l’effort
tranchant modifié.
16.4
Dispositions constructives
®
L’espacement maximal des bandes de Foreva
suivant (cas des poutres) :
TFC est le
h

s f  w f  max 0,8h  w f ; z f  w f ; 
2

17. Confinement de poteaux en béton
suivant BAEL 91 rev 99 ou EC2
17.1 Préambule
Le Foreva® TFC permet de confiner des poteaux soumis à une
compression centrée, c'est-à-dire dont la résultante des efforts
reste dans le noyau central (la section est entièrement
comprimée sur toutes ses fibres, le chargement appliqué doit
être centré ou appliqué avec une excentricité inférieure ou
égale à 2 cm).
Pour les poteaux circulaires, la pression de confinement ultime
est donnée par :
fl 
2  t f  n p   ju  E f
 f D
La résistance en compression du béton confiné est alors
calculée avec l’expression :
f cd ,c  f cd   f    k c  k h  f l
Avec
 f = 0,8
α = 3,45 pour fck≤ 60MPa
Coefficient de géométrie kc = 1
Coefficient de discontinuité kh :
Dans ce cas, le confinement du béton améliore sensiblement
ses propriétés mécaniques. L'enroulement de Foreva® TFC
autour d'un poteau, en hélice ou sous forme de cerces fermées,
16
3/14-757
 s f  wf
1 
2 D
1

kh 
1 b  l
 sf 

1  
 D 
17.5 Poteau rectangulaire


 1
Pour un poteau de section rectangulaire dont le grand côté b est
supérieur ou égal à 1,5 fois le petit côté a, le confinement
circonférentiel n'est pas suffisant.
La section rectangulaire doit être décomposée en cellules
carrées à l’aide de dispositifs mécaniques traversant le poteau
(mèche Foreva® WFC 200, étriers ou boulons précontraints).
Chaque cellule est dimensionnée selon le §17.4 ci-dessus.
Pour un confinement total continu, on considèrera kh=1.
rc
a’
béton
a
L’effort de dimensionnement par mètre linéaire à reprendre par
les tiges (ou les mèches) doit être au moins égal à deux fois
l’effort de traction ultime par mètre linéaire dans les bandes de
Foreva® TFC de confinement périphériques. Les cerces de
Foreva® TFC doivent être continues sur tout le pourtour de
l’élément renforcé.
béton non confiné
b’ = b – 2 rc
TFC
17.4 Poteau carré
Un poteau est considéré comme carré si sa section droite est
carrée ou rectangulaire avec un grand côté b inférieur ou égal à
1,5 fois le petit côté a.
Pour les poteaux carrés, la pression de confinement ultime est
donnée par :
fl 
Les justifications
exclusivement.
2  t f  n p   ju  E f
17.61
 f b
La résistance en compression du béton confiné est alors
calculée avec l’expression :
f cd ,c  f cd   f    k c  k h  f l
Avec
poteaux
sont
menées
à
l’ELU
ELU fondamental
ELU accidentel
Si l’accident conduit à la perte de renfort Foreva® TFC (feu,
etc.) le poteau non renforcé doit pouvoir être justifié à la
rupture sous combinaison accidentelle.
Si des dispositions de protection des armatures en place ont été
prises, on en tient compte dans ce calcul.
α = 3,45 pour fck≤ 60MPa
Coefficient de géométrie kc :
17.7 Dispositions constructives
a ' 2 b ' 2
3  Ac
L’espacement maximal des bandes de Foreva® TFC est le
suivant :
s f  w f  min400mm ; 15 ; s 
Coefficient de discontinuité kh :
 s f  wf
1 
2a
kh  
des
La vérification de l’élément se fait suivant l’Eurocode 2 (ou BAEL
91/99) en remplaçant la résistance de calcul du béton en
compression (fcd) par la résistance de calcul du béton confiné
(fcd,c) déterminée selon les prescriptions précédentes.
17.62
 f = 0,6
kc  1 
17.6 Justification des poteaux renforcés par
Foreva® TFC
  s f  wf
 1 
2b

1  l


 1
Pour un confinement total continu, on considèrera kh=1.
Avec :
 Ø le diamètre
comprimées,
minimal
des
armatures
longitudinales
 s l’espacement des cadres d’effort tranchant.
Les angles des poteaux doivent être préparés de manière à
satisfaire un rayon de courbure R≥35 mm.
Dans la zone de recouvrement du composite, la longueur de
recouvrement pli sur pli devra être au moins de 10 cm. Dans le
cas d’un renforcement en spirale, l’ancrage du composite doit
être complété par un renfort horizontal continu (au sommet et à
la base du poteau) de largeur wf.
18. Les contrôles à la mise en œuvre
Les contrôles à la mise en œuvre sont des contrôles internes
(auto-contrôle) réalisés par l’entreprise d’application Freyssinet.
Ils sont définis dans le présent document et peuvent être
rappelés dans la procédure d’exécution fournie au client pour
accord préalablement au démarrage des opérations.
Les résultats des contrôles sont enregistrés sur des fiches
spéciales. Le contrôle comprend les phases suivantes :
 Avant application :
- un contrôle de réception des matériaux sur site,
- un contrôle de réception du support (cohésion superficielle
du support, constat contradictoire de l’état du support, …)
 Pendant l’application :
3/14-757
17
- un contrôle des conditions d’application
d’ambiance et d’environnement)
(conditions
19.23
Arrêt des bandes et longueurs d’ancrages
- une vérification du tracé suivant les plans "bons pour
exécution",
- la réalisation d’une planche composite témoin, de longueur
minimum 20cm, sur un film PEHD conservée à
température ambiante,
- la vérification des consommations de résine par surface
traitée (comptage des pots de résine consommés),
- la vérification du durcissement de la résine (contrôle au
toucher).
19. Dispositions constructives générales
et particulières
Avec al selon définition au §12.6.
19.24
Courbure autour d'arrêtes
19.1 Introduction
Ce chapitre constitue un recueil non exhaustif de dispositions
constructives relatives à l’utilisation du Foreva® TFC dans le
renforcement de structures.
Le Foreva® TFC à coller pour le renforcement d’une structure
doit faire l’objet d’un dimensionnement selon des règles fixées
dans le présent document.
Mauvais
Chanfrein 1X1cm
19.2 Règles constructives générales
19.21
Repérage et orientation des bandes
Le tissu est constitué d'une trame bidirectionnelle à sens de
résistance privilégié dans la chaîne (il est constitué de 70 % de
fibre dans le sens de la chaîne et de 30 % de fibres dans le sens
de la trame).
Arrondi R= 1 cm
R > 20 cm
Le tissu est livré en coupures d’épaisseur égale à environ
0,48 mm et de largeur standard : 300, 200, 150 et 75mm, le
sens privilégié des 70 % de fibres correspondant au sens
longitudinal des coupures.
Reprofilage
Le repérage du Foreva® TFC sur plan se fait par un symbole à 2
flèches indiquant l’orientation de la chaîne (70 % de fibres) et
de la trame (30 % de fibres).
19.22
Superposition des couches et recouvrements
Superposition des couches
19.3 La mèche d’ancrage Foreva® WFC 100
(mèche standard)
30
30
70
INTERDIT
Bandes parallèles
70
70
30
Bandes perpendiculaires et
parallèles
Recouvrement transversal
Ce recouvrement n’est pas nécessaire sauf dans le cas où les
fibres dans le sens de la trame sont sollicitées.
La mèche de carbone Foreva® WFC 100, sert pour fixer ou
ancrer le composite de renforcement structurel Foreva® TFC
quand celui-ci nécessite un ancrage plus important que la
simple adhérence de sa surface collée au support. Elle permet
également de reprendre des efforts déviés ou de remédier à des
points singuliers tels que les poussées au vide.
La mèche est un point de fixation ancré profondément dans le
béton et dont l’autre extrémité est matricée par stratification
avec l’armure du composite Foreva® TFC.
19.31
Composition d’une mèche d'ancrage
Une mèche d'ancrage est constituée d’un assemblage de fibres
de carbone, composé de deux parties :
 l’ancrage : une partie destinée à être enfilée et scellée dans
un forage dans le béton, à l'aide d'une tige de scellement,
 le fouet : une partie fibreuse destinée à être stratifiée avec le
composite Foreva® TFC.
Une mèche d'ancrage est constituée de 26 fils de carbone
minimum, comprenant chacun 12000 fibres. La capacité
d’ancrage garantie à rupture est de 40 kN et correspond à une
largeur de 50mm de bande Foreva® TFC porté à la contrainte de
rupture. La valeur d’ancrage prise en compte dans les calculs
est de 22 kN à l’ELU.
> 5 cm
30
70
Recouvrement longitudinal
Description d’une mèche carbone
70
30
18
> 10 cm
70
30
3/14-757
Ancrage 13 cm
Fouet 13 cm
Stratification du fouet de la mèche
Le fouet est écarté en corolle pour être incorporé dans le
matriçage de la couche de Foreva® TFC en place.
Le matriçage est réalisé avec l’adhésif du Foreva® TFC, et se
fait sur le composite avant que la résine ne soit durcie. On le
réalise avec une spatule à enduire de 30 à 50 mm de largeur,
en pressant fortement les fibres dans le sens du fil.
Application de la deuxième couche de Foreva® TFC
Diamètre 11 mm
19.32
Procédure de mise en œuvre des mèches
d’ancrage :
On suppose les surfaces du support préalablement préparées
pour recevoir la pose du Foreva® TFC.
Si le projet prévoit une deuxième couche de Foreva® TFC, celleci est appliquée immédiatement après la stratification du fouet
de la mèche selon la procédure habituelle.
Dans le cas ou le projet prévoit une seule couche de Foreva®
TFC, la surface occupée par la mèche doit être recouverte d’un
carré ou d’un rectangle de Foreva® TFC découpé à la bonne
dimension.
Traçage des points d’ancrages
Le repérage de l’axe des trous est reporté sur les zones
d’ouvrage hors renforcement.
Perçage des ancrages
30
15
c
L>
La profondeur de perçage est de 15 cm. On s'assure de la
bonne profondeur par l’utilisation d’une butée de profondeur
installée sur le pistolet perforateur.
m
Le perçage est réalisé au moyen d’un perforateur manuel à
roto-percussion. Le diamètre de forêt doit être de 16 mm.
Nota : dans le cas ou l’on rencontre un acier la perforation
devra être légèrement décalée.
L’entrée du trou de scellement doit être légèrement évasée
pour permettre le retournement du fouet d’ancrage sans créer
de bords tranchants. On réalise cet évasement en utilisant un
foret de diamètre de 25 mm pour former un cône d’entrée.
.
16 mm
15 cm
> 10 cm
70
O = 1.5 cm
5
5
19.4 La mèche Foreva® WFC 200 (mèche de
couture)
En cas d’obstacle (dalle ou voile), la continuité des bandes de
Foreva® TFC peut être assurée en utilisant des "coutures". Une
couture est en quelque sorte une mèche d'ancrage double, avec
un fouet aux deux extrémités. Cette couture est enfilée dans un
forage dans le béton, et ses deux extrémités sont stratifiées sur
les bandes de Foreva® TFC à coudre.
Le nombre de fils d’une mèche de couture dépend de la largeur
des bandes à ancrer. Par exemple, une couture avec un fouet
de 76 fils permet de coudre deux bandes de 150 mm de
largeur.
Mise en recette des trous d’ancrage
Les trous d’ancrage doivent être soigneusement soufflés au
moyen d’air comprimé pour être débarrassés des poussières de
forage. Le soufflage est effectué en utilisant un tube plongeur
d’un diamètre et d’une longueur permettant le soufflage
jusqu’au fond du trou.
TFC
couture
Pose de la première couche de Foreva® TFC
La pose du Foreva® TFC, pour la couche d’imprégnation de
résine et la pose du tissu se fait sans tenir compte des trous
réalisés. La stratification du Foreva® TFC doit être complète.
fouet 20 cm
Ecartement des fibres
Le tissu posé, on écarte soigneusement les fibres chaîne et
trame du tissu au moyen d’un outil arrondi (un crayon de bois
peut être utilisé) de façon à découvrir l’entrée du trou de
scellement. Laisser un passage d’environ 12 à 14 mm.
Scellement de la mèche dans le béton
La mèche est scellée au béton au moyen d’une résine époxyde
à deux composants Foreva® Epx SC 980.
La résine en cartouche est extrudée dans le trou de scellement
au moyen d’une pompe et d’une buse à fractionnement statique
placée en extrémité de cartouche. Le trou est rempli
légèrement au dessus de la moitié de sa profondeur.
19.5 Ancrage par profilé métallique
Il est possible d'ancrer des bandes de Foreva® TFC par collage
et pincement entre le béton et un profilé métallique, lui-même
fixé mécaniquement à la structure, par exemple par des spits.
On utilise en général un plat métallique (avec retour en U du
Foreva® TFC) ou une cornière (avec retour en L) dont les
arrêtes sont meulées avec un rayon de 1 cm. Les fixations des
profilés à la structure sont dimensionnées en fonction des
efforts ancrés par les bandes.
L’ancrage de la mèche est introduit dans le trou à l'aide de la
tige de scellement. L'extrémité de la tige de scellement doit
être enfoncée à environ 0,5 cm sous la surface finie.
Un léger excédant de résine Foreva® Epx SC 980 doit apparaître
en surface. Cet excédant sera écrasé à la spatule avant la
stratification du fouet.
3/14-757
R >1cm
cornière
spitée
dans le
béton
TFC avec
retour en L
19
Cas de poutres avec renfort TFC en surface (moment négatif)+
tranchant
Décapage >1cm
Mortier de cachetage
et de protection
19.6 Autres dispositions particulières vis à
vis du délaminage
Le délaminage est la rupture par cisaillement du béton à
l’interface avec le Foreva® TFC. Ce cisaillement est généré au
droit des microfissures de béton par la concentration des efforts
dans le Foreva® TFC.
TFC d’effort tranchant et
de relevage de charge
armature
Plan de cisaillement
Mèches
WFC200
traversant le béton
Les fouets des mèches Foreva® WFC 200 sont collées d’un côté
sur sur les bandes de TFC de tranchant et de l’autre côté sur
les bandes TFC de flexion (en partie supérieure de dalle).
Nota : grâce au moment de continuité, les structures
hyperstatiques ne requièrent en général pas d’armatures de
reprise de la bielle d’about.
TFC
Le délaminage limite généralement la capacité du renforcement
aux ELU à un certain seuil qu’on peut dépasser pour faire
travailler le Foreva® TFC à son maximum (moyennant des
coefficients de sécurité qui tiennent compte de la non ductilité
du Foreva® TFC).
20. Caractéristiques physiques de la
résine FOREVA® EPX TFC
 Caractéristiques physiques
Cette limite peut être contournée en cousant le plan de
cisaillement par l'un des moyens suivants :
 rabattement des renforts Foreva® TFC sur les côtés,
 ancrage mécanique (profilé acier),
 clouage par mèches réparties le long du renfort Foreva® TFC,
 combinaisons des trois solutions précédentes.
19.7 Quelques exemples de dispositions
constructives
19.71
Renforcement type de structures isostatiques
(poutres)
19.72
Renforcement type de structures plancher
(Dalles)
H
< min (3H ; 50cm)
19.73
Mèches ancrées dans
le béton pour la reprise
de la bielle d'appui
Continuité de structures hyperstatiques
Cas de poutres avec renfort TFC en sous face uniquement +
tranchant
TFC d’effort tranchant et
de relevage de charge
20
Mèches WFC100
ancrées dans le
béton
3/14-757
RESINE
DURCISSEUR
Aspect
Liquide épais beige
Liquide épais ambré
Densité
1,32 –1,36
1,00 –1,04
Rapport d'emploi
en poids
100 / 40
Rapport d'emploi
en volume
2/1
 Caractéristiques mécaniques après 7 jours de durcissement à
23°C :
Traction
Résistance à la rupture
Allongement à la rupture
Module E 0.2%
Compression
Résistance à la compression
Test d'arrachement dynamomètre SATTEC après durcissement
7 jours 20° C
Min 80
Après 7 jours
2000 ± 100 MPa
Adhérence sur béton
Min 79
Après 2 jours
56,3 ± 0,7 MPa
4,7 ± 0,1%
Module E
Min 58
Après 24H
1,8 ± 0,3 %
2300 ± 120 MPa
Compression %
Dureté Shore D à
23°C
29,3 ± 1,2 MPa
Ces caractéristiques sont mesurées à chaque lot de fabrication
et mentionnées sur le certificat de conformité.
sur béton sablé sec
mini 2,5 MPa rupture béton
sur béton sablé humide
mini 2,0 MPa rupture béton
 Caractéristiques en fonction de la température
EPONAL
RESINE
EPONAL DURCISSEUR
Mélange
viscosité
viscosité
viscosité
5 °C
78000
58000
45000
8h
12 h
supérieur à 15 jours
10 °C
44000
41000
33000
4 h 30
6 h
>7 jours
15 °C
34000
36000
25000
2 h 30
3 h
7 jours
20 °C
24000
30000
20000
1 h 20
1 h 30
3 - 4 jours
25 °C
18000
27000
18000
50 min
1 h
2 - 3 jours
30 °C
12000
25000
16000
40 min
50 min
2 jours
35°C
9000
23000
13000
30-35 min
40 min
1-2 jours
40°C
7000
22000
12000
25-30 min
30 min
24 heures
45°C
6500
22000
10000
20 min
20 min
24 heures
50°C
5000
22000
11000
15 min
15 min
24 heures
Température
Durcis-sement
DPU 1Kg
DVP 1Kg
total
(Shore D = 70)
 Température de transition vitreuse : Tg=64°
Influence de la température sur le composite
B. Références
expérimentales
Le procédé Foreva® TFC a donné lieu à plus d’une centaine
d’essais. Quelques-uns sont rappelés ci-après.
Poutres en béton armé sollicitées en flexion 3
points
Essais réalisés à l'IUT de Reims en janvier et février 2001.
Des poutres de section rectangulaire (13 x 45 cm, 1,80 m de
portée) sont sollicitées en flexion trois points. Ces poutres sont
surdimensionnées à la flexion de manière obtenir une rupture
d’effort tranchant. 10 échantillons ont permis de vérifier
l’efficacité d’un renforcement par Foreva® TFC selon différentes
configurations.
Poteaux en béton sous compression centrée
Essais réalisés à PPC de avril à juillet 2002. Rapport A208R0 RE
001
Des poteaux en béton armé sont sollicités en compression
centrée. Divers types de ferraillage et de confinement par
Foreva® TFC sont testés, pour vérifier la loi de Richart sur le
béton confiné.
 Essais réalisés au GRL d'ATOFINDLEY en 1998. Rapport
A.Delbos du 26/05/98
 Fluage en traction d'éprouvettes constituées de deux demiprismes 4 x 4 x 16 cm reliés par un renfort Foreva® TFC sur
deux faces. Pas de fluage significatif, ni à 20°C ni à 60°C.
Pas de fluage d'un assemblage par recouvrement, ni à 23°C
ni à 60°C
 Essais en 2002 au GRL d'ATOFINDLEY. Rapport d'essai
BOSTIK-FINDLEY dans note DTF 02/07/03
 Traction cisaillement d'un renfort Foreva® TFC à différentes
températures variables. La résistance en cisaillement de la
résine vaut encore 2,7 MPa à 80°C.
 Essai réalisé au laboratoire EDF/SQR/TEGG/CEMETE en mars
2003. Rapport EFT CE 030227 A
Application du Foreva® TFC sur support et dans ambiance à
50°C. L'adhérence de 1, 2 ou 3 couches de TFC n'est pas
influencée.
Vieillissement accéléré TFC sur béton
 Essais réalisés au laboratoire EDF/SQR/TEGG/CEMETE par le
Groupe GESTE Aéroréfrigérants en mai 1999. Rapport GESTE
EFT GC/99.111 A
Vieillissement accéléré par cyclage thermique, pluie et
ultraviolets.
Vieillissement par cyclage gel-dégel entre -30°C et +20°C
Traction sur support fissuré (pontage de fissures respirantes)
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 Essai réalisé au laboratoire EDF/SQR/TEGG/CEMETE en juillet
2002. Rapport EFT CE 030001 A
Adhérence du Foreva® TFC et traction directe sur
recouvrement. Application sous différentes températures
(23°C à 40°C) et hygrométries (80% à 95%), vieillissement
artificiel.
Dans tous les cas, pas de vieillissement du Foreva® TFC ni perte
d'adhérence.
Réaction au feu
Essais de réaction au feu réalisés a LNE le 17/03/2010. Rapport
L010120.
Il s’agit d’essais de classement M. Le Foreva® TFC présente un
comportement au feu de type M1 sur tout support M0 non
isolant.
C. Références chantier
Le procédé Foreva® TFC est appliqué depuis plus de 20 ans. Le
tableau ci-dessous regroupe quelques rédférences chantier
parmi les plus récentes.
2013 – CROSNES SUR
LOIRE – Carrefour market
Renforcement de poutres
2013 - SAINT DENIS - Hôpital
Delafontaine
Renforcement de poutres
2013 – IVRY - Centre
commercial Carrefour
Renforcement de dalles
2013 – PARIS - Piscine
Berlioux
Renforcement par TFC des
bétons présentant un déficit
d’armatures
2012 – FOSSES – Parking
Square Eole
Renforcement par TFC en
sous face de dalle + en
chapeau sur les poutres
2012 – LE CHESNAY – Rue
des 2 Frères
Renforcement de dalles de
poutres et de poteaux par
béton projeté et TFC
2012 – PIERREFITTE – Bld
Charles de Gaulle
Renforcement de dalles de
poutres et de poteaux par
béton projeté et TFC ;
2012 – ANNECY Le Cadix
Renfort par TFC
2012 – CADAM (06)
Renforcement PH R+4 et R+5
2012- Hopital Pasteur II (06)
Renforcement par TFC
2012 – Les terrasses du port
(13)
Renforcement par TFC
2011 – CRETEIL Immeuble
André Maurois
Renforcement de balcons
2011 – PARIS – 164, Rue de
Saussure
Renforcement Foreva TFC de
dalle pour augmentation de
capacité portante
2011 – PARIS – Hôpital
Sainte Anne
Renforcement en chapeau par
TFC des dalles
2011 – APHAD Pont d’Ain
Renforcemenrt de dalles par
TFC
2011- Usine EDF de
Beaumont Monteux
Renforcemenrt par TFC
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Annexes au Dossier Technique
1. Fiche de contrôle de la mise en œuvre : contrôle journalier
FREYSSINET INTERNATIONAL et Cie
Désignation affaire :
Fiche de suivi et de contrôle de l'exécution
Affaire n° :
TFC
Documents applicables :
Procédure Interne n°
Localisation :
Fiche n°
Zone traitée :
AT 3/07-540
Plan de repérage n°
Support (matériau) :
CONTRÔLES :
FREQUENCE
CRITERE
1 PAR ZONE
MOYENS
SYSTEMATIQUE
ET OBLIGATOIRE
VISUELS / HYGROMÊTRE
THERMOMÊTRE DE CONTACT
DESCRIPTION
OBSERVATIONS
. Résine :
Nature :
Numéros de lot
. Etat du support :
Sablage à sec
Sablage humide
Hydrodécapage
Bouchardage
Pistolet à aiguille
Traitement des fissures
Ragréage
Traitement des armatures
. Essai adhérence du support
(voir fiche de contrôle arrachement)
Mpa
matin (8h30)
ap. midi(15h00)
. Température du support :
°C
. Température ambiante : maxi
°C
mini
°C
. Hygrométrie de l'air :
. Consommation de résine
Réalisation de planche témoin
(oui/non)
Conditions pour l'application
Température ambiante minimum : 5 °C
Support : température comprise entre 5 °C et 35 °C
Stockage de la résine : température comprise entre 5 °C et 45 °C
Adhérence minimum du support : 2MPa
Contrôler le point de rosée sur chaque zone juste avant l'application de la résine (en trois points espacés)
VISAS DE CONTRÔLE (mini Resp. Chantier)
Désignation
FREYSSINET
Resp. Chantier
FREYSSINET
Resp. Travaux
FREYSSINET
Contrôle Externe AQ
page : 01/01
Réf.: IDFN QSE PG 8.2-01 – A22
3/14-757
Nom
Visa
COMMENTAIRES
Date
Facultatif
© freyssinet france - région Ile de France & Normandie - tous droits réservés
ind. Or date : 29/04/2010
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2. Fiche de contrôle de la mise en œuvre : récapitulatif
FREYSSINET INTERNATIONAL et Cie
Désignation affaire :
Fiche de suivi et de contrôle de l'exécution
Affaire n° :
Fiche N° :
TFC SUIVI DES CONTROLES
ANALYSE DES PRINCIPAUX RISQUES ET DEFINITION DES POINTS DE CONTRÔLE
- Utilisation de m atériaux aux caractéristiques différentes de celles définies au contrat (voir point contrôle 1)
- Le support n'a pas la contrainte de cisaillem ent adm issible de 2 Mpa (voir point contrôle 2)
- L' adhérence du TFC sur le support n' est pas correcte (voir point contrôle 3 )
- Percem ent du TFC pour réaliser une fixation (voir point contrôle 4)
CRITERE
TYPE DE CONTROLE
OBSERVATIONS
Réception des m atériaux
- Tissus de Fibre de Carbone en largeur75 mm
conforme oui non
Livraison du ……….
- Tissus de Fibre de Carbone en largeur 150 mm
conforme oui non
Livraison du ……….
- Tissus de Fibre de Carbone en largeur 200 mm
conforme oui non
Livraison du ……….
- Colle EPONAL TFC Résine et EPONAL TFC Durcisseur
conforme oui non
Livraison du ……….
conforme oui non
Si non ouverture FAQSE
Préparation du support par ponçage.
- L 'essai d'arrachement par traction directe réalisé sur trois pastilles
est au moins égal à 2 Mpa.
Voir feuille de contrôle
Suivi du point de rosée pendant la m ise en œuvre du TFC
A chaque opération de collage le point de rosée est contrôlé
conforme oui non
Voir feuille de contrôle
Si non , alors interdiction de coller
Chaque bande de TFC est bien positionné
Contrôle final de durcissem ent de la résine
(Calpinage conforme au plan d'éxécution)
(contrôle au toucher)
Zone n°
Zone n°
- Poutre R+1
conforme oui non
- Poutre R+1
conforme
oui non
- Plancher Haut R+2
conforme oui non
- Plancher Haut R+2
conforme
oui non
- Plancher Haut R+3
conforme oui non
- Plancher Haut R+3
conforme
oui non
- Plancher Haut R+4
conforme oui non
- Plancher Haut R+4
conforme
oui non
- Plancher Haut R+5
conforme oui non
- Plancher Haut R+5
conforme
oui non
- Dalle MRH 4
conforme oui non
- Dalle MRH 4
conforme
oui non
Réalisé
oui non
Fabrication d'un "planche com posite tém oin" longueur m inim um 20 cm sur film PEHD
VISAS DE CONTROLE
COMMENTAIRES
Désignation
Nom
Visa
Date
X
Critère : cocher la case appropriée
FREYSSINET Resp.Chantier
FREYSSINET Resp.Travaux
FREYSSINET Contrôle Externe AQ
Facultatif
© freyssinet france - région Ile de France Normandie - tous droits réservés
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