Amélioration de l'interface fibre de basalte/résine vinylester dans les composites à hautes résistances thermique et mécanique pour les structures du génie civil

 

Mathieu Robert

Université de Sherbrooke

 

Domaine : matériaux

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2014-2015

Les fibres de basalte, issues de roches volcaniques naturelles, ont été fortement utilisées ces dernières années, car elles associent, de façon avantageuse, performances mécaniques et thermiques et faible coût par rapport aux fibres synthétiques de verre et de carbone. Elles sont maintenant utilisées pour la fabrication de matériaux composites polymères renforcés de fibres (PRF) pour des applications en renforcement des structures. Elles se distinguent en particulier par des températures d'utilisation et des propriétés mécaniques supérieures à celles du verre, ce qui en fait des fibres intéressantes pour les applications soumises à des températures élevées ou pour les structures précontraintes.

Cependant, leur utilisation dans les composites n'est pas parfaitement maîtrisée et leurs propriétés sont inférieures aux prédictions théoriques, du fait de déficiences à l'interface fibres/matrice. Une solution novatrice pour pallier ce problème est la réalisation d'un revêtement des fibres. Ce revêtement est composé de résine époxyde renforcée avec des nano-charges minérales.

Dans ce projet, différents traitements de surface seront réalisés sur les fibres de basalte et les effets sur les propriétés à court et long termes des composites fabriqués seront étudiées. L'amélioration des propriétés d'interface des PRF à base de basalte mènera à une augmentation de leurs propriétés et de leur durabilité à long terme (plusieurs décennies), proposant du même coup une alternative performante, économique et écologique aux PRF à base de verre déjà développés pour le génie civil.