thesis

Etude des caractéristiques mécaniques et physico-chimiques de composites ciments-fibres organiques

Defense date:

Jan. 1, 1992

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Institution:

Lyon, INSA

Disciplines:

Civil engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

This work deals with the study of the mechanical properties of organic fibres reinforced cementitious composites and the microstructural analysis of fibres-rnatrix interfaces. Seven fibres were chosen : polyamide, polyacrylonitrile, polyester, polypropylene, polyvinylalcohol, polyaramid and carbon. The reinforcement ratios varied from 0. 35 to 6% by weight. The results obtained from the study of some continuous fibres reinforced cementitious composites show a certain adhesion fibres and matrix witch can be assessed from "reinforced concrete" modelling. When short fibres are used, the portlandite is the main hydrate at fibre-matrix interface. It reacts with polyester fibres and leads to a brittle composite with time. In other cases, it prevents fibres from slipping and reduces the composite ductility (polyvinylalcohol, polyacrylonitrile). For polyamide and polypropylene fibres, the ductility is preserved. With polyaramid and carbon, brittle composites are obtained.

Abstract FR:

Ce travail concerne d'une part l'étude du comportement mécanique de composites ciment-fibres organiques et d'autre part, l'analyse micro structurale des interfaces fibres-matrice. Sept fibres sont choisies : polyamide, polyacrylonitrile, polyester, polypropylène polyvinylalcool, polyramide et carbone. Les dosages en fibres varient entre 0,35 et 6%. Les résultats obtenus sur des composites renforcés par des fibres longues montrent qu'il existe une certaine adhérence des fibres qui peut être estimée à partir d'une modélisation de type « béton armé ». Dans les composites à fibres courtes, la portlandite est le principal hydrate présent à l'interface fibre-matrice. Elle entre en réaction chimique avec les fibres de polyester et conduit à une fragilisation du composite au cours du temps. Dans d'autres cas, elle empêche le glissement des fibres·et diminue la ductilité du composite (polyvinylalcool, polyacrylonitrile). Pour les fibres de polyamide et de polypropylène, la ductilité est conservée dans le temps. Avec les fibres de polyaramide et de carbone, on obtient des composites fragiles.