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Dans le domaine du génie civil, la technique de collage est essentiellement utilisée pour la réparation et le renforcement d’ouvrages en béton. En collant par exemple des renforts en acier ou en matériaux composites sur les structures, leur durée de vie est prolongée et ceci à moindre coût. Par ailleurs, le collage est aussi pensé aujourd’hui pour la réalisation de structures neuves, où il intervient entre autres pour la réalisation de structures multi-matériaux, comme les composites ou encore le bois et le béton.
Aussi, pour contribuer au développement de cette technologie, le laboratoire Navier travaille depuis plusieurs années à l’optimisation de structures mixtes bois-béton. Il participe aussi à la valorisation du bois dans les ouvrages d’art pour répondre à la problématique de développement durable. Ce type de structures, usuellement assemblées par des connecteurs métalliques, a pour principe d’utiliser chacun des matériaux dans leur domaine de prédilection. Ainsi, le béton travaille en compression et le bois reprend les efforts de traction. Des études expérimentales et théoriques réalisées à Navier ont montré la bonne performance mécanique des systèmes d’assemblages par collage appliqués aux structures mixtes bois-béton. La structure qui comporte une dalle en béton fibré ultra-performant et une poutre en bois, assemblés exclusivement par un adhésif époxy, présente une raideur plus importante qu’avec des connecteurs traditionnels et a été validée en fatigue sous conditions thermo-hydriques constantes.
Pour pouvoir valider le système de connexion par collage appliqué aux structures mixtes bois-béton, il est essentiel d’assurer leur tenue à long terme lorsque celles-ci sont soumises aux conditions climatiques extérieures. Il s’agit alors de faire une étude complémentaire relative à l’influence des variations climatiques sur la tenue d’un assemblage collé bois-béton. En effet, des variations hydriques peuvent altérer les propriétés d’adhérence de la colle mais aussi induire des dommages dans le bois, dans le béton, et au niveau de l’interface notamment en raison des propriétés différentes entre ces deux matériaux.
L’utilisation du bois dans le domaine du génie civil est une alternative intéressante dans le sens où elle s’inscrit dans une démarche de développement durable. Ce matériau, puits de carbone, consomme peu d’énergie pour sa production et sa transformation et contribue ainsi à diminuer les émissions de dioxyde de carbone. La question de l’environnement est aujourd’hui incontournable et les atouts que le matériau bois présente permettent de satisfaire aux besoins environnementaux et énergétiques de la société. Le bois est utilisé dans le domaine de la construction, en tant que matériau de structure, en particulier dans les ouvrages d’art. Lorsqu’il est utilisé en tant que structure porteuse, on le retrouve sous forme de bois massif ou de produit reconstitué, notamment le lamellé-collé. Il s’agit d’un procédé de fabrication consistant à coller entre elles des lamelles de bois d’épaisseur limitée à 45 mm, l’intérêt étant d’obtenir une pièce de grande dimension ou de forme particulière (par exemple arrondie) qui autorise des structures de plus grande portée et plus performantes ou innovantes .
Aujourd’hui, le bois connaît une ère nouvelle en France. Passerelles piétonnes, et ponts routiers en bois ont vu le jour récemment. Le pont sur la Dore, construit en 1994 à St-Gervais-sous-Meymont, est un pont routier, de 33 m de longueur et de 6 m de largeur. Sa structure porteuse est composée d’éléments de bois lamellé-collé. Le pont de Merle a vu le jour en 1λλλ. Il s’agit d’un ouvrage de 57 m de portée dont la structure est en bois lamellé-collé de douglas. On peut citer aussi les passerelles de Doubs à Oye et Pallet (1993) et d’Ajoux (2000), bâties en bois massif, ainsi que la passerelle de Vaires (2004), en Seine-etMarne .
L’utilisation du bois s’étend aussi dans le domaine du bâtiment. Ses applications sont nombreuses : structures porteuses (dont charpentes), éléments de façade (panneaux, bardages), menuiseries extérieures, menuiseries et aménagements intérieurs, revêtements de sol et mur (parquets, lambris) etc.
Aujourd’hui, le matériau bois est un thème de recherche en pleine expansion, et se voit à la base d’innovations séduisantes. Ainsi, en plus de son utilisation traditionnelle en matériau seul dans les ouvrages d’art ou dans le bâtiment, le bois est aussi assemblé à d’autres matériaux de construction aux propriétés différentes tels que l’acier ou le béton. La combinaison « multi-matériaux » est alors optimisée de façon à tirer au mieux profit des propriétés mécaniques et thermiques spécifiques de chaque matériau. On peut citer pour exemple la passerelle de La Rochelle en Ardenne d’une longueur de 32 m, construite en 2006, qui assemble le bois et l’acier de façon à ce que le bois travaille en compression et l’acier en traction .
La mixité bois-béton s’est aussi imposée comme étant une solution intéressante dans le domaine des ouvrages d’art pour la réalisation de ponts, mais aussi dans le domaine du bâtiment dans la réalisation de planchers mixtes bois-béton.
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