Renforcement de la maçonnerie historique par les composites TRM

Les monuments historiques en maçonnerie représentent un héritage culturel, artistique, historique, et scientifique. De nombreux séismes ont mis en évidence la vulnérabilité de ces structures qui subissent des dommages importants.Dans ce contexte, le présent sujet de thèse, à caractère expérimental et numérique, vise à approfondir la connaissance relative au comportement de murs maçonnés, principalement ceux renforcés par matériaux composites vis-à-vis de sollicitations dans leur plan. Ils s’inscrivent dans le cadre de la réhabilitation du patrimoine bâti vis-à-vis du risque sismique notamment du fait de la reconsidération du zonage en France rendu, depuis peu, plus exigeant. Aussi, d’un point de vue technologique, ces travaux visent à apprécier, évaluer et hiérarchiser l’intérêt et les potentialités de solutions de réparation/renforcement mobilisant des matériaux composites à base de matrice minérale et de renfort textile (Textile Reinforced Mortar, TRM).Dans une première partie, à l’échelle du matériaux composite (TRM), une étude d’optimisation visera à identifier le couple matrice minérale/ renfort textile optimal pour le renforcement de murs en maçonnerie. A cet effet, une campagne expérimentale visant à identifier les performances mécaniques en traction directe des composites TRM constitués de différentes formulations de matrices minérales renforcées par différents configurations de renfort textile (verre 1 ou 2 couches) sera réalisée dans l’optique de sélectionner le couple matrice/ renfort textile qui sera par la suite utilisé pour la réparation de murs maçonnés.Dans un second temps, à l’échelle de l’élément de structure, une campagne expérimentale portant sur des murs maçonnés en brique de terre cuite renforcés par composites TRM, sera conduite sous sollicitations quasi statique puis cycliques de cisaillement dans le plan des murs ( en utilisant le banc de cisaillement du LMDC) avec pour impératif, la nécessité de restituer les conditions limites de sollicitations sous séisme.La technique de corrélation d’images sera mobilisée au cours de l’expérimentation afin d’identifier les champs de déformations locales dans la maçonnerie ainsi que dans le renfort TRM. Cette dernière sera par la suite utilisée pour évaluer le taux de travail (et donc de participation) du matériau composite dans la réparation. La technique de mesure de champs de déformation par fibre optique sera quant à elle utilisée pour identifier les caractéristiques de déformation (éventuel glissement) à l’interface renfort composite / mur en maçonnerie et cela en collant une fibre sur chaque composant.Enfin dans une dernière partie et d’un point de vue modélisation analytique et numériques des modèles de recalcul de capacité portante de structures renforcées par composites TRM seront proposés afin de vulgariser le concept et de faciliter son intégration dans le monde industriel ainsi que dans les codes de calcul.