Sika renforcements d-ouvrages_carbodur

Sika® CarboDur®
REFURBISHMENT
RENFORCEMENT D’OUVRAGES

Tout au long de la durée de vie d’une structure porteuse, des changements d’affectation,
des augmentations des charges d’exploitation ou des normes devenues plus sévères
peuvent rendre nécessaire un renforcement ultérieur de la structure porteuse. Avec des
matériaux composites modernes, Sika offre des solutions efficaces qui ont été développées
spécifiquement pour les différentes utilisations dans le domaine du renforcement
d’ouvrages. Que ce soit pour des renforcements des résistances à la flexion, à l’effort
tranchant ou à la compression, en béton armé ou précontraint, Sika dispose du système
de solution adapté.
LA SÉCURITÉ AVANT TOUT

3
WATERPROOFING
BASEMENT WATERPROOFING WITH Sikaplan® SHEET MEMBRANES
REFURBISHMENT
Renforcement d’ouvrages
CONTENU
04 Aperçu des systèmes Sika pour le renforcement d’ouvrages
08 Composants du système
10 Systèmes Sika pour le renforcement d’ouvrages
11 Sika® CarboDur® Lamelles pour rainures
12 Sika® CarboShear L
13 SikaWrap® Strang
14 SikaWrap® Tissu
15 SikaWrap® Application à sec
16 Sikadur® Colles à base de résine époxy
20 Système Sika® TRM
22 Lamelles précontraintes avec le système CarboStress®
24 Composition du système
26 Protection ignifuge
27 Sika® CarboDur® Appareil de chauffage
28 Renforcement d’ouvrages en théorie
30 Ancrages d’extrémité
31 Logiciel de calcul Sika® CarboDur®
32 Références
35 Assurance qualité

Système
Sika® CarboDur®
Système StressHead
CarboStress®
Système Sika®
CarboShear
Système
SikaWrap®
Système Sika® TRM
1 2 3 4 5
1
2
3
APERÇU DES SYSTÈMES SIKA
POUR LE RENFORCEMENT
D’OUVRAGES
1
1
1

Système Sika® CarboDur®
Système StressHead CarboStress®
Système SikaWrap®
1
2
3
1
3
1
3
3

Sika® CarboDur®
Lamelles
Sika® CarboDur®
Lamelles pour rainures
Sika® CarboShear L
Equerre d’effort tranchant
SikaWrap® Tissu
Bandes préfabriquées en PRFC
(polymère à renfort de fibres
de carbone), très résistantes,
de diverses dimensions, pour le
renforcement de la résistance à
la traction par flexion de béton
armé, maçonnerie, acier et bois.
Il en existe deux types dont le
matériau possède des propriétés
différentes. Les bandes sont
collées au moyen de Sikadur®-30.
Bandes préfabriquées en PRFC,
très résistantes, de diverses
dimensions, pour le renforce-
ment de béton, bois et maçon-
nerie, ainsi que pour les éléments
de construction présentant une
faible résistance à la traction. Il
existe deux types de forme dif-
férente dont le matériau présen-
te des propriétés différentes.
́́ Section transversale circulaire
́́ Section transversale
rectangulaire
Les bandes sont collées dans
les rainures au moyen de
Sikadur®-30, Sikadur®-330 ou
Sika AnchorFix®-3+.
Equerres préfabriquées en PRFC,
très résistantes, de diverses
dimensions, pour le renforcement
à l’effort tranchant de structures
en béton armé. Les équerres sont
collées au moyen de Sikadur®-30.
L’ancrage peut aussi être réalisé
au moyen de la spatule dentée
patentée dans la zone comprimée
de la dalle en béton avec
Sika AnchorFix®-3+.
Tissu unidirectionnel en fibres de
carbone pour le renforcement de
linteaux, piliers et éléments de
construction courbes.
SikaWrap®-231 C et SikaWrap®-301
C sont collés par procédé à sec au
moyen de Sikadur®-330.
COMPOSANTS DU SYSTÈME
8
WATERPROOFING
REFURBISHMENT

SikaWrap® Strang Colles Sikadur® SikaWrap® Grillage Mortier Sika MonoTop®
SikaWrap® FX-50 C
Mèches de fibres de carbone
flexibles, très résistantes, pour
le renforcement de béton armé,
maçonnerie, acier, aluminium
et bois.
́́ Lamelles flexibles
́́ Ancrage de tissus
SikaWrap® FX-50 C est imprégné
et collé à l’aide de Sikadur®-300.
Sikadur®-30 Normal
Colle thixotrope à 2 composantes
pour armatures
Sikadur®-30 LP
Colle à 2 composantes pour
armatures, à temps d’utilisation
long (Pot life) spécialement pour
l’application des bandes par basses
températures avec l’appareil de
chauffage Sika® CarboDur®
Sikadur®-300
Résine à 2 composantes pour
l’imprégnation et le collage de
SikaWrap® FX-50 C
Sikadur®-330
Résine thixotrope d’imprégnation
à 2 composantes pour le collage
de SikaWrap® de poids unitaire
jusqu’à env. 400 g/m2
Sika AnchorFix®-3+
Colle d’ancrage bicomposante,
peut être appliquée au moyen
d’un pistolet pour cartouches
standard
SikaWrap®-350 Grid G
Tissu en fibre de verre bidirection-
nel avec un revêtement résistant
aux alcalins pour le renforcement
et la réparation de maçonneries.
SikaGrid®-350 G est posé sur la
couche de Sika MonoTop®-722
Mur fraîchement appliquée et
ensuite recouvert.
Sika MonoTop®-722 Mur
Mortier R2 renforcé de fibres,
à base de ciment, avec un
module d’élasticité bas semblable
à celui de la maçonnerie et du
béton à faible résistance à la
compression.
9
WATERPROOFING
REFURBISHMENT

10
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
SYSTÈME DE RENFORCEMENT
D’OUVRAGES SIKA
Les bandes Sika® CarboDur® sont des lamelles préfabriquées en polymère renforcé de fibres de
carbone (PRFC) pour le renforcement structurel d’ouvrages en béton, bois et maçonnerie. Grâce
à leur fabrication industrielle, les lamelles possèdent des propriétés du matériau définies et
contrôlées, indépendamment de la mise en œuvre sur le site.
Plus de 20 ans d’expérience dans le secteur du renforcement au niveau mondial
Bandes préfabriquées très résistantes, pour le renforcement et la stabilisation de structures porteuses en béton, bois
et maçonnerie. Les bandes sont collées comme éléments de structures porteuses externes à la structure du bâtiment
au moyen de la colle Sikadur®-30 à base de résine époxy.
* Au cas où le support en béton ne répondrait pas aux exigences minimales en matière
de résistance à la traction, les alternatives suivantes avec des produits Sika sont disponibles:
- Sika® CarboDur® Lamelles pour rainures (type BC ou S)
- Tissu SikaWrap®
Utilisations
́́ Augmentation de la résistance à la flexion
pour moments positifs ou négatifs
́́ Absorption des tractions transversales
́́ Remplacement en cas de sectionnements d’armatures
́́ Adaptation de la structure porteuse aux nouvelles normes
Avantages
́́ Pas de corrosion, résistance élevée
́́ Deux types de rigidité différente (lamelles S + M)
́́ Excellentes durabilité et résistance à la fatigue
́́ Disponibles en différentes longueurs,
pas de raccords nécessaires
́́ Faible épaisseur peuvent être peintes/enduites
́́ Facilement transportables (rouleaux)
́́ Croisements des bandes simples à exécuter
́́ Faible poids propre et ainsi simples à installer,
aussi en plafond (sans moyens auxiliaires)
́́ Préparation minimale des lamelles nécessaire
́́ Très faible dispersion des propriétés mécaniques
́́ Rapports d’essais et homologations disponibles
Limites Recommandation Sika SIA 166
Résistance à la traction du support en béton* min. 1.5 N/mm2
, en moyenne 2.0 N/mm2
min. 1.5 N/mm2
Planéité du support SIA 166 max. 5 mm sur une longueur de 2 m
max. 1 mm sur une longueur de 0.3 m

11
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Bandes préfabriquées en fibres de carbone, très résistantes, pour le renforcement structurel proche de la surface de structures
porteuses en béton, bois et maçonnerie. Les bandes sont collées dans des rainures au moyen de la colle Sikadur®-30,
Sikadur®-330 ou Sika AnchorFix®-3+.
UTILISATIONS
́́ Renforcement d'éléments de construction présentant une
faible résistance à la traction
́́ Renforcement de maçonneries
́́ Complément d'armatures
Sika® CarboDur® BC Lamelles pour rainures
́́ En cas de faible couverture des armatures
AVANTAGE EN GÉNÉRAL
́́ Pas de corrosion, résistance élevée
́́ Excellentes durabilité et résistance à la fatigue
́́ Meilleure utilisation de la lamelle
́́ Meilleure résistance au feu grâce à l’intégration dans
l’élément de construction
́́ Pas de préparation/égalisation des surfaces nécessaires
́́ Très faible dispersion des paramètres grâce à la
préfabrication industrielle du composite
AVANTAGES DES LAMELLES POUR RAINURES
Sika® CarboDur® S
́́ Facilement transportable (rouleaux), (les lamelles pour
rainures BC ne sont disponibles que sous forme de tiges)
AVANTAGE DES LAMELLES POUR RAINURES
Sika® CarboDur® BC
́́ Faible profondeur de montage, en cas de faible couverture
des armatures
Remarques importantes
́́ Les distances aux bords libres et les entraxes
seront choisis en fonction de la résistance du support
́́ L’armature existante ne doit pas être sectionnée
Résistance à la traction du support en béton min. 1.0 N/mm2
–
Sika® CarboDur®
LAMELLES POUR RAINURES
Sika® CarboDur® Lamelles pour
rainures
Lamelles pour
rainures BC-
Section
transversale

12
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Les équerres d’effort tranchant et de renforcement en PRFC
sont la solution idéale pour le renforcement de poutres et
linteaux qui ont été exécutés à angle droit. Les équerres de
cisaillement Sika® Carbon Shear L sont disponibles en diffé-
rentes longueurs de branches qui sont simplement ajustées
à la poutre existante. L’ancrage se fait directement dans
la plaque (voir aussi chapitre Ancrages). Les équerres sont
collées comme armature externe à la structure porteuse au
moyen de Sikadur®-30.
1
Au cas où le support en béton ne répondrait pas aux exigences minimales en matière de
résistance à la traction, l’alternative suivante avec un produit Sika est disponible:
Tissu SikaWrap®
2
Pour remplir les conditions, la poutre peut être reprofilée sur le côté vertical avec
un mortier époxy. En cas de fortes divergences, il en résulte un reprofilage
de grande ampleur. Dans ce cas, il est recommandé de recourir aux tissus SikaWrap®.
UTILISATIONS
́́ Renforcement à l’effort tranchant de poutres en béton
présentant l’âme perpendiculaire à la face inférieure
́́ Remplacement des étriers en cas d’exécution
de réservations ultérieures
́́ Augmentation de la résistance ultime en cas de modifications
des normes
AVANTAGES
́́ Pas de corrosion / résistance très élevée
́́ Excellente durabilité et résistance à la fatigue
́́ Amélioration de la résistance à l’effort tranchant
́́ Ancrage patenté
́́ Faible épaisseur, peut être peint / enduit
́́ Facile à transporter
́́ Facile à installer, pas besoin d’équipements lourds
́́ Faible dispersion des paramètres grâce
à une fabrication industrielle
́́ Rapports d’essais et homologations
Résistance à la traction du support en bétons1
min. 1.5 N/mm2
, en moyenne 2.0 N/mm2
min. 1.5 N/mm2
Angles de la poutre2
90° ± 2° –
Sika® CarboShear L

13
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Les mèches de fibres de carbone conviennent parfaitement
comme solution individuelle pour de nombreuses utilisations
dans le domaine du renforcement statique d’ouvrages comme
p.ex. ancrage, liaison ou disposition ultérieure d’armatures.
SikaWrap® FX-50 C
Mèche de fibres de carbone unidirectionnelle dans un étui en
plastique. Celle-ci est imprégnée avec Sikadur®-300 et, en
fonction de l’utilisation, collée à la structure porteuse avec
la colle correspondante Sika à base de résine époxy.
UTILISATIONS
́́ Ancrage des tissus SikaWrap® sur le béton et la maçonnerie
́́ Liaison des tissus SikaWrap® sur les structures en béton
ou la maçonnerie
́́ Renforcement flexible, à proximité de la surface
́́ Remplacement de l’armature
́́ Réalisation ultérieure de nœuds d’armature,
raccords passifs, etc.
AVANTAGES
́́ Pas de corrosion, résistance très élevée
́́ Utilisation multifonctionnelle
́́ Application simple
́́ Façonnage de forme flexible
́́ Léger à transporter
Résistance à la traction du support
(béton / maçonnerie)
min. 1.0 N/mm2
–
SikaWrap® Strang

14
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Résistance à la traction des supports en béton min. 1.0 N/mm2
–
Angles Angles sortants:
Doivent être arrondis suivant un rayon
de 25 mm
Angles rentrants:
Il faut reprofiler une gorge suivant un rayon
minimal de 25 mm avec un mortier époxy.
–
Empreintes du coffrage ≤ 0.5 mm –
Chevauchement minimal
dans le sens des fibres
≥ 150 mm –
Les tissus SikaWrap® sont des tissus unidirectionnels qui,
contrairement aux lamelles préfabriquées, sont flexibles
dans leur utilisation. Presque toutes les géométries sont pos-
sibles comme p.ex. les frettages de piliers, renforcements de
poutres et linteaux qui ne disposent pas d’une forme géomé-
trique rectangulaire. Le collage en grande surface ne sollicite
pas les surfaces en béton avec la même force et agit favor-
ablement sur des supports de résistance faible. Le collage et
la fabrication du composite se fait directement sur le chantier
au moyen de Sikadur®-330 en tant qu’application à sec.
La qualité et la dispersion des paramètres du composite
dépendent donc fortement de l’applicateur. Il faut accorder un
soin tout particulier aux tissus afin d’éviter que les fibres ne
se cassent lors de l’application.
*Les tissus SikaWrap® sont des tissus unidirectionnels qui doivent être chevauchés
uniquement dans le sens des fibres (direction de la force). Dans le sens transversal,
les tissus peuvent être posés bord à bords (0 mm de chevauchement pour le sens
transversal à 90°).
UTILISATIONS
́́ Augmentation de la résistance à la compression
et de la ductilité des piliers
́́ Amélioration de la résistance à l’effort tranchant
en cas de poutres non rectangulaires
́́ Renforcements en cas de faible résistance de la surface
́́ Augmentation de la résistance ultime
en cas de modifications des normes
AVANTAGES
́́ Pas de corrosion / résistance élevée
́́ Application flexible, particulièrement
en cas de surfaces courbes
́́ Plus grande surface de liaison pour la répartition des forces
en cas de supports faibles
́́ Faible épaisseur, peut être peint / enduit
́́ Léger à transporter
́́ Facile à installer, pas besoin d’équipements lourds
TISSUS SikaWrap®

15
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Les tissus de poids unitaire jusqu’à env. 400 g/m2
peuvent
facilement être appliqués par procédé à sec. Avec cette
méthode, la colle thixotrope Sikadur®-330, à base de résine
époxy, est appliquée directement sur le support préparé à
l’aide d’une spatule dentée appropriée. L’application de la colle
doit se faire dans le sens de la force/sens des fibres du tissu.
Le tissu encore sec est pressé fermement dans la colle appli-
quée et imprégné au moyen d’un rouleau approprié.
Pour recevoir ultérieurement un enduit à base de ciment,
le tissu peut être revêtu d’une mince couche de Sikadur®-330
qui sera par la suite saupoudrée avec du sable de quartz.
SikaWrap® APPLICATION À SEC

16
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
AVANTAGES
́́ Sert comme couche de fond (ragréage), mortier de reprofilage,
masse à spatuler et colle
́́ Collage rapide et économique de lamelles
́́ Système testé
- Selon EN 1504-4
- Test complet du système auprès d’un institut
de contrôle indépendant
- Tests internes Sika sous des conditions sévères
AVANTAGES DE Sikadur®-30 LP
́́ Durée d’utilisation (Pot life) et d’ouvrabilité prolongés
- Convient pour une utilisation par des températures
ambiantes allant jusqu’à 55°C
́́ Augmentation de la température d’utilisation
- La température d’utilisation augmente nettement en cas
de durcissement par des températures élevées (utilisation
de l’appareil de chauffage Sika® Carbodur® Heizgerät
recommandée)
Remarque générale en matière de sécurité:
Les fiches de données et de sécurité (FDS) correspondantes contiennent des indications
complètes en matière de santé et de sécurité.
Sikadur®-30
Bewehrungskleber für die Verbindung zwischen CFK-Lamelle und Untergrund.
Sikadur® COLLES
À BASE DE RÉSINE ÉPOXY
La combinaison unique d’une excellente adhérence sur de nombreux supports (béton, acier, bois, maçonnerie, PRFC etc.)
d’une résistance élevée et d’une faible tendance au fluage font des résines époxy Sikadur® des colles idéales pour un
renforcement sûr et efficace des structures porteuses.
Colle d’armature pour la liaison entre les lamelles en PRFC et le support.

Domaines d’utilisation
Sika®CarboDur®Lamelles
Sika®CarboDur®Lamelles
pourrainures
Sika®CarboShearL
Equerresd’efforttranchant
SikaWrap®Tissus
SikaWrap®Strang
Sika®CarboDur®
Ancragesd’extrémité
SikaWrap®Strang
SikaWrap®Strang
Sika®CarboDur®
SikaWrap®
Thixotrope/ferme
Liquide
Reprofilage/égalisation
d’inégalités*
Augmentationdelatempérature
d’utilisation
Applicationaumoyend’unpistolet
pourcartouchesstandard
Colles époxy Monter / Coller Imprégner Ancrer Propriétés
Sikadur®-30 • • • • • •
Sikadur®-30 LP • • • • • • •
Sikadur®-330 • • • • • • •
Sikadur®-300 • • • • •
Sika AnchorFix®-3+ • • • • •
17
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
*Peut être chargé avec Sikadur®-501 (sable de quartz), selon besoin entre 25%-100%
Pour le reprofilage et l’égalisation, il est aussi possible d’utiliser Sikadur®-41 CF
Sikadur®-300
Grâce à sa faible viscosité, Sikadur®-300 convient pour
l’imprégnation humide des mèches SikaWrap®, la réalisation
d’une couche de fond sur des supports poreux et absorbants
et le scellement d’applications horizontales comme les
lamelles pour rainures et les ancrages.
AVANTAGES
́́ Durée d’utilisation (Pot life) et d’ouvrabilité augmentées
́́ Peut être coulé
́́ Utilisation rapide et économique
́́ Testé selon EN 1504-4
Sikadur®-330
Colle thixotrope facile à utiliser, pour l’imprégnation à sec et
le collage des tissus SikaWrap®, ainsi que pour le collage de
lamelles pour rainures, ceci dans toutes les positions.
AVANTAGES
́́ Sert de couche de fond, masse à spatuler et colle
́́ Imprégnation et collage rapides et sûr des tissus SikaWrap®
par procédé à sec
́́ Economique
Sika AnchorFix®-3+
Colle d’ancrage qui peut être appliquée au moyen d’un pistolet
pour cartouches* courants. Permet un remplissage rapide et
propre des rainures pour la pose des lamelles et des ancrages.
AVANTAGES
́́ Testé selon ETAG 001 ainsi que selon les normes NF
Aperçu des colles à base de résine époxy
*Il est recommandé d’utiliser le pistolet pour cartouche Sika AnchorFix®.
Celui-ci travaille avec une faible démultiplication.

20
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Le système Sika® TRM (Textile Reinforced Mortar) est un système efficace pour le renforcement passif de la maçonnerie
et pour la liaison de la maçonnerie avec des cadres en béton.
UTILISATIONS
́́ Augmentation de la résistance et de l’aptitude à la déforma-
tion de la maçonnerie en cas de sollicitations sismiques
́́ Liaison de la maçonnerie avec les parois et les cadres
adjacents comme les cadres en béton, structures etc.
LE SYSTÈME Sika® TRM COMPORTE LES COMPOSANTS SUIVANTS
SikaWrap®-350 G Grid
Est un grillage de verre bidirectionnel, symétrique, avec un
revêtement résistant aux alcalins, qui peut être utilisé
comme composant d’un mortier renforcé de tissu.
AVANTAGES
́́ Résistant à la corrosion
́́ Résistance élevée à la traction dans les deux directions
́́ Economique
́́ Revêtement résistant aux alcalins
Sika MonoTop®-722 Mur
Est un mortier mono composant, renforcé de fibres, lié au
ciment, prêt à l’emploi, qui peut être utilisé comme composant
du système de renforcement pour la maçonnerie et qui est con-
formeauxnormesEN998-1(M-25),EN998-2etEN1504-3Classe-R2.
AVANTAGES
́́ Module d’élasticité bas, similaire à celui de la maçonnerie
́́ Bonne adhérence sur les supports poreux
́́ Peut être appliqué manuellement ou à la machine à projeter
(voie humide)
́́ Epaisseurs de couche de 5–25 mm possibles en une passe
de travail
́́ Mortier perméable à la vapeur d’eau, lié au ciment
́́ Faible influence sur les propriétés de la physique du bâtiment
́́ Peut être recouvert avec des crépis liés au ciment
Résistance à la traction du support
(béton / maçonnerie)
min. 1.0 N/mm2
–
Chevauchement minimal du filet
dans le sens des fibres
≥ 150 mm –
Système Sika® TRM

21
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
SYSTÈME TRM / APPLICATION
1. Pré-humidifier la maçonnerie (un support trop sec
peut entraîner le dessèchement du mortier et
en empêcher l’hydratation).
2. Appliquer env. 5 mm de Sika MonoTop®-722 Mur
3. Noyer SikaWrap®-350 G Grid
4. Recouvrir le SikaWrap®-350 G Grid avec une couche de Sika
MonoTop®-722 Mur de 5 mm d’épaisseur. L’épaisseur de
couche totale doit être de 10 mm. Pour cela, il faut compter
au total 15 kg/m2 de mortier. Il faut s’abstenir de lisser
ultérieurement la surface, qui pourrait produire une couche
de laitance de ciment à la surface, ce qui favorise la formation
de fissures capillaires.
5. Après la prise, Sika MonoTop®-722 Mur peut être traité
avec un enduit à base de ciment
11
2
3
5
4

Force de précontrainte de l’élément PP0
= 220 kN
Force garantie de l’élément FSpk,min = 300 kN
Sika® CarboDur® S626
Comportement du matériau Elastique
Précontrainte au moment t = 0 σPo = 1 410 N/mm2
Allongement au moment t = 0 εPo = 8.5‰
Résistance à la traction ftk ≥ 2 800 N/mm2
Module d’élasticité de la lamelle
dans le sens longitudinal
≥ 165 000 N/mm2
22
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Le système de contrainte StressHead CarboStress® est basé
sur le principe d’une précontrainte externe sans adhérence et
se compose d’un tirant avec deux ancrages qui transmettent
la force concentrée à l’extrémité des lamelles dans la con-
struction. Grâce à la précontrainte des lamelles, il est possible,
par rapport à un renforcement en PRFC non précontraint, de
réduire les déformations qui surviennent et les excellentes
propriétés du matériau des lamelles en PRFC peuvent encore
mieux être exploitées.
Chaque élément de précontrainte a un ancrage fixe et un
ancrage mobile. L’ancrage fixe fixe une des extrémités de
l’élément de précontrainte. A l’autre extrémité, se trouve
l’ancrage mobile. A cet endroit, le tirant est mis en tension à
l’aide d’un vérin hydraulique simple. Pour transmettre la force
de précontrainte dans la structure, StressHead offre des
ancrages standards ainsi qu’une série de solutions spéciales
qui peuvent être combinées par rapport à un projet spécifique.
L’élément de précontrainte peut être appliqué avec et sans
adhérence. Comme protection contre les atteintes méca-
niques, le système peut par exemple être protégé au moyen
d’une couverture en tôle.
AVANTAGES
́́ Transmission des forces concentrée à l’extrémité de la bande
́́ Excellent comportement du matériau lors de sollicitations
à la fatigue
́́ Allongement spécifique élevée des bandes – faibles pertes
de précontrainte
́́ Peut être appliqué lorsque la structure est en service
(sous sollicitation dynamique)
́́ Ancrages d’extrémité courts ( 12 cm)
́́ Application simple et économique sans engins de levage
ou de dispositifs de mise en pression
́́ Pas de maintenance
Propriétés du système
LAMELLES PRÉCONTRAINTES
AVEC LE SYSTÈME CarboStress®

23
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
D
D Z Z
Z D D
Diagramme de contrainte
de compression de la
précontrainte
Diagramme de contrainte
de flexion provenant de la
partie excentrique
Précontrainte
Afin d'exploiter les lamelles en fibres de carbone très résis-
tantes de manière optimale, celles-ci peuvent être mises en
tension. Les allongements admissibles et par conséquence les
forces de traction sont plus élevées que pour des lamelles non
tendues. D'autre part, la force de précontrainte à l’extrémité
des tirants crée une force de compression sur la structure.
Ceci a pour effet de réduire les contraintes de traction dans
l'armature métallique ce qui diminue l’ouverture des fissures.
Pour le calcul de la résistance ultime, la force de précontrainte
est ajoutée à la résistance à la traction de l'armature.
En collaboration avec les entreprises StressHead et VSL, Sika
offre des systèmes de précontraintes innovants. L'entreprise
Stresshead vous aide volontiers lors de la planification et du
dimensionnement.
Les lamelles peuvent être montées avec ou sans adhérence.
La liaison apporte quelques avantages: La section transver-
sale des lamelles absorbe localement des forces supplémen-
taires de flexion, si bien que le tirant agit comme une com-
binaison de lamelles précontraintes et non précontraintes.
D'autre part, une lamelle précontrainte avec liaison est
mieux protégée contre les atteintes mécaniques. Le dimensi-
onnement se fait sur la base des règles connues des systèmes
de précontrainte conventionnels. Les particularités du maté-
riau en PRFC doivent être prises en compte et peuvent être
tirées de la norme SIA 166.
Diagramme de
contrainte d’origine
avant précontrainte
Diagramme de
contrainte final après
précontrainte

24
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
1
2
Protection
1. Lamelles Sika® CarboDur®,
ragréage saupoudré avec Sikadur®-30
2. Couche de recouvrement avec
Sika MonoTop®-723 N
Réfection du béton et renforcement
Lorsque l’armature de l’élément de construction existant est corrodée par la carbonatation ou les chlorures, la surface du béton
doit être éliminée et reprofilée. Il faut laisser un temps de séchage suffisant au mortier de reprofilage Sika MonoTop®-412 N
(max. 4 % d’humidité du support selon la méthode CM). Le temps d’attente à 20°C de température de l’air est d’environ 7 jours
et dépend toujours de l’environnement et de l’épaisseur de la couche.
Protection
La surface des lamelles peut être revêtue avec une peinture p.ex. Sikagard®-550 W Elastic ou Sikagard®-675 W ElastoColor. En
utilisant une peinture de couleur claire, il est possible, pour les lamelles exposées au soleil, d’abaisser la température de la surface.
Les lamelles peuvent également être recouvertes avec un mortier à base de ciment comme protection
p.ex. contre les détériorations intentionnelles.
Revêtement
1. Lamelles Sika® CarboDur®
2. Revêtues avec Sikagard®-550 W Elastic ou
Sikagard®-675 W ElastoColor
Reprofilage du béton
1. Mortier de reprofilage Sika MonoTop®-412 N incl.
pont d’adhérence Sika MonoTop®-910 N
2. Lamelles Sika® CarboDur® collées avec Sikadur®-30
COMPOSITION DES SYSTÈMES
1
1
2
2

25
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Lors de l’utilisation des lamelles Sika® CarboDur® sur les tabliers de ponts et en cas de collage au chalumeau de
lés d’étanchéité bitumineux, les lamelles doivent être protégés contre l’effet de la chaleur. Le système a été testé
avec succès sur les chantiers et en laboratoire.
Protection contre l’effet de la chaleur
1. Sikadur®-30
2. Lamelles Sika® CarboDur®
3. Sikadur®-30 avec sable de quartz
4. SikaTop® Armatec®-110 EpoCem®
5. Sikafloor®-82 EpoCem® (épaisseur
de couche minimale de 5 mm)
1
2
3
4
5

Vérification de la flexion dans la zone non renforcée SIA 262
Vérification à l’effort tranchant dans la zone
non renforcée et renforcée
SIA 262
Vérification de l’ancrage à l’extrémité de la zone
d’incidence
SIA 166
Modification des efforts de traction dans la zone
d’incidence
SIA 166
Vérification de la traction dans la zone d’incidence SIA 166
Etat des sollicitations au moment
de l’application de l’armature collée
Vérification de la sécurité structurale
après renforcement
Preuve de l’aptitude au service
à l’état renforcé
Gk
Répartition des déformations correspondantes à chaque état:
γG ×Gk + γQ ×Qk Gk + ψ×QkGk
d
h
x FC
Fs
FI
␴cd␧c0 ␧cd
␧unten, 0 ␧I,d = ␧unten, d - ␧unten, 0
␧s0 ␧sd
␧s0
inférieure, 0inférieure, dinférieure, 0
26
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Le renforcement à la flexion de structures porteuses en béton
armé ou précontraint est réalisé de préférence au moyen
des lamelles (Sika® CarboDur®). Il est possible d’utiliser des
lamelles collées en surface ou des lamelles pour rainures en-
castrées dans le béton. Il est également possible d’appliquer
des tissus en surface (SikaWrap®). Toutefois, au vu de leur
plus faible efficacité et de l’ampleur du travail à réaliser pour
des renforcements de flexion, ces systèmes ne sont pas à
recommander et ne peuvent être le plus souvent utilisés
économiquement que pour des supports particulièrement
médiocres (grandes surfaces de collage nécessaires).
Selon la norme SIA 166 “Armatures collées”, les vérifications
suivantes doivent être exécutées:
THÉORIE RENFORCEMENT
DE STRUCTURES PORTEUSES

27
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
ANCRAGE
Dans la zone d’incidence, l’armature collée reprend les forces
de traction. Les efforts dans les lamelles situées au bord de
la zone d’impact doivent être conduits dans la zone d’ancrage
dans le béton non fissuré. Dans la zone d’ancrage, l’armature
collée n’apporte aucune contribution au calcul du renforce-
ment de l’élément de construction.
La zone d’ancrage maximale possible dépend de la longueur
de la zone du béton non fissuré. Si la longueur d’ancrage lld
maximale disponible est plus petite que la valeur de dimensi-
onnement lbd
de la longueur d’ancrage, la résistance d’ancrage
Fb,Rd
sera réduite selon la norme SIA 166. Si l’effort sur la
lamelle à ancrer en correspondance de la première fissure est
supérieur à la résistance d’ancrage Fb,Rd
effective existante,
l’effort de traction doit être réparti sur plusieurs lamelles,
c.à.d. sur une surface plus grande d’introduction de force.
En alternative, il est possible d’utiliser des moyens d’ancrage
définis comme auxiliaires (SIA 166 chiffre 3.1.5.6) – par
exemple l’ancrage d’extrémité Sika® CarboDur®.
DIMENSIONNEMENT DES ÉLÉMENTS DE COMPRESSION
Grâce au frettage au moyen de tissus (SikaWrap®), la résis-
tance à l’effort normal des éléments de compression selon la
norme SIA 262 peut être augmentée car il se développe un état
de tension tridimensionnel. La résistance à la compression du
béton et la ductilité de la section transversale du béton armé
se trouvent ainsi augmentées. Etant donné que le tissu de ren-
forcement recouvre également la couche de béton d’enrobage
de l’armature, celle-ci peut aussi participer à la reprise des
efforts. D’autre part, les frettages permettent d’absorber les
forces d’éclatement dans les zones de transmission des efforts
ou des raccords d’armatures et empêchent le flambage des
armatures longitudinales.
CALCUL DE CISAILLEMENT
Le renforcement à l’effort tranchant de poutres en béton armé
ou précontraint est réalisé par la pose d’armature collée en
forme d’étrier. Celle-ci peut former des étriers ouverts ou fer-
més. Pour cela, il est possible d’utiliser des tissus (SikaWrap®)
pour des armatures d’effort tranchant collées ouvertes ou
fermées ou des lamelles courbées à 90° (Sika® CarboShear® L)
pour des armatures d’ effort tranchant collées ouvertes.
La vérification des forces de traction transversale se fait selon
les normes SIA 166 et SIA 262. Il faut prendre en considération
qu’à l’état d’utilisation non renforcé il n’y ait pas de fissures
d’effort tranchant dans le béton et que toutes les autres condi-
tions selon SIA 166, chiffre 3.1.7.3.2 sont respectées.
Pour déterminer le bras de levier interne des forces et la force
des étriers qui peut être ancrée, il faut se référer la norme
SIA 166, tableau 5.
lb0d
= Longueur d’ancrage pour une résistance d’ancrage maximale Fb0,Rd
lbd
= Longueur d’ancrage effective existante
Fb0,Rd
= Résistance d’ancrage maximale
Fb,Rd
= Résistance d’ancrage effective existante

28
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Protection contre le feu
Le système de l’armature collée se compose des lamelles en
fibres de carbone ou du tissu de fibres et de la colle à base de
résine époxy. Sous l’effet du feu, la colle à base de résine époxy
perd sa résistance. Le flux de force du support et des lamelles
ou du tissu se trouve affaibli et le renforcement perd son effi-
cacité. Si lors de la défaillance de l’armature collée la sécurité
structurale n’est plus assurée, l’armature collée doit être proté-
gée contre des températures trop élevées.
La meilleure méthode est la pose de plaques de protection
incendie. Des essais réalisés par l’EMPA dans des fours hori-
zontaux démontrent que les lamelles en PRFC peuvent être
protégées efficacement au moyen des plaques de protection
incendie (Promat). Contrairement aux lamelles en acier, les
lamelles en PRFC ne doivent pas être fixées contre la chute
à l’aide de goujons.
DIMENSIONNEMENT EN CAS D’INCENDIE
Si en cas de défaillance de l’armature collée la résistance
ultime de la structure porteuse non renforcée est insuffisante,
l’armature collée doit être protégée contre le feu, le vandalisme
et autres dégradations. Si la résistance ultime de la structure
porteuse est plus élevée que la valeur de dimensionnement
réduite Ed
= Gk
+ ψ2i
× Qk
, il n’est pas nécessaire de prévoir des
mesures de protection pour l’armature collée.
Le rapport concernant les essais de l’EMPA peut être obtenu
auprès de Sika Schweiz AG.
Zeit t [min]
TemperaturT[°C]
10 20 30 40 50 60 70 80 90
200
400
800
1000
600
ISO-NORMBRANDCourbe d’incendie normalisée ISO
Plaque de protection incendie
Béton
Lamelles en PRFC collées
Température
Durée

Appareil de chauffage électrique pour accélérer le durcissement de la colle des lamelles collées Sika® CarboDur®
et/ou pour l’augmentation de la température d’utilisation.
Mode de fonctionnement
Le courant continu avec une tension de 0 à 100 V est conduit
par les lamelles qui agissent comme résistance et se chauffent.
De cette manière, le lit de colle est aussi chauffé et la colle
durcit plus rapidement.
Remarques concernant le réchauffement du lit de colle:
́́ Pour les lamelles du type S, des températures plus élevées
que pour les lamelles du type M sont atteintes.
́́ Pour les sections transversales de petites dimensions, les
températures atteintes sont également plus élevées que
pour les sections transversales de grandes dimensions.
́́ Sur les supports isolants comme le bois, on atteint des tem-
pératures plus élevées que sur les supports conducteurs de
chaleur comme le béton.
Temps de durcissement
Augmentation de la température d’utilisation Limites de la température du support
Colle Standard Avec appareil de chauffage Sika® CarboDur®
Température +10°C +25°C +60°C +70°C +80°C +90°C
Sikadur®-30 7 jours 3 jours 4 heures 3 heures 2 heures 1 heure
Sikadur®-30 LP Pas autorisé! 7 jours 6 heures 4 heures 2 heures 1 heure
Colle Standard Avec appareil de chauffage
Sika® CarboDur®
Sikadur®-30 +8°C
≥ +2°C (support non gelé)*
Sikadur®-30 LP +25°C
*Par basses températures ( +10°C), la colle est plus difficile à appliquer
(viscosité élevée). Il est recommandé d’entreposer la colle avant l’application
à une température d’env. +20°C durant env. 24 heures.
 Aussi possible sans appareil de chauffage
H Possible uniquement avec un appareil de chauffage
– Pas possible
UTILISATIONS
́́ Durcissement rapide de la colle d’armature (2 - 4 heures)
́́ Permet de réaliser des travaux de renforcement par
basses températures
́́ Pour l’augmentation de la température d’utilisation
(meilleure stabilité de forme thermique de la colle d’armature
Sikadur®-30 LP)
AVANTAGES
́́ Condition de durcissement définie
́́ Utilisation simple
́́ Economies de coûts grâce à des temps de réfection plus courts
́́ Location auprès de Sika Schweiz AG / pas d’obligation d’achat
́́ Fonctionnement à 380 V adapté aux chantiers
Sika® CarboDur® APPAREIL
DE CHAUFFAGE
Température
d’utilisation maximale
Sikadur®-30 Sikadur®-30 LP
+30°C  
+40°C  
+50°C  
+60°C – H
+70°C – H
+80°C – H
Support Capteur de
température Pince de
raccordement
0 – 1000V DC
Lamelles en
PRFC
Support
Appareil de
chauffage
Tension d’entrée 380 V/16 A
Support
29
WATERPROOFING
REFURBISHMENT

UTILISATIONS
́́ Place insuffisante pour l’ancrage d’extrémité
́́ Augmentation de la force d’ancrage d’extrémité
AVANTAGES
́́ Doublement de la force d’ancrage d’extrémité
par rapport à la longueur d’ancrage selon SIA 166
́́ Système testé
́́ Application simple
́́ Pas de piquage
́́ Pas d’outillages spéciaux
́́ Poids faible
́́ Faible épaisseur
́́ Doublement de la force d’ancrage d’extrémité
Les lamelles Sika® Carbodur® posées à l’aide de la masse à
spatuler patentée Sikadur®-30 appliquée avec une spatule
dentée peuvent être ancrées de manière efficace dans les
dalles et les murs au moyen de carottages. Le forage sera
rempli avec un mortier à base de résine époxy.
30
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
ANCRAGES D’EXTRÉMITÉ
Sika® CarboDur® Plaque d’ancrage d’extrémité
Sika® CarboDur® Ancrage d’extrémité individuel
Sika Wrap® FX-50 C Ancrage d’extrémité
Ancrage d’extrémité et ancrage des forces déflectrices efficaces des tissus SikaWrap® dans les dalles et les poutres.

Sika Schweiz AG offre gratuitement pour les ingénieurs le logiciel Sika® Carbodur® selon les normes suisses.
Les directives et méthodes de calcul utilisées dans ce programme sont basées sur:
́́ SIA 166:2004 Armatures collées
́́ SIA 260:2013 Bases pour l’élaboration des structures porteuses
́́ SIA 261:2014 Actions sur les structures porteuses
́́ SIA 262:2013 Construction en béton
́́ Concrete Society Technical Report N.55 (TR 55):
“Design guidance for strengthening concrete structures using fibre composite materials, Third Edition 2012”
Ce logiciel est disponible dans les langues nationales suisses.
Pour le dimensionnement, il est possible de choisir entre cinq modules différents de calcul:
Renforcement de piliers au moyen du frettage PRFC (dimensionnement de la section transversale)
Le calcul comprend le dimensionnement de la section transversale du PRFC nécessaire, basé sur les moments
de flexion admis, qui agissent sur la section transversale déterminante d’une poutre en béton armé ou précontraint.
Le calcul de la résistance de la section transversale non renforcée en cas d’incendie est également traité.
Renforcement à la traction par flexion (dimensionnement de la section transversale)
Le calcul comprend le dimensionnement de la section transversale du PRFC nécessaire, basé sur les moments
de flexion admis, qui agissent sur la section transversale déterminante d’une poutre en béton armé ou précontraint.
Renforcement à l’effort tranchant (dimensionnement de la section transversale)
Le calcul comprend le dimensionnement de la section transversale du PRFC nécessaire,
basé sur l’effort tranchant admis, qui agit sur la section transversale déterminante d’une poutre en béton armé.
Renforcement à la traction par flexion (analyse de la structure porteuse sur les poutres)
e logiciel détermine la distribution des moments de flexion admis pour la structure porteuse en béton armé
ou précontraint et calcule la section transversale du PRFC nécessaire et son positionnement le long de la poutre.
Renforcement à l’effort tranchant (analyse de la structure porteuse sur les poutres)
Le logiciel détermine la distribution de l’effort tranchant admis pour la structure porteuse en béton armé
ou précontraint et calcule la section transversale du PRFC nécessaire et son positionnement le long de la poutre.
31
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Sika® CarboDur®
LOGICIEL DE CALCUL

32
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
RÉFÉRENCES
Type de renforcement
Suite à plusieurs forages planifiés pour des conduites
d’installation technique, la poutre à une travée devait être
renforcée. Etant donné qu’un plafond en béton était posé sur
un côté de la partie supérieure de la poutre et que celui-ci ne
laissait aucune place pour un renforcement par enroulement
de la poutre, l’ingénieur a pris la décision de réaliser le ren-
forcement en partie à l’aide d’étriers en SikaWrap® FX-50 C.
A la fin des travaux de collage, les forages des pénétrations
ont été remplis avec Sika® AnchorFix®-3+. Avant l’application
des étriers PRFC en SikaWrap® FX-50 C, les lamelles Sika®
CarboDur® S ont été collées sur le côté de la poutre comme
armature longitudinale supplémentaire. Les travaux de forage
ont été réalisés avec succès après durcissement suffisant de
l’ensemble du système de renforcement.
Année d’exécution: 2015
Maître d’ouvrage: Commune de Biberstein
Planificateur architecte / ingénieur:
Oeschger Architekten AG, Hausen
Healy Partner Engineering AG, Aarau
Entrepreneur: A.Soltermann AG, Unterkulm
Produits Sika
• Sika® CarboDur® S512
• Sikadur®-30
• SikaWrap® FX-50 C
• Sikadur®-300
• Sika® AnchorFix®-3+
Extension de la salle de gymnastique Biberstein

33
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Renforcement de joints de connexion existants:
Lors de la construction du pont dans les années 1970, les
câbles de précontrainte existants ont été reliés entre eux par
des coupleurs au droit de quatre joints de reprise de béton-
nage. Des fissures ont été constatées dans ces quatre joints
de reprise. Les fissures existantes ont été injectées et les
joints de reprise ont été pontés localement au moyen de 18
lamelles en PRFC précontraintes (au total 3 960 kN par joint).
Etant donné que la dalle inférieure de la poutre à caisson
présente une épaisseur de seulement 14 cm, les différents
ancrages d’introduction des forces ont été décalés en quin-
conce dans le sens longitudinal.
Année d’exécution: 2014 / 2015
Maître d’ouvrage:
Chemins de fer fédéraux suisses CFF
Office fédéral des routes OFROU
Commune de Spreitenbach
dsp Ingenieure Planer AG, Greifensee
Entrepreneur: SikaBau AG, Aarau
Produits Sika
• Système StressHead CarboStress
• Sikadur®-30
• Sikadur®-42 HE
• Sikagard®-63 N
Réfection du passage supérieur routier Sandacher, Spreitenbach

34
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Suite à l’augmentation de l’ouverture des fentes constatée
sur une poutre de liaison en bois qui tendait à se vriller (ceci
provoqué par le changement climatique ambiant suite à un
assainissement de l’enveloppe du bâtiment), celle-ci a néces-
sité d’une remise en état. Après une étude des différentes
possibilités de réparation, l’ingénieur a pris la décision de
conserver cette poutre représentative de la salle de l’Hôtel de
Ville et de la réhabiliter au moyen de lamelles pour rainures
collées. Après le rainurage et le fraisage des fentes latérales
et inférieures (point fort des lamelles dans l’axe de la poutre),
les lamelles pour rainures Sika® CarboDur® ont été collées
avec Sika® AnchorFix®-3+ dans la poutre en bois et les fentes
remplies de manière presque invisible.
Année d’exécution: 2015
Maître de l’ouvrage: Commune de Vaduz,
administration des constructions
tragweite AG, vogt ingenieure, Vaduz
Entrepreneur: Schreinerei Konrad, Vaduz
Produits Sika
• Sika® CarboDur® S2.025 Lamelles pour rainures
• Sika® AnchorFix®-3+
Réhabilitation d’une poutre fendue du plancher des combles servant de plafond
de la salle de l’Hôtel de Ville, Hôtel de Ville, Vaduz

35
WATERPROOFING
REFURBISHMENT
Points de contrôle Exécuté A faire
Support
Relevé de l’état selon la recommandation SIA 162/5
Traitement préliminaire du support, salissures enlevées
Planéité du support selon SIA 166 / 6.3.2.1
Aucune arête vive présente
Reprofilage avec un mortier min. R3 et contrôles selon SIA 166 / 7.4.5
Test d’adhérence min. 1,5 N/mm2 selon SIA 166 / 7.4.1
Humidité résiduelle inférieure à 4% en masse
Température de l’air par rapport au point de rosée : min. + 3°C
Exigence en ce qui concerne le matériau
Convenance du produit selon SIA 166 / 5.3.2.1
Montage
Le personnel est-il compétent?
Les conditions pour un durcissement optimal des produits utilisés sont garanties
Les surfaces d’assemblage sont nettoyées
Collage pleine surface, aucune bulle d’air présente, application de la colle régulière
Protection ignifuge, si nécessaire
Planification de la qualité
Exigence selon SIA 166 / 7.2.
Exigence selon SIA 166 / 7.4
Protocole des conditions climatiques 2 fois par jour
Contrôle du mélange et de la colle selon SIA 166 / 7.4.3
Contrôle de la colle selon SIA 166 / 7.4.4
Pourquoi une assurance qualité? Lors des renforcements statiques, il s’agit de réhabiliter un ouvrage pour lui permettre de
résister à des charges plus élevées. Ceci peut être nécessaire en cas de renforcement contre les séismes ou d’augmentation des
charges en cas de restructuration. Si les travaux ne sont pas exécutés dans les règles de l’art, ceci peut conduire à une défaillance
du renforcement auquel cas des dommages corporels ne peuvent pas être exclus. Ceci conduirait à des conséquences désagréa-
bles pour les intervenants. Il est par conséquent important que les mesures décrites dans la norme et dans les fiches techniques
des produits soient scrupuleusement observées. La check-list pour ces travaux spéciaux doit donc être absolument respectée et
suivie lors de telles exécutions.
Liste de contrôle
ASSURANCE QUALITÉ

PARTENARIAT MONDIAL ET LOCAL
©SikaSchweizAG/BRO250/10.2015/d-1500if-750
QUI NOUS SOMMES
Installée à Baar, en Suisse, Sika AG est une entreprise active au niveau
mondial, spécialisée dans l’industrie des produits chimiques. Elle fournit des
produits de mise en oeuvre pour l’industrie du bâtiment et le secteur indus-
triel (produits et composants pour véhicules, équipements industriels et
composants de construction), pour l’étanchéité, le collage, l’insonorisation,
le renforcement et la protection des structures porteuses.
SIKA SCHWEIZ AG
Tüffenwies 16
CH-8048 Zurich
Suisse
Contact
Tél. +41 58 436 40 40
Fax +41 58 436 45 84
www.sika.ch
Avant toute utilisation et mise en oeuvre, veuillez toujours consulter la fiche
de données techniques actuelles des produits utilisés. Nos conditions générales
de vente actuelles sont applicables.

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