contribution a la fabrication d‘une brique...

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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

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FACULTE DES SCIENCES

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DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES

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MENTION : PROCEDES ET ECOLOGIE INDUSTRIELLE

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PARCOURS : CHIMIE DES MATERIAUX

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MEMOIRE DE FIN D’ETUDE

En vue de l’obtention du diplôme de MASTER II en CHIMIE

Présentée le Jeudi 3 Août 2017

Par RATSIMBAZAFY Niaina Harinjiva Yannick

Devant la commission du Jury composée de :

Président : Monsieur RAVELONANDRO Pierre Hervé, Professeur Titulaire à la Faculté des

Sciences de l’Université d’Antananarivo.

Rapporteur : Monsieur ANDRIANAINARIVELO Mahandrimanana Maître de Conférences à

la Faculté des Sciences

Co-rapporteur : Monsieur RANDRIAMALALA Tiana Richard, Maître de Conférences, Chef

de Département Recherche, Développement et Matériaux au LNTPB

Examinateur : Madame RAHARIMALALA Laurence Eliane, Professeur Titulaire à la

Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo.

CONTRIBUTION A LA FABRICATION D’UNE BRIQUE

D’ARGILE STABILISEE A LA CHAUX ET A LA

JACINTHE D’EAU

REMERCIEMENTS

Ce travail a été effectué dans le Laboratoire National des Travaux Public et Bâtiments

(LNTPB). Les analyses par Fluorescence X ont été réalisées au laboratoire de l’Holcim

d’Ibity-Antsirabe.

Tout d’abord, j’aimerais adresser mes sincères remerciements au Grand Dieu tout puissant qui

m’a donné la force et la santé durant la réalisation de ce mémoire.

Je tiens à remercier vivement et chaleureusement Monsieur Mahandrimanana

ANDRIANAINARIVELO, Maitre de Conférences à la Faculté des Sciences de l’Université

d’Antananarivo et Responsable du parcours « Chimie des Matériaux » et président de la

mention Procédé et Ecologique Industrielle, malgré ses nombreuses occupations, a accepté de

m’encadrer et d’être mon rapporteur, m’a conseillé et m’a dirigé dans le travail que j’ai

élaborée.

Je voudrais exprimer ma gratitude à Monsieur RANDRIAMALALA Tiana Richard, Chef de

Département de Recherche, Développement, Matériaux au LNTPB, Maître de Conférences,

pour nous avoir guidés et aidés pendant toutes les expériences.

Je remercie également, Monsieur le Professeur Pierre Hervé RAVELONANDRO, Professeur

Titulaire à la Faculté des Sciences de l’Université d’Antananarivo et Responsable du

parcours « Génie de l’eau et Génie de l’environnement » de m’avoir fait l’honneur de présider

le jury durant ma soutenance.

J’exprime également mes vifs remerciements à Madame Laurence Eliane

RAHARIMALALA, Professeur Titulaire à la Faculté des Sciences de l’Université

d’Antananarivo d’avoir accepté d’examiner et apporté des jugements à mon travail.

Mes vifs remerciements à toute ma famille pour leur soutien et leurs affections autant morales

que financier durant mes études et tout au long de la préparation de ce travail.

Une pensée particulière à la personne qui m’a soutenu tout au long de ce travail, et à tous mes

amis et tous ce qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire.

Merci infiniment !

LISTE DES ACRONYMES

BTC : Brique à Terre Comprimé

MPa : Méga pascal

LNTPB : Laboratoire National des Travaux Publics et Bâtiments

X-Ray: rayon X

KN: Kilo Newton

Rc : résistance à la compression

Ppm : partie par millions

Ip : indice de plasticité.

WL : limite de liquidité.

WP : limite de plasticité.

W : teneur en eau.

γs : poids volumique

Ms : masse sèche

Mh : masse humide

LISTES DES FIGURES

Figure 1 : Blocs adobes ....................................................................................................... 4

Figure 2 : Apercu de construction de mur en pisé .............................................................. 6

Figure 3 : Presse de la brique BTC ..................................................................................... 8

Figure 4 : Produits de brique silico-calcaire ........................................................................ 10

Figure 5 : Jacinthe d’eau ..................................................................................................... 13

Figure 6 : Broyeur à la main ................................................................................................ 21

Figure 7 : Feuillet d’un phillosilicates................................................................................. 22

Figure 8 : Structure de kaolinite .......................................................................................... 23

Figure 9 : Structure de la montmorillonite .......................................................................... 24

Figure 10 : Structure de l’illite ............................................................................................ 26

Figure 11 : Malaxeur ........................................................................................................... 27

Figure 12 : Spectrométrie par fluorescence X ..................................................................... 28

Figure 13 : Processus de production de brique d’argile et de jacinthe d’eau ...................... 33

Figure 14 : Argile broyé et tamisé ....................................................................................... 34

Figure 15 : Mélange de jacinthe d’eau broyé et chaux ....................................................... 35

Figure 16 : Courbe représentative de l’analyse garnulométrie par tamisage et par

sédimentométrie .................................................................................................................. 42

Figure 17 : Courbe représentative de la limite de liquidité ................................................. 43

Figure 18 : Pycnomètre avec échantillon et eau .................................................................. 46

Figure 19 : Mesure de la résistance à la compression ......................................................... 51

Figure 20 : Mesure de la résistance à l’abrasion ................................................................. 51

Figure 21 : Mesure de la résistance à la traction par flexion ............................................... 52

Figure 22 : Mesure du poids de la brique après immersion ................................................ 53

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Caractéristique de l’adobe .............................................................................. 4

Tableau 2 : Caractéristique de la brique en pisé ................................................................ 7

Tableau 3 : Caractéristique de bloc de terre comprimé ..................................................... 9

Tableau 4 : Propriété des briques silico-calcaire ............................................................. 12

Tableau 5 : Concentration minérale de la jacinthe d’eau ................................................ 15

Tableau 6 : Composition chimique de l'argile ................................................................. 25

Tableau 7 : Composition minéralogique de l'argile ........................................................ 25

Tableau 8 : Conditions expérimentales de l’appareil........................................................29

Tableau 9 : Analyse de la jacinthe d’eau ......................................................................... 37

Tableau 10 : Analyse de l’argile ..................................................................................... 38

Tableau 11 : Résultat de l’analyse granulométrique par tamissage ................................ 39

Tableau 12 : Résultats de l’analyse granulométrique par sédimentométrie .................... 40

Tableau 13 : Résultats de la limite de liquidité WL ........................................................ 43

Tableau 14 : Résultat de la limite de plasticité Wp ......................................................... 44

Tableau 15 : Résultat de l’indice de plasticité Ip ............................................................ 44

Tableau 16 : Résultat du poids volumique de l’argile ..................................................... 45

Tableau 17 : Densité apparente du mélange chaux et jacinthe d’eau .............................. 45

Tableau 18 : Poids spécifique .......................................................................................... 46

Tableau 19 : Résistance à la compression de l’essai 1 .................................................... 47



Tableau 22 : Résistance à la compression de la brique ................................................... 50

Tableau 23 : Comparaison de résultat ............................................................................. 54

TABLE DES MATIERES

AVANT PROPOS

REMERCIEMENT

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES ACRONYMES

INTRODUCTION GENERALE : ............................................................................................. 1

CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE

I. Généralités sur les des briques et leurs propriétés mécaniques .......................................... 3

I.1. Introduction ............................................................................................................. 3

I.2. L’adobe ................................................................................................................... 3

I.2.1. Définition ............................................................................................................. 3

I.2.2. Les caractéristiques d’adobe .............................................................................. 4

I.2.3. Fabrication ........................................................................................................... 5

I.2.4. Les avantages de l’adobe ..................................................................................... 6

I.3. Les pisés .................................................................................................................. 6

I.3.1. Definition ........................................................................................................... 6

I.3.2. Fabrication ........................................................................................................... 7

I.3.3. Caractéristiques et propriétés mécanique de pisé ................................................ 7

I.3.4. Avantages ............................................................................................................ 7

I.4. Bloc de terre comprimée ......................................................................................... 8

I.4.1. Définition ............................................................................................................ 8

I.4.2. Production des blocs de terre comprimée ........................................................... 9

I.4.3. Caractéristiques de bloc de terre comprimée ..................................................... 9

I.4.4. Les avantages de bloc de terre comprimée ........................................................ 10

I.5. Brique silico-calcaires ............................................................................................ 10

I.5.1. Définition ......................................................................................................... 10

I.5.1.1. .Silico- calcaires denses ................................................................................ 10

I.5.1.2. Silico- calcaires légers .................................................................................. 11

I.5.2. Propriétés de brique silico-calcaire .................................................................. 12

I.5.3. Les avantages des briques silico-calcaires ........................................................ 12

II. Jacinthe d'eau : ................................................................................................................. 12

I.1 Définition .............................................................................................................. 12

I.2 Jacinthe d'eau comme agent de dépollution .......................................................... 13

I.3 Métaux, radionucléides et autres polluants ........................................................... 14

I.4 Composition et composants chimiques de la jacinthe d'eau ................................. 14

I.5 Utilisation .............................................................................................................. 15

1.5.1. Utilisation potentielle de la jacinthe d'eau ......................................................... 15

1.5.2. Utilisation la plus récente ................................................................................... 16

III. La chaux : ...................................................................................................................... 16

III.1 Définition .............................................................................................................. 16

III.2 Différents types des chaux .................................................................................... 17

III.3 L’effet de la chaux ................................................................................................ 18

III.4 Le cycle de la chaux .............................................................................................. 19

III.5 Propriétés de chaux ............................................................................................... 19

III.6 Utilisations de la chaux ......................................................................................... 19

IV. Argile ............................................................................................................................ 20

IV.1 Définition .............................................................................................................. 20

IV.2 Structure ................................................................................................................ 21

IV.3 Types d'argiles. ...................................................................................................... 22

IV.4 Caractéristique de l’argile ..................................................................................... 24

V. Conclusion ....................................................................................................................... 25

CHAPITRE II : METHODE EXPERIMENTALE

II.1. Introduction ............................................................................................................ 26

II.2. Matériels utilisés : .................................................................................................. 26

II.3. Caractérisation et méthode expérimentale ............................................................. 27

II.3.1. Analyse des échantillons par fluorescence X : ................................................... 27

II.3.2. Méthode de caractérisation physique : ............................................................... 29

II.3.3. Essai de compression : ....................................................................................... 31

II.4. Conception : ........................................................................................................... 32

II.4.1. Choix des matières premières : .......................................................................... 32

II.4.2. Processus de fabrication de brique : ................................................................... 33

II.4.3. Confection de la brique : .................................................................................... 35

II.4.4. Les tests de la brique .......................................................................................... 36

CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS

I. Introduction : .................................................................................................................... 37

II. Résultats de l’analyse chimique de la jacinthe d’eau et de l’argile : ................................ 37

II.1. La jacinthe d’eau : .................................................................................................. 37

II.2. L’argile : ................................................................................................................. 38

III. Résultats des analyses caractéristique physique : ......................................................... 39

III.1. Pour l’argile : ......................................................................................................... 39

III.1.1. Analyse granulometrie par tamisage : ............................................................ 39

III.1.2. Analyse granulométrie par sédimentométrie : ................................................ 40

III.1.3. Limites d’Atterberg Wl –Wp = Ip : ................................................................ 41

III.1.4. Poids volumique des particules solides : ........................................................ 44

III.2 Pour le mélange de la chaux et de la jacinthe d’eau : ............................................ 44

III.2.1. Densité apparente : ......................................................................................... 44

III.2.2. Poids specifique : ............................................................................................ 45

IV. Résultats de la résistance à la compression des briques d’essais : ................................ 45

V. Résultats des autres caractéristiques physiques de la brique la plus résistante ................ 49

V.1. Résistance à la compression : ................................................................................ 49

V.2. Résistance à l’abrasion : ......................................................................................... 50

V.3. Résistance à la traction par flexion : ...................................................................... 51

V.4. Absorption d’eau : .................................................................................................. 51

CONCLUSION GENERALE : ................................................................................................ 54

PERSPECTIVES ...................................................................................................................... 55

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE : .......................................... 56

ANNEXE I : ................................................................................................................................ i

1

INTRODUCTION GENERALE :

Malgré l’avènement de nouveaux matériaux, les briques en argile restent, sans doute, les

matériaux de construction les plus populaires et les plus répandus aujourd’hui. Elles avaient

été utilisées dans la construction de bâtiments et de divers abris pendant des milliers

d’années ; environ 30 % de la population mondiale actuelle les utilisent encore, cela pour la

simplicité de leur emploi, leur faible coût de fabrication, donc leur coût de revient bien

minime par rapport aux autres matériaux de construction, leurs bonnes propriétés thermiques,

acoustiques, et enfin la longévité de l’immeuble construit avec.de plus l’argile peut être

facilement extrait du sol sans aucune interférence avec l’environnement.

Cependant, l’homme à bientôt appris que seule l’argile ne convient pas à fabriquer des

bonnes briques durables. Ce qui l’a amené à faire des essais expérimentaux en mélangeant

avec celle-ci d’autres matériaux que l’on peut trouver aisément. Dans notre cas, nous allons

utiliser une plante sauvage nommée jacinthe d’eau.

Dans de nombreuses régions des pays en voie de développement, une plante aquatique de la

famille des liliacées, appelées la jacinthe d’eau, se reproduit d’une manière exponentielle à

l’état sauvage dans l’environnement et dans un temps relativement court. Cette plante

sauvage, malheureusement prise comme telle, est considérée comme inutilisable. Or,

maintenant, elle a attiré l’attention des scientifiques pour l’utiliser en incorporant ses fibres

dans la fabrication des briques grâce à sa disponibilité en grande quantité tout au long de

l’année.

Nous savons que Madagascar est une ile dotée d’un dépôt d’argile et d’une abondante

quantité de jacinthes d’eau facilement disponible, de ce fait, si notre essai s’avère rentable,

cette jacinthe d’eau serait un matériau des plus naturels et le plus économique pour la

fabrication de matériaux de construction, tels que les briques.

Dans notre étude nous allons essayer de confectionner des briques à base de jacinthe d’eau,

dont le principal constituant, est l’argile, et par conséquent d‘un grand intérêt économique

pour la région du pays. La méthode expérimentale de la formulation de cette brique est basée

principalement sur l‘optimisation des proportions des différents constituants (argile, jacinthes

d’eau, Chaux). Pour que les briques ainsi constituées soient valable pour l’emploi, une

meilleure compréhension entre les différentes propriétés de chaque constituant serait bien un

atout et aiderait à améliorer les modèles de mélanges pour produire des briques de meilleure

qualité. C’est sur cette base que la présente étude à été menée, pour examiner les principales

caractéristiques physiques, chimiques et mécaniques d’argiles fabriqués.

2

Ceci, dans le but d’obtenir une brique à caractéristiques convenables (résistance mécanique,

l’isolation thermique, phonique et autres)

Notre travail qui s’intitule « CONTRIBUTION A LA FABRICATION D’UNE BRIQUE

D’ARGILE STABILISEE PAR LA CHAUX ET DE LA JACINTHE D’EAU » a pour

objectif d’obtenir une brique dure, résistante et économique afin de l’appliquer dans les

diverses constructions et de sensibiliser l’utilité de la jacinthe d’eau.

L’organisation du travail s’est faite de la manière suivante :

- Le premier chapitre présente l’étude bibliographique dans laquelle on trouve les différents

types de brique existante, ainsi que la jacinthe d’eau et à propos de la chaux.

- Le deuxième chapitre est consacré à la méthode de confection des briques et aux généralités

sur les analyses caractéristiques des matières premières utilisées ainsi qu’aux analyses

physiques des briques.

- Le troisième chapitre, quant à lui est consacré à la comparaison des briques à partir des

résultats et interprétations divers.

A l'issue des analyses et interprétations des résultats obtenus, le choix le plus adéquat a été

fait sur les briques qui répondent aux exigences de la bonne résistance à la compression.

Le présent mémoire se termine par une conclusion et quelques recommandations dans le souci

de mieux valoriser ce nouveau type de brique.

CHAPITRE I : ETUDE

BIBLIOGRAPHIQUE

3

I. Généralités sur les des briques et leurs propriétés mécaniques

I.1. Introduction [1]

La brique ou le bloc d'argile est laissée exposer à l’intérieur d’un espace clos dans les

environnements appropriés. Les murs du bâtiment jouent un rôle d’isolation thermique entre

les milieux ambiants intérieur et extérieur. Cette isolation thermique sert de stockage de

chaleur dans le bâtiment et comme distributeur de ladite chaleur de façon uniforme dans la

salle.

Quant aux briques, éléments parmi les plus importants des matériaux dans le domaine de la

construction, elles passent par plusieurs étapes jusqu’à l’obtention en premier lieu de la brique

crues, enfin la brique stabilisée. La technologie ne cesse d’évoluer, actuellement les

chercheurs ne cessent de viser à réaliser des briques beaucoup plus performantes.

Dans ce chapitre, nous allons exposer la manière de mettre en vue les étapes de progression de

la technologie de confection des différentes briques.

I.2. L’adobe [1], [2], [3]

I.2.1. Définition

Il existe de nombreux types d'argiles non-cuites (Terre) de construction dans les différentes

régions de notre ile et de surcroît à travers le monde, qui reflètent les matériaux disponibles

selon le climat et la culture.

Traditionnellement, les « adobes », briques moulées en terre crue, étaient les premiers

éléments de construction préfabriqués utilisés par l’homme. Ce type de matériau de

construction est obtenu par le mélanges des 3 matières premières de sable, d’argile, une

quantité de paille hachée ou d‘autre fibre à des proportions bien définies. De nature assez

argileuse (jusque à 30% de fraction fine), mais très sableuse, ajoutée d’eau jusqu’à obtenir un

état de pate semi ferme (15 à 30%d‘eau). Tous les éléments ont des rôles important dans le

mélange. Ensuite, la pâte est déposée à la main dans un moule en bois généralement de forme

parallélépipédique de sorte qu’il en sort un élément de maçonnerie de la même forme, avec

les dimensions exigées au démoulage et séché directement au sol. Les dimensions d'une

brique d’adobe sont soit de 15 x 25 x 10 cm, soit 30 X 60 X 10cm. La construction en adobe

est très répandue dans le monde, de la Chine aux pays du Moyen –Orient, de l’Afrique à

l’Amérique latine, en France et aux Etats Unis d’Amérique

4

Figure 1 : Blocs adobes

I.2.2. Les caractéristiques d’adobe [1], [3], [2]

Selon une vieille habitude, les matériaux employés pour la production d'adobes à Madagascar

sont l’argile, le sable et l’eau. Pour obtenir une bonne brique d’adobe, il faut nécessairement

secouer le mélange pendant plusieurs minutes.

Avec des proportions du mélange de :

1/2 Argile et 1/2 sable



Le tableau 1 suivant montre la caractéristique physique de l’adobe

Caractéristiques Adobe

Masse volumique (kg/m3) 1200 – 1700

Résistance à la compression (MPa) 2 – 5

Résistance à la traction (MPa) -

Conductivité thermique λ (W/m.°C) 0,46 – 0,81

Chaleur spécifique (J/Kg.°C) 900

Capacité thermique (KJ/m3.°C) 1350

Absorption d‘eau (%) 5

Isolation acoustique (dB) -

Retrait au séchage (mm/m) 1

Tableau 1 : Caractéristique de l’adobe

5

I.2.3. Fabrication [2], [4]

Afin de produire des blocs d'adobe, on doit prendre en compte toutes les étapes successives

depuis l'extraction de l’argile jusqu'au stockage final des matériaux prêts à être utilisés dans la

construction.

On distingue deux principaux modes de production des adobes:

manuellement qui est un mode de production traditionnelle

l'autre le mode mécanisé pour une production modernisée

A Madagascar, le mode de production manuelle de brique est le plus courant.

Néanmoins, ce type de production dépend des moules utilisés :

Moules simples

II correspond à un moulage traditionnel soit par façonnage manuel ou à l'aide d'un moule

façonnée à la main, une fois moulées, les briques sont parties pour sécher en conditions

commandées.

La fabrication de la brique se fait de deux manières hydriques différentes, soit sous forme de

pâte mi-molle et selon une méthode dite du "coup d'eau" (moule préalablement nettoyé et

mouillé pour faciliter le démoulage), soit sous forme de pâte mi-ferme et selon une méthode

dite du "coup de sable" (le moule préalablement nettoyé et mouillé est sou-poudré de sable

pour faciliter le démoulage). Dans ces deux techniques de moulage manuel le rendement

moyen de production varie de 400 à 600 blocs par jour pour 2 ouvriers.

Moules multiples

II assemble l'utilisation de grands moules avec des cases multiples, généralement en forme

d'échelles ou de forme carrée subdivisée en petits compartiments et dont la livraison de la

pâte, à l'état assez liquide se fait par brouettes. Les moules doivent être manipulés facilement

par 2 ouvriers (pas trop lourds) et doivent être propres et mouillés avant le moulage. Compte

tenu de l'état hydrique plus liquide de la terre, les adobes produites de cette façon présentent

un risque de retrait conséquent et donc de fissuration plus importante.

Il convient donc de compenser ce risque en utilisant une terre dont la texture est riche en gros

sables et petits graviers. L'organisation de la production mécanisée se fait autour de deux

principaux postes qui sont le malaxage et le moulage et mobilise 5 à 6 ouvriers selon la taille

des unités, La production moyenne pour ce type d'organisation est de l'ordre de 8 000 à 10

000 blocs par jour.

6

I.2.4. Les avantages de l’adobe [1], [2], [7]

L’adobe possède plusieurs avantages par rapport aux matériaux industriels:

-Elle a la capacité de régulariser l’humidité de l’air.

-D’emmagasiner la chaleur.

-De réduire la consommation d‘énergie.

-De ne produire virtuellement aucune pollution.

- Construction peu couteux.

- N’entraine pas la production de gaz

I.3. Les pisés :

I.3.1. Definition : [7] ,[11]

Le pisé est un ancien système constructif en terre crue , la terre est idéalement gravuleuse et

argileuse , mais on trouve souvent des construction en pisée realisées avec des terres fines .Ce

type de brique est le principal et le plus ancien de construction fondations dites « ancrées » .

Il est constituée de terre comprimée et parfois recouvert d’enduit à la chaux pour des raisons

principalement esthethiques .

En revanche, cette technique n'est pas applicable avec toutes les terres. En effet, la terre pour

fabriquer le pisé doit avoir une granulométrie variée : graviers, sables, limons et argiles dans

des proportions bien définies, même si selon les lieux d'extraction, la matière se comporte

différemment (couleur, tenue aux intempéries,...)

Cette technique a été diffusée et répandue dans le monde entier au XVIII e siecle , et même à

Madagascar,on l’emploie encore à la campagne.

Figure 2 : Apercu de construction de mur en pisé

7

I.3.2. Fabrication :[2] , [1]

Il y a plusieurs façons pour mettre en œuvre les matériaux comme le pisé , en fonction de

l’endroit où l’on se trouve . Le pisé est une technique particulière pour monter un mur en terre

crue : celle-ci est compactée à l'aide d'un pilon dans des coffrages appelés « banches » de

grande largeur que l'on monte par superposition des éléments des banches jusqu'à avoir la

hauteur des murs à construire.

Le pisé, est en fait le résultat obtenu après compactage d‘un volume de terre à l‘intérieur d‘un

coffrage de façon manuelle en utilisant un pilon ou à l‘aide de machine spécialisée. Il est

nécessaire d’utiliser une terre légèrement humide contenant environ 10 % d’argile, le mur

risquerait de se fissurer avec un liant de 15 % et il est très fragile lorsqu’on utilise un liant en

dessous de 10%. Les banchées, quantité de pate à manipuler dans les banches se font par

couche de 10 à 15 cm de hauteur car si l'épaisseur de la banchée est trop grande il s'avèrerait

très difficile, voire impossible d’obtenir un bon compactage.

I.3.3. Caractéristiques et propriétés mécanique de pisé : [11], [10]

Le tableau 2 montre les caractéristiques de brique en pisé

Caractéristiques Pisé


Résistance à la compression (MPa) 2 Mpa (20 bar)

Résistance à la traction (MPa) 0.5 Mpa à 1.0 Mpa (5 à 10 bar)

Résistance au Cisaillement 0.5 Mpa

Conductivité thermique λ (W/m.°C) 0,81

Chaleur spécifique (KJ/Kg) 0.85

Capacité thermique (KJ/m3.°C) 510

Absorption d‘eau (%) 10

Isolation acoustique (dB) -

Retrait au séchage (mm/m)

Tableau 2 : Caractéristique de la brique en pisé

I.3.4. Avantages : [2] , [10], [11]

Les pisés peuvent être construits comme murs , capteurs , ou des murs chauffants

Ils ont aussi la propriété d'être un régulateur d‘humidité, c'est-à-dire ont la capacité de laisser

transiter la vapeur d’eau.

– Durée de vie : patrimoine de bâtiments centenaires très présents.

– Déphasant : il ralentit le transfert de chaleur (et permet un confort d‘été indéniable).

8

– Élément de forte inertie, c'est-à-dire qu’il a une bonne capacité à stocker la chaleur et à la

restituer par rayonnement.

– Bonne Isolation phonique et qualité acoustique.

– Reprise aisée, mais nécessitant un savoir-faire

I.4. Bloc de terre comprimée :

Comparé à beaucoup de produits alternatifs, bloc de terre comprimée d'argile est un matériau

de construction moderne de terre crue, et est sans doute l’un des plus vieux matériaux de

construction. Ses propriétés de base lui font un matériel relativement robuste et

ininflammable, à moins que stabilisé, bloc de terre comprimée n'est pas résistant à

l'exposition prolongée avec de l'eau et devrait normalement être protégé contre la pluie. Il est

utilisé pour construire les cloisons de séparation ou des doublures des murs extérieurs, dans le

but de donner de la résistance thermique à l’habitat.

I.4.1. Définition : [1], [24], [11]

Le bloc de terre comprimée est une évolution moderne du bloc de terre moulée. Pour les

différencier des adobes, des briques de terre moulée, les BTC sont très fortement comprimées

à l’aide d’une presse. Faites à partir d’une terre légèrement humide, les BTC, une fois

pressées, sont stockées en cure humide (sous bâche) pendant 3 semaines à la suite desquelles

elles pourront être mises en œuvre. Du point de vue technique, la terre doit être tamisée pour

la rendre homogène et surtout d’enlever les cailloux de diamètre > 6mm.

En vue d’améliorer ses capacités techniques, elle peut ensuite être renforcée par de sable ou

d’argile, avec ajout de stabilisant éventuellement. Légèrement humidifiée, elle va être ensuite

transformée en brique.

Les propriétés techniques finales des BTC dépendent de la qualité des matières premières de

(terre, additif) et de la qualité de l‘exécution des différentes étapes de fabrication (préparation,

malaxage, compression, cure)

Figure 3 : Presse de la brique BTC

9

I.4.2. Production des blocs de terre comprimée : [29], [24], [11]

Le concept de compacter la terre pour perfectionner la qualité et la résistance de bloc de terre

moulée est pourtant ancienne et se fait à l’aide de pilons de bois pour obtenir les premiers

blocs de terre comprimée. La production des blocs de terre comprimée peut être assimilée à

celle des blocs de terre cuite produits par compactage, exception faite de la phase de cuisson.

Afin de produire de bloc de terre comprimé, la terre est déversée dans le moule et le levier de

la presse rabattu de la verticale à l’horizontale. Trois personnes actionnant la machine de

compactage à rythme régulier et continu produisent environ 200 à 600 BTC par jour. On

distingue trois types d'entreprise de fabrication de BTC:

o les petites unités de production artisanales (ou briqueteries)

o les unités de production semi-industrielles

o et les unités industrielles.

Les zones de production, de séchage et de stockages varient également selon les modes de

production adoptés et les conditions de production relatives à l’environnement climatique,

social, technique et économique.

I.4.3. Caractéristiques de bloc de terre comprimée : [11], [29], [2]

Ci – après, nous allons voir le tableau 3 caractérisant un bloc de terre comprimé :

Caractéristiques Bloc de terre comprimée


Résistance à la compression (MPa) < 2,4

Résistance à la traction (MPa) -

Conductivité thermique λ (W/m.°C) 0,81 – 1,04

Chaleur spécifique (J/Kg.°C) -

Capacité thermique (KJ/m3.°C) -

Absorption d‘eau (%) 10 - 20

Isolation acoustique (dB) - 50 Db pour 40 cm

- 40 Db pour 20 cm

Retrait au séchage (mm/m) 0.2 - 1

Tableau 3 : Caractéristique de bloc de terre comprimé

10

I.4.4. Les avantages de bloc de terre comprimée : [1], [11], [29]

Le BTC est un matériau écologique : composée essentiellement d‘argile, sable et gravillons et

d’un peu de ciment, fabriquée sans cuisson.

La BTC procure un confort thermique et phonique excellent : de part son inertie thermique et

sa masse, un mur en BTC apporte confort thermique et isolation phonique

Le BTC offre une grande résistance : la résistance à la compression d‘une BTC dépasse les 60

bars (60kg/cm²)

Le BTC présente un intérêt architectural et esthétique : en cloison, en mur porteur, la BTC

permet une richesse de formes, et de motifs variés dans son utilisation.

Le BTC est simple à mettre en œuvre : le BTC se monte avec un mortier de terre amendé. Les

règles de construction sont simples à suivre

I.5. Brique silico-calcaires

I.5.1. Définition : [16], [6], [7]

Les briques silico-calcaires sont également formés d’un mélange de matériaux siliceux

finement broyés et de chaux hydratée Ca(OH)2 appelée chaux grasse (ou ciment portland)

soumis généralement à un traitement à l‘autoclave . Ils résultent deux sortes de produits qui

sont fabriqués et utilisés comme matériaux de construction : la brique Silico calcaire denses et

la brique silico – calcaires légères

Figure 4 : Produits de brique silico-calcaire

I.5.1.1. .Silico- calcaires denses : [7], [4], [9]

Généralement, c’est un mélange de silice et de chaux qui ne constitue pas un liant hydraulique

à la température ambiante (la combinaison n’a lieu que si la silice est vitreuse et

pouzzolanique), mais il n’en est pas de même en présence de vapeur d’eau sous pression.

Les pays les plus producteurs de silico-calcaires denses sont : la Russie, l’Allemagne, la

France.

11

Fabrication

On mélange (5-12%) chaux vive (CaO) et sable propre de 0/5 mm et l‘eau de l‘ordre de (4 à 8

%) de la masse des matières sèches.

Généralement des mélangeurs continus alimentent d’une façon régulière la matière

comprimée ou comprimée – vibrée suivant les modèles de presses, sous des pression variant

de 15 à 45 MPa, exceptionnellement 60 MPa, après démoulage les produits sont traités dans

des autoclaves durant de 6 à 14 h et la pression varie de 0,8 à 1,2 MPa ( à 170 - 190°c

environ) .

I.5.1.2. Silico- calcaires légers : [6], [7], [29]

Les briques à base des silico-calcaires légers ont les même matériaux constitutifs que les

silico-calcaires denses, mais avec ajout d‘un constituant produisant des vides artificiels

fermés, sous forme de bulles gazeuses obtenues par réaction chimique .Ils appartiennent à la

classe des matériaux appelée « béton cellulaire ou béton gaz ».

Les principaux producteurs sont la Russie, le Japon, l’Allemagne, la Grande-Bretagne

Fabrication :

Ces matériaux sont obtenus en mélangeant du sable siliceux (60à 65%), avec de la chaux et

du ciment (35 à 40% pour l’ensemble), par traitement à l’autoclave. Une multitude de petites

cellules étant créées dans un mélange par dégagement gazeux résultant de l’addition, au

moment du gâchage, de poudre d‘aluminium.

Processus d’autoclave : [17], [9]

Normalement, lorsque la chaux est mélangée avec le sable, il durcit très lentement. Les

éléments obtenus après durcissement ont de résistance mécanique de 1-2 MPa et sont

détrempés dans de l’eau. Mais tant qu’une vapeur saturée de 100% d’humidité est présente à

une température de 170°C, la silice du sable devient chimiquement active et commence à

réagir rapidement avec la chaux, suivant la réaction ci-dessous, formant un hydrosilicate de

calcium : un produit solide et résistant à l‘eau.

Ca(OH)2 + SiO2 + (n-1) H2O → x CaO + y SiO2 + n H2O

Tant que la température s’élève, la vitesse de réaction croit. Ce processus a lieu dans les

autoclaves sous pression de la vapeur saturée (0.8 - 1.2 MPa).

L’augmentation de température et pression de vapeur est suivie par la dissolution des

12

composants initiaux et la solubilité des constituants varie avec la température c’est à dire, la

dissolution de Ca (OH)2 diminue avec l’augmentation de la température et celle du SiO2 , H2O

( H4 SiO4 ) augmente .

I.5.2. Propriétés de brique silico-calcaire : [7],[16] ,[20],[21],[9]

I.5.3.

Les propriétés des briques silico – calcaire sont présentées par le tableau ci-dessous

Type de brique SC Brique silico-calcaire dense Brique silico-calcaire léger

Masse volumique (kg/m3) 600 – 2200 300 – 800

Résistance à la compression (Mpa) 6 – 60 1.5 – 7

Conductibilité thermique

λ (w/m.°c)

pour un masse volumique

enter1700-2100 (Kg /m3)

1.16 -1.63

0.08

pour un masse volumique

enter 300 (Kg /m3)

Absorption d'eau 4 à 8 % -

Isolation acoustique 48 Db -

Tableau 4 : Propriété des briques silico-calcaire

I.5.4. Les avantages des briques silico-calcaires : [7], [29] ,[16],[28]

Les briques silico-calcaires en général ont un très bon comportement au gel, de plus elles

résistent aussi à des températures pouvant atteindre 550°C.

Les briques silico-calcaires ainsi que les briques cuites sont des matériaux de construction

non inflammables

Les briques silico-calcaires sont en général de même manière que les briques de terre

cuite, mais avec certaine restriction, il est interdit d'utiliser les briques silico-calcaires dans les

fondations et des socles parce qu'elles sont moins résistantes à l'eau que les briques de terre

cuite

II. Jacinthe d'eau :

I.1 Définition : [22],[25] , [27]

La jacinthe d'eau (Eichhornia crassipes) est une véritable plante d'eau et flotte au moyen de

pétioles spongieux. De toutes les plantes aquatiques, la jacinthe d'eau est la plus prolifique et

spectaculaire. Il a d'abord été introduit aux États-Unis en provenance du Venezuela et exposé

à la Nouvelle-Orléans Cotton exposition en 1884. La jacinthe d'eau pousse sur une grande

13

variété de types de milieux humides et préfère les eaux enrichies en nutriments. Toutefois, il

peut tolérer une variation considérable des nutriments, de la température et du pH. Le pH

optimal pour la croissance de la jacinthe d'eau est de 6 – 8. Il peut croître dans une large

gamme de température de 1 à 40 ° c (croissance optimale à 25 – 27,5 ° c), mais on pense qu'il

est sensible au froid.

Les taux de croissance augmentent avec l'augmentation des quantités d'azote dans l’eau. La

jacinthe d'eau se produit normalement sous forme de nattes denses et, par conséquent, bloque

la pénétration de la lumière pour les plantes évoluant sous l’eau et réduit également les

niveaux d'oxygène dissous. Malgré l’allélochimiques, elle ralentit la croissance d'autres

organismes et réduit la diversité biologique. Les fibres de jacinthes d’eau sont collectées à

partir de la tige et de la feuille de celle-ci.

Figure 5 : Jacinthe d’eau

I.2 Jacinthe d'eau comme agent de dépollution : [27] , [25] , [15]

La jacinthe d'eau est une des espèces végétales qui a suscité une attention considérable en

raison de sa capacité à croître dans l'eau fortement polluée ainsi que sa capacité

d'accumulation d'ions métalliques. Par conséquent, l'une de ses principales utilisations qui a

été acceptée dans le monde entier consiste à traiter les eaux usées. Les systèmes naturels de

terres humides colonisés par la jacinthe d'eau pourraient servir de «reins de la nature» pour le

traitement approprié des effluents afin de préserver les précieuses ressources en eau de la terre

contre la pollution. Elle a été utilisée pour décontaminer les nutriments inorganiques, les

métaux toxiques ainsi que les polluants organiques persistants

14

I.3 Métaux, radionucléides et autres polluants : [14], [15], [22]

Au cours des dernières décennies, des progrès importants ont été réalisés en matière de

biorestauration des métaux et des radionucléides. Les plantes aquatiques sont connues pour

accumuler les métaux de leur environnement et affectent les flux de métaux à travers ces

écosystèmes. La jacinthe d'eau a une capacité d'affinité et d'accumulation exceptionnellement

élevée pour plusieurs métaux.

Des chercheurs ont montré que la racine de la jacinthe d'eau est un élément efficace et

attrayant par rapport au carbone actif dans l'élimination du fluorure des plans d'eau. En outre,

le charbon actif préparé à partir de l'usine de jacinthe d'eau a été trouvé pour montrer une

meilleure adsorption des polluants comme les colorants et le phénol que le charbon actif

commercial et le même a été utilisé pour l'enlèvement des métaux comme Hg et Pb également

I.4 Composition et composants chimiques de la jacinthe d'eau : [14], [15], [23]

Comme les algues, les graminées, les cressons, etc., la jacinthe d'eau a une teneur en eau très

élevée, allant de 93 à 95%. Sa composition varie considérablement avec les médias dans

lesquels elle se développe. Quand il y a une manque d'éléments fertilisants, la plante devient

lente, mais avec beaucoup de nourriture, la croissance devient luxueuse, avec une couleur

vert-bleu profond.

La composition lignocellulosique moyenne de la jacinthe d'eau est (en pourcentage total des

matières solides):

Cellulose: 18,2 ± 0,6,

Hémicellulose: 29,3 ± 0,5,

Lignine: 2,8 ± 0,2,

Cendres: 1,2 ± 0,2 [45-47].

La teneur en cellulose est conforme aux données rapportées par d'autres chercheurs, mais la

teneur en hémicellulose et en lignine est inférieure à leurs résultats.

Ces différences peuvent provenir de différentes sources et de l'état de croissance de la jacinthe

d'eau.

La lignine et la hémicellulose de la bio-fibre sont responsables de la plupart des propriétés

physiques et chimiques telles que: biodégradabilité, inflammabilité, sensibilité à l'humidité,

thermoplasticité, biodégradabilité par UV-lumière, et tant d’autres. Certaines structures des

unités monomères pour les principaux constituants polymériques des fibres végétales

cellulosiques sont données ci-dessous

15

Concentration minérale de la jacinthe de l'eau

Minéraux Ca P Na K Mg Mn Fe Cu Zn

Feuille 20 8 0.6 66 6 0.4 0.1 7 31

Pousse

entière

18 7 0.5 48 5 0.3 0.9 4 51

Tableau 5 : Concentration minérale de la jacinthe d’eau

I.5 Utilisation : [22], [25], [27], [14], [19]

1.5.1. Utilisation potentielle de la jacinthe d'eau

La jacinthe de l'eau a suscité beaucoup d'attention non seulement pour les éleveurs, mais aussi

pour les chercheurs ces dernières années, due à ses avantages potentiels en tant que nourriture

aux bestiaux, aux chevaux, etc.., purification d'eau, engrais, production de biogaz, même une

nourriture pour l'humain et d'autres produits.

Bien que la jacinthe d'eau soit souvent considérée comme une mauvaise plante responsable de

bon nombre des problèmes décrits ci-dessus, il existe d'autres écoles de recherche qui

16

recommandent des applications utiles pour la plante. La jacinthe d'eau contient plus de 95%

d'eau, mais en raison de son tissu fibreux et d'une haute énergie et de la teneur en protéines,

elle peut être utilisée pour une variété d'applications utiles.

L'on énumère ci-dessous un certain nombre d'utilisations possibles de la jacinthe d'eau.

1.5.2. Utilisation la plus récente

Les fibres des tiges de la plante de jacinthe d'eau peuvent être employées pour faire la corde,

les paniers ou même le papier de bonne qualité quand elles sont mélangées avec le papier de

rebut ou le jute.

Plusieurs projets de fabrication de petit cottage ont été couronnés de succès dans un certain

nombre de pays, dont les Philippines, l'Indonésie et l'Inde.

L'utilisation potentielle de la jacinthe d'eau comme matériau de pâte pour produire du papier

sulfurisé a également été étudiée avec succès.

En d’autres circonstances, les fibres de la jacinthe d'eau ont été utilisées dans la fabrication de

matériaux de toiture à faible coût, et d’éléments de cloisonnement dans le bâtiment et dans

bien d’autres domaines.

Une technologie nouvelle propose l'utilisation de la fibre de jacinthe d'eau dans un mélange

de poudre de houille (charbon de terre) et d'argile pour fabriquer des briques.

D’autre part, en Inde, de nombreux autochtones utilisent la jacinthe d'eau comme plante

médicinale principalement pour traiter la maladie du goitre.

Pour ce faire, ils mélangent soit la jacinthe d'eau avec du sel de table et du piper long en

quantité égale; soit la jacinthe d'eau séchée et brûlée avec de l'urine avec de l'urine de vache

fraîche.

Les indigènes appliquent également le jus frais de la jacinthe additionné de vinaigre sur des

plaies.

Toutefois, à la connaissance de l'auteur, ce matériel n'a pas encore été envisagé pour la

fabrication de composites avec du polypropylène (pp) et l'évaluation de leurs propriétés

III. La chaux :

III.1 Définition : [4], [5], [7]

17

La chaux est généralement appelé l'oxyde de calcium. Elle est préparée par le procédé de

calcination. Le calcaire ou le carbonate de calcium est chauffé à une température comprise

entre 1200 °C et 1300 °C dans les fours et se décompose en chaux vive et en dioxyde de

carbone.

𝐶𝑎𝐶𝑂3 ⇋ 𝐶𝑎𝑂 + 𝐶𝑂2 ↑

Elle a toujours été un produit de bon marché parce que les dépôts de calcaire sont facilement

disponibles dans les sédiments et dans des marbres, de dolomie, de coquilles d'huîtres, de

stalactites et d'stalagmites après le retrait dans certaines régions. Ce calcaire contient non

seulement du carbonate de calcium (CaCO3), mais aussi de la silice, de l'oxyde de fer, de

l'aluminium ou d'autres minéraux dans des proportions plus faibles.

III.2 Différents types des chaux : [9],[10],[12],[13]

La chaux se divise en trois grandes familles : chaux aériennes, chaux naturelles et chaux

hydrauliques. Leur différence se remarque sur la composition de leur matière première, le

calcaire, et leur manière de faire prise.

Les chaux aériennes : elles sont fabriquées à base de calcaire pur, elles contiennent

environ 90 % de calcaire. Ces chaux font prise et durcissent au contact du gaz carbonique

contenu dans l'air. Cette prise très longue, limite le retrait et développe une faible résistance à

long terme.

La chaux vive (CaO) : C’est le premier produit obtenu après cuisson de la pierre à

chaux (calcaire). C’est un matériau très avide d’eau. La chaux vive en contact de l’eau produit

des explosions et sa température peut dépasser 150°c (réaction très exothermique).

La chaux éteinte Ca(OH)2

Elle est obtenue par hydratation de la chaux vive. Cette opération qui permet le passage de la

chaux vive à la chaux éteinte s’appelle extinction. Elle s’accompagne d’une augmentation de

volume du produit (foisonnement).

Les chaux naturelles : fabriquées à base de calcaire siliceux, elles débutent leur

prise au contact de l'eau et finissent par durcir au contact de l'air. Plus réactive, leur résistance

augmente dans le temps.

18

Les chaux hydrauliques : ce sont des chaux recomposées avec différents liants.

Elles suivent le même processus de prise que les chaux aériennes et naturelles, mais dans des

proportions différentes liées au pourcentage des matériaux qui les composent.

III.3 L’effet de la chaux : [4], [9], [18]

La chaux n'a que peu d'effet sur les terres très riches en matières organiques (quantité

supérieure à 20 %) et sur les terres manquant d'argile. Elle est en effet plus efficace et peut

l'être davantage que le ciment et des terres argilo-sableuses et surtout avec des terres très

argileuses. Les effets de la chaux sont donc très dépendants de la nature des terres mais la

comparaison avec les effets du ciment, dans de nombreux cas, peut être tentée.

On observe que la chaux réagit beaucoup plus vite avec des argiles du type montmorillonites

qu'avec des argiles kaolinitiques, en réduisant la plasticité des montmorillonites mais n'ayant

que peu d'effet sur la plasticité des kaolinites. L'effet de la teneur en eau des terres argileuses,

stabilisées à la chaux, est important, notamment aux stades de la pulvérisation et du

compactage. Les pouzzolanes naturelles réagissent particulièrement bien avec la chaux.

Notons par ailleurs que les dosages en chaux sont toujours donnés pour des chaux de qualité

industrielle contenant 90 à 99 % de "chaux active".

Pour les chaux artisanales, ne contenant que 60% de chaux active (le reste étant constitué

d'incuits ou de surcuits), il faudra augmenter ces dosages. On retiendra deux modes

principaux d'emploi de la chaux pour améliorer les performances d'une terre:

Modification de la terre : la chaux est ajoutée par pourcentage indiqué dans les termes de

référence. Cette opération réduit la plasticité de la terre et active sa floculation.

Stabilisation de la terre : les dosages sont très élevés. Les abaques de référence sur la

convenance des terres et le dosage en chaux doivent être interprétés avec beaucoup de réserve.

Les essais d’érosion, d’humidification et de séchage ne sont réalisés qu'après un temps de

cure des matériaux de trois mois pour avoir des résultats satisfaisants

Ces deux modes d’emploi de la chaux peuvent avoir les effets suivants :

o Augmentation de la résistance à la compression : la résistance à la compression

augmente en fonction de la contenance d'argile, du pourcentage de chaux ajouté à la terre et

du temps de cuisson. Les meilleurs résultats sont obtenus avec de l'argile à kaolinite

o Abaissement de la teneur en eau de la terre

Cet effet ne se présente qu'à condition d'employer de la chaux vive. Un pourcentage de 1% de

chaux abaisse la teneur en eau du sol de 1 à 1.5 point en moyenne. Une température élevée

accélère la réaction de la chaux sur l'argile surtout en atmosphère très humide

19

III.4 Le cycle de la chaux : [24], [4], [26]

Les produits dérivés du calcaire (CaCO3) possèdent la capacité unique d’être transformés et

de reprendre leur forme originale. Le cycle de la chaux consiste à cuire le calcaire pour former

la chaux vive (CaO). La chaux éteinte Ca(OH)2 peut alors être produite en ajoutant de l’eau à

la chaux vive.

III.5 Propriétés de chaux : [9], [12], [13]

La chaux est un solide amorphe blanc.

Elle a un point de fusion élevé de 2600 ° C

Elle est très stable et même en fusion elle ne se décompose pas.

Propriétés chimiques

Par hydratation, la chaux vive forme rapidement la chaux grasse ou l'eau de chaux. Lorsque

l'eau est ajoutée à la chaux, il devient chaud et après évaporation, une poudre blanche se

forme avec des fissures dessus. C'est ce qu'on appelle relâchement de la chaux.

L'oxyde de calcium est un oxyde de base. Il peut réagir avec des acides pour donner des sels

de calcium.

Avec des oxydes acides comme le dioxyde de silicium et le pentoxyde de phosphore, il forme

des silicates et des phosphates. Cette propriété rend la chaux utile comme un flux dans la

métallurgie pour éliminer les impuretés.

III.6 Utilisations de la chaux : [4], [9], [12], [13], [26]

La chaux est indispensable pour l'utilisation avec le mortier et le plâtre.

La chaux est aussi utilisée à des fins médicinales, des insecticides et des plantes et des

aliments pour animaux.

Elle est employée comme réactif de laboratoire pour l'absorption de gaz, précipitation,

déshydratation etc.

Elle est employée comme réactif dans la fabrication du papier, de l'acier de qualité et du

ciment.

Elle peut être utilisée pour l'adoucissement de l'eau et pour la récupération de l'ammoniac

(sous-produit du procédé Solvay).

On l’utilise par quantité énorme dans la fabrication du savon, du caoutchouc, du vernis, des

20

réfractaires et des briques de chaux.

Il trouve également son utilisation dans la préparation du carbure de calcium, du nitrate de

calcium basique et du bisulfite de calcium.

La chaux améliore la qualité du sol.

IV. Argile :

VI.1. Définition : [4], [20], [21]

L’argile est une terre blanchâtre, douce au toucher, composée principalement de silice et

d’alumine qui présentent une structure feuilletée (construit par un empilement de couches

tétraédriques). D’après Michot, en 2008, l’argile à l’état naturel est rarement composée d’un

seul minéral. Ainsi, elle correspond souvent à un mélange de « phyllosilicates » ; le minéral

majoritaire lui donne alors son nom. De plus, elle est associée avec des nombreux minéraux

comme les carbonates (dolomite, diobertite, calcite, aragonite et tant d’autres), la silice

(quartz, cristobalite, tridymite), des oxydes et hydroxydes d’aluminium (corindon, gibbsite,

diaspore,...) ou encore des minéraux ferrifères (lépidocrocite, maghémite…).

Le terme argile désigne donc un mélange de minéraux argileux associés à d’autres minéraux

(feldspaths, quartz etc.) ainsi que des impuretés (oxyde de fer, titane, etc.). Par ailleurs, ce

mélange est caractérisé par une certaine plasticité et des grains ayant une taille inférieure à 2

μm

VI.2. Structure : [4],[9],[20]

Les phyllosilicates sont des silicates dans lesquels les tétraèdres de SiO4 forment des feuillets

infinis bidimensionnels. Ils sont également appelés plus simplement silicates lamellaires.

Les différents groupes de minéraux argileux se différencient par l'arrangement de leurs

couches tétraédriques et octaédriques représentés sur la figure ci-dessous. L'organisation

structurale des phyllosilicates est basée sur une charpente d'ions O2- et OH- .Ces anions

occupent les sommets d'assemblages octaédriques (O2- et OH-) et tétraédriques O2-.

Dans les cavités de ces unités structurales élémentaires viennent se loger des cations de tailles

variables (Si4+, Al3+, Fe3+, Fe2+, Mg2+) en position tétraédrique ou octaédrique. Ces éléments

s'organisent suivant un plan pour constituer des couches octaédriques et tétraédriques dont le

nombre détermine l'épaisseur du feuillet.

L'espace entre deux feuillets parallèles s'appelle espace inter foliaire. Lorsque deux cavités sur

trois de la couche octaédrique sont occupées par Al3+ (ou un autre ion métallique trivalent), la

structure est dénommée dioctaédrique. Quand la totalité des cavités octaédriques est occupée

par des ions métalliques bivalents, la structure s'appelle trioctaédrique. Par ailleurs, il peut

21

exister des substitutions isomorphiques dans les couches tétraédriques (Si4+--Al3+, Fe3+) et /ou

octaédrique (Al3+-- Mg2+, Fe2+, ou Mg2+, Li+). Ces substitutions entraînent un déficit de

charge qui est compensé, à l’extérieur du feuillet, par des cations compensateurs.

Figure 6 : feuillet d’un phillosilicates

VI.3. Types d’argiles : [9],[21],[8]

D’après Caillère, en 1959, complété par Mitchell, 1993, il existe plusieurs familles d’argiles

qui rassemblent des dizaines d’espèces. Mais ceux sont trois grands types d’argiles dont la

présence dans le sol est la plus fréquente : la kaolinite, l’illite et la montmorillonite.

La kaolinite

Les kaolinites sont des argiles dioctaédriques de type 1:1 (ou T-O) avec une épaisseur du

feuillet de l’ordre de 7,2 Å ceci est illustré par la figure ci-dessous.

22

Figure 7 : Structure de kaolinite

Quand deux feuillets de kaolinite sont superposés, les O- présents sur la surface supérieure et

les H+ de la surface inférieure développent entre eux une liaison hydrogène O-H forte,

assurant avec les liaisons de Van der Waals une grande stabilité à un empilement de feuillets

vis-à-vis des actions de l’eau. Par conséquent, les particules sont stables et leur structure

élémentaire n’est pas affectée par l’eau.

D’après Tessier en 1984, L’association de plusieurs feuillets appelés les cristallites, qui

résultent de cet empilement, sont des plaquettes rigides dont l’extension latérale est de

quelques centaines de nm et qui ne permettent pas la pénétration de l’eau au sein de l’espace

inter foliaire et la substitution entre les feuillets. La liaison hydrogène forte entre les feuillets

explique l’importance du nombre de feuillets par particule de kaolinite et la faible valeur de

la surface spécifique qui ne dépasse pas généralement 45 m2/g.

La montmorillonite

La montmorillonite est constitué de deux couches tétraédriques de silice encadrant une couche

octaédrique d’alumine, c’est-à-dire de feuillet élémentaire de type 2:1 ou T-O-T.

L’empilement des feuillets est désordonné : chaque feuillet est tourné dans son plan par

rapport au précédent et a une extension latérale extrêmement importante par rapport à son

épaisseur qui est d’environ 9,6 Ǻ

Illustré par la figure ci-dessous. Ce désordre de feuillets et la constitution des faces

inférieures/supérieures de ces argiles ne permettent pas le développement d’une liaison

hydrogène entre les feuillets, ce qui facilitent leur écartement et l’adsorption des molécules

variées (cations, eau, molécules organiques) au niveau de l’espace inter foliaire qui s’écarte.

Figure 8 : Structure de la montmorillonite

23

Par conséquent, la montmorillonite est très sensible à l’eau et un important gonflement de la

particule peut se produire par adsorption de molécules d’eau entre les feuillets. L’épaisseur du

feuillet peut alors varier de 9,6 Ǻ à 15 Ǻ, voire plus selon la nature du cation compensateur et

l’hydratation de l’espace inter foliaire.

D’après Saiyouri, en 1996, les montmorillonites sont généralement calciques, plus rarement

sodiques suivant la nature du cation prédominant (calcium, sodium). Il est connu que le

sodium confère des propriétés de gonflement supérieures à celles permises par la présence de

calcium comme cation échangeable dans une argile

L’illite

L’illite possède de feuillet élémentaire de type 2:1 qui est proche de celle de la

montmorillonite mais elle a un déficit de charge plus élevée dû aux substitutions ioniques par

des cations interfoliaires de potassium K+ comme la figure ci-dessous nous montre.

Figure 9 : Structure de l’illite

Les cations K+ ont la particularité de posséder exactement la même dimension que les cavités

de surface où ils sont piégés. Cette liaison des feuillets par les ions potassium anhydre est très

forte et empêche que les molécules d’eau ne parviennent à entrer entre les feuillets, rendant

ces ions non échangeables et hydratables.

Les illites ont des feuillets d’équidistance fixe à 9,6 Ǻ. Ce caractère leur confère un plus faible

potentiel de gonflement que celui des montmorillonites et la constitution de particules de

24

grandes tailles.

VI.4. Caractéristique de l’argile : [9], [5], [6], [8]

En général les grains individuels des minéraux argileux sont de taille microscopique et

semblable à des plaquettes. Cette structure en feuillets dont la surface est bien plus importante

que l’épaisseur, leur permet d’absorber de grandes quantités d’eau par adhésion, ce qui leur

donne leur plasticité et fait gonfler certaines variétés. Le degré de plasticité des argiles varie :

mélangées à l’eau, elles se prêtent plus ou moins bien au moulage ou au façonnage.

Composition chimique et minéralogique de l’argile :

Cette Analyse a été faite par Doat en

L'analyse chimique élémentaire effectuée par fluorescence X sur ce sol, a révélé la

composition chimique de l’argile et l'analyse par diffraction de rayons X a permis de

déterminer la composition minéralogique présentée par les tableaux ci-dessous :

Tableau 6: Composition chimique du sol

Composition minéralogique de l'argile

Minéraux Quartz Gypse Calcite Muscovite feldspath kaolinite Minéraux ferrugineux + fond RX

teneur % 29,5 30,5 29,5 - 3 6,5 1

Tableau 7: composition minéralogique du sol

Composition chimique de l'argile

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O P2O5 Perte au feu TiO2

33,33 2,99 1,39 26,45 0,88 14,21 0,5 0,13 0,06 19,85 0,21

25

V. Conclusion :

La brique est un matériau utile pour la construction depuis plusieurs siècles. Elle évolue

suivant les différentes technologies et études que les chercheurs incrustent petit à petit afin

d’obtenir une brique idéale donc dure, résistant mais aussi économique. Dans le second

chapitre, nous allons voir une autre façon d’améliorer la résistance d’une brique en utilisant

un mélange de chaux et de jacinthe d’eau.

CHAPITRE II : METHODE

EXPERIMENTALE

26

II.1. Introduction

Le mélange de l’argile avec la jacinthe d’eau suivant de différentes proportions permet de

confectionner une brique résistant et économique. La chaux est une des composantes utilisées

dans l’élaboration de la brique, elle joue le rôle de fixateur.

Ce chapitre décrit la démarche à suivre pour pouvoir confectionner des briques dures et

pratiques à partir d’un liant en matière organique.

Il est subdivisé en 4 parties :

1 la préparation du mélange jacinthe d’eau - chaux,

2 la préparation de l’argile,

3 la confection de la brique

4 l'écrasement.

Les expériences ont été réalisées au sein du Laboratoire National des Travaux Publics et

Bâtiments (LNTPB) et la confection de la brique normale a été faite à Sabotsinamehana.

II.2. Matériels utilisés :

Pour la fabrication de la brique, on a besoin de :

Matériel de broyage :

Le broyage est une technique permettant de rendre en poudre les matières premières utilisées

jusqu’à l’obtention d’une taille très fine. De nombreux types de broyage existent mais dans

notre cas, le broyage a été fait à la main avec un mortier et un pilon.

Figure 10 : Broyeur à la main.

Malaxeur :

Le malaxeur est un matériel permettant d’homogénéiser les différents produits utilisés avant

27

de les mouler à la presse. En effet, la répartition de stabilisant doit être homogène pour que

son effet soit égal pour tout le mélange. Cette homogénéité est conditionnée par le malaxage.

Plus il sera homogène et plus le taux de stabilisation pourra être réduit. Un mélange

homogène et sans grumeaux est idéal pour fabriquer des briques compressées.

Figure 11 : Malaxeur

Presse brique :

La méthode de moulage la plus utilisée est le façonnage à la main des briques. Les briques

façonnées seront ensuite mises dans le moule puis pressées convenablement pendant un

certain temps. La compression consiste à resserrer les grains modifiant ainsi la structure de la

terre. Il existe deux types de presse : la presse manuelle et la presse hydraulique. Pour notre

projet, nous avons utilisé la presse manuelle.

II.3. Caractérisation et méthode expérimentale

II.3.1. Analyse des échantillons par fluorescence X :

La technique de spectrométrie de fluorescence X est une technique permettant d’observer les

compositions élémentaires existant dans l’échantillon. C’est une technique non destructive.

L’analyse a été faite à HOLCIM à Ibity-Antsirabe.

Principe :

L’échantillon à analyser est placé sous un faisceau des rayons X, sous l’effet de ces rayons,

l’échantillon entre en résonnance et réémet ses propres rayons : c’est la fluorescence. Les

rayons X sont ensuite projetés vers un cristal qui les diffracte dans différentes directions en

fonction de leurs longueurs d’onde.

La technique d'analyse comprend deux parties :

- une source d'excitation qui provoque l'émission d'un spectre de rayons X caractéristique de

28

la composition de l'objet.

- un détecteur et un analyseur de rayonnement qui identifient les raies composant le spectre.

L'excitation d'une raie caractérisée par des photons d'énergie donnée ne peut être provoquée

qu'en bombardant l'échantillon avec des photons d'énergies supérieures. L'émission d'un

spectre de rayons X s'effectue de trois manières différentes :

- Par un flux d'électrons : les électrons accélérés par la haute-tension provoquent une émission

primaire de l'échantillon.

- Par une source radioactive : les rayonnements de la source (rayonnement γ) provoquent

l'émission du rayonnement secondaire dit de fluorescence X. Le choix des sources s'effectue

en fonction de l'énergie des photons γ émis et de la demi-période du radioélément. Trois

sources sont utilisées pour couvrir la totalité du spectre :

- Par un tube de rayons X.

L’analyseur par FRX est composé d'un goniomètre muni, au centre, d'un cristal analyseur et,

sur sa circonférence, d'un détecteur mobile. Le rayonnement de fluorescence X collimaté en

un faisceau de rayons parallèles tombe sur le cristal analyseur. L'électronique de mesure

permet de séparer les raies de premier ordre des raies de second ordre.

Figure 12 : Spectrométrie par fluorescence X

Mode opératoire :

Sécher l’échantillon dans une étuve de 100°C pendant 2h

29

Rebroyer l’échantillon jusqu’à obtention d’une finesse de 32µ

Peser 1.20 g d’échantillon et 6.0504g de tétraborate de lithium(LiBr4O7)

Mettre l’ensemble dans un creuser en platine et l’introduire dans un four à 1060°C

Après 5mn dans le four, sortir le platine et homogénéiser son contenu en l’agitant

Répéter l’opération 5) quatre fois

Après ces opérations, verser le contenu dans une coupelle en platine pour obtenir ce

qu’on appelle « perle »

Laisser refroidir la « perle » puis l’analyser dans l’X-Ray

Condition expérimentale :

Unité Min. Max.

Température de la salle °C 15 35

Température du réservoir du spectromètre °C 35 39

Tension du tube à rayons X kV -1 1

Courant du tube à rayons X mA -1 1

Pression de la chambre primaire Pa 0 3,5 e4

Pression dans le spectromètre Pa 0 13

Nombre total de la décharge dans le tube X 0 200

Tableau 8 : Conditions expérimentales de l’appareil

II.3.2. Méthode de caractérisation physique :

La méthode de caractérisation physique permet de déterminer la propriété et aspect des

matériaux analysés.

Analyse granulométrie par tamisage

But :

L’analyse granulométrie par tamisage permet de déterminer et d’observer les différents

diamètres de grains qui constituent un granulat.

Principe :

L’analyse consiste à séparer et classer à l’aide de tamis ces grains selon leur diamètre. Les

grains ainsi isolés peuvent être pesés pour déterminer la proportion de chacun dans le

granulat. La représentation graphique de l’analyse permet d’observer et d’exploiter ces

informations, c’est la courbe granulométrie. Les manipulations et les conditions de

manipulation sont décrites par la norme NF P 18-560. Elle concerne les granulats d’un

30

diamètre entre 80mm à 0.8mm. Le refus désigne la partie des grains retenue dans un tamis et

le tamisât ou passant désigne la partie qui traverse le tamis.

Analyse granulométrique par sédimentométrie

But :

Cette analyse permet de déterminer le pourcentage de particules argileuses dans un matériau.

Dans l'étude des sols, on désigne par argile la fraction de matériau comprenant des éléments

de diamètres inférieurs à 2 μm, et séparés au cours de l'analyse mécanique.

Principe :

Le principe de la sédimentométrie est basé sur la loi de Stockes qui mesure la vitesse(v) de

décantation des particules sphériques dans un milieu visqueux sous influence de la force de

gravitation et de la résistance du milieu. Cette analyse est un essai qui complète l’analyse

granulométrie par tamisage.

Limite d’Atterberg

But :

La limite d’Atterberg a pour but de calculer la limite de liquidité et la limite de plasticité afin

d’en déduire l’indice de plasticité Ip.

Principe :

La détermination de la limite d’Atterberg se fait en 2 parties :

La limite de Liquidité :

La limite de liquidité est la teneur en eau qui correspond à la fermeture de la rainure sur un

centimètre de longueur après environ vingt-cinq chocs.

Préalablement, le matériau argileux est lavé au tamis de maille de 400 µm puis conservé

pendant 24 h dans l’eau. Après décantation, il est laissé sur une plaque de plâtre pour séchage

et homogénéisation avant d’être placé dans l’appareil de Casagrande où une rainure est

creusée dans la coupelle comportant l’échantillon. La manivelle est tournée à une vitesse de 2

chocs par seconde jusqu’à ce que la rainure se ferme sur un centimètre.

La limite de liquidité est donnée par la formule :

La limite de plasticité :

La limite de plasticité est déterminée grâce à la pâte argileuse du dernier essai de la limite de

liquidité.

31

Elle est donnée par la formule suivante :

𝑊𝑃 = (𝑃ℎ − 𝑃𝑠 ) ∗ 100

L’indice de plasticité :

C’est la différence entre la limite de liquidité et celle de plasticité. Elle est donnée par la

formule suivante :

𝐼𝑝 = 𝑊𝐿 − 𝑊𝑃

Poids spécifique ou poids volumique :

But :

Le poids spécifique ou poids volumique est une ancienne mesure qui permet de déterminer le

poids par unité de volume d’un matériau. Ceci est symbolisé par γ exprimé en g/cm3.

Principe :

On procède par les mesures suivantes :

Masse du pycnomètre vide

Masse de pycnomètre rempli d’eau.

Volume du pycnomètre.

Masse du pycnomètre + eau + échantillon.

Masse de pycnomètre + échantillon sec.

Le poids volumique symbolisé γs et exprimé en KN/m3 s’obtient alors par la relation :

γs = (6)−(1)

(4)+((5)−(6))×K

II.3.3. Essai de compression :

L’essai d’écrasement permet de mesurer la résistance à la compression des briques. Ces

briques sont écrasées à plat, dans la même position qu’elles occupent dans la construction. La

presse utilisée pour cet essai d’écrasement est la presse électrique du laboratoire Nationale de

travaux public Bâtiment.

Principe :

Il s’agit de soumettre un échantillon de deux demi blocs superposés selon la norme à une

compression jusqu’à la rupture. L’objectif est de déterminer la résistance nominale en

compression simple des blocs de terre compressée.

Mode opératoire :

- Poser l’ensemble de l’échantillon des deux briques dans la presse

- Placer l’ensemble (les deux briques et le système d’anti-frettage) entre les plateaux de la

presse

32

- Appliquer la charge d’une manière continue et ce, avec une vitesse de 0,05mm/s régulière

jusqu’à la rupture complète de l’échantillon ;

Relever la charge maximale supportée par l’échantillon au cours de l’essai. De même la

machine (dispositif composé d’un pupitre) enregistre toutes les mesures de pression et

déplacement des blocs elle a pour capacité maximale 1500KN et d’un capteur de type LVDT.

Expression des résultats

La résistance à la compression des blocs est donnée par la formule Rc = 10 x F/S dans

laquelle :

Rc : est la résistance à la compression des blocs en méga pascal (MPa)

F : est la charge maximale supportée par les deux briques en kilo newtons (kN)

S : est la surface de moyenne des faces d’essai en centimètres carrés (cm²)

La résistance en compression des blocs est la moyenne arithmétique des résistances

d’au moins trois essais réalisés sur des échantillons d’un même lot.

II.4. Conception :

II.4.1. Choix des matières premières :

Les matières employées pour la production de brique étaient l’argile, la chaux, fibre de

jacinthe d’eau et l’eau. L'argile utilisée a été obtenue à partir de la même zone dans la région

d’Alaotra tandis que la jacinthe d’eau était à MASAY l'est de la ville d’Antananarivo. Les

matières premières utilisées sont :

- l’argile

- jacinthe d’eau

- la chaux (fleur de chaux)

33

II.4.2. Processus de fabrication de brique :

Extraction

Broyage

Dosage Sec

Séchage

Tamisage

Mélange Sec

Mélange humide

Moulage

Réaction

Démoulage

Pressage

Cure humide

Séchage

Stockage

Achat

Dosage

Dosage

Achat

Argile

Chaux +

Jacinthe d’eau

Eau

Extraction

Préparation

Mélange

Pressage

Cure

Stockage

Figure 13 : Processus de production de brique d’argile et de jacinthe d’eau

34

La fabrication se fait en étapes :

Extraction :

L’argile provient des roches sédimentaires ou dans des rizières. L’argile utilisée a été prise

dans la partie Alaotra

Tamisage :

Il est important de faire un criblage quand il y a défaut de texture. Dans notre étude, le

criblage est un passage fortement obligé. Le système de criblage qu’on a rencontré sur le

terrain est manuel. Il s’agit d’une sorte de grosse toile métallique fixé sur un cadre rigide en

bois. Ce cadre est maintenu obliquement par des appuis rigides suspendus verticalement. On

fait passer la terre à travers le tamis de 6 à 10mm qui retire les éléments grossiers et

indésirables.

Figure 14 : Argile broyé et tamisé

Préparation du mélange de la jacinthe d’eau et de la chaux :

Apres avoir cueilli les jacinthes d’eau, elles ont été ensuite broyés jusqu’à en avoir des

feuilles. Puis ces feuilles de jacinthe broyées sont mélangés avec de la chaux selon la

proportion exacte des essais faits. On a fait trois essais différents avec trois proportions

différentes entre ces deux mélanges. On appellera X le mélange jacinthe d’eau - chaux.

On a :

X1 = 1

4 Jacinthe d’eau broyée +

3

4 chaux

X2 = 1


1

2 chaux

X3 = 3


1

4 chaux

Figure 15 : Mélange de jacinthe d’eau broyé et chaux

35

Le malaxage :

Lorsque le matériau est criblé ou tamisé, on passe au malaxage. Il est particulièrement

important pour la bonne qualité de la brique. Un mélange homogène est indispensable, avec

stabilisant. Ensuite, après le malaxage à sec, on humidifie la terre de façon uniforme en

ajoutant l’eau par fines gouttelettes à l’aide d’un arrosoir manuel, dans notre cas ici nous

avons pris comme départ, 2% d’eau pour 100% du mélange total puis on ajoute 3 à 4 fois

cette quantité jusqu’à obtention de la valeur optimale. Dans le cas où la terre est très humide,

on étale le matériau afin de le sécher et obtenir la teneur en eau optimale.

Séchage :

Généralement, le séchage doit être mis à l’ombre. Le séchage trop rapide peut entrainer

également l’endommagement des blocs car ils vont perdre leur teneur en eau optimale. Le

séchage joue un rôle très important dans la résistance d’une brique.

Condition de cure :

Afin d’obtenir de bon résultat sur l’évolution et la résistance de la brique, il est nécessaire de

conserver des briques dans le temps. Des soins apportés dans la fabrication et la conservation

peuvent éviter des baisses et des dispersions important des résistances. Il faut que les blocs

sont abrités du soleil et du vent, et les maintenir en ambiante humide et chaude car le

dessèchement trop rapide en surface peut provoquer la formation de fissure de retrait. Pour

notre cas ici, les briques produites sont ensuite soumises à une condition de cure sous afin de

conserver la teneur en eau et en stabilisant pour éviter des prises rapides, inutiles et néfastes

pour la production de la brique.

II.4.3. Confection de la brique :

o Pour les briques d’essai :

Pour la confection, on a fait trois essais différents afin d’obtenir le modèle le plus résistant

suivant la norme des dimensions de la brique, donc à retenir. Ces trois essais sont basés sur la

proportion de la jacinthe d’eau broyée et de la chaux. Tout d’abord, on procède au mélange

jacinthe-chaux selon le dosage X1, X2, X3 décrit plus haut. Puis sécher le mélange à l’air libre

pendant 24h. Ensuite, 35% en volume de chaque proportion (X1, X2, X3) seront mélangés

avec 65% en volume de l’argile déjà broyé et tamisé. On ajoute à ce mélange de l’eau. Le

volume de cette eau ne doit pas dépasser la valeur optimale, c’est à dire la valeur où le

36

mélange obtenu sera maniable facilement mais non pas comme de la boue. On mettra ensuite

la pâte ainsi obtenue dans un moule cylindrique, puis pressé à 60 KN pendant 2minutes. Faire

reposer pendant 24heures avant de le démouler. Et enfin, avant de procéder à l’essai par

l’écrasement, les briques démoulés seront laissés reposer pendant 2 jours à l’ombre dans un

compartiment fermé puis 5 jours à l’air libre.

Après une semaine (7 jours), les briques sont écrasées un par un, afin de pouvoir comparer

leurs résistances à la compression. On en déduira et retiendra alors la brique résistante,

économique et pratique tel est le but à atteindre de cette étude.

o Pour la brique la plus résistante :

Vu les résultats des essais à l’écrasement de ces briques expérimentales, on a constaté que, la

proportion X2, où il y a 1

2 Jacinthe d’eau broyée et

1

2 chaux, est la meilleur avec la plus

grande résistance de compression équivaut à environ 5 MPa. On a donc retenu X2 comme

formule pour la brique résistante. Comme nous savons que, par cette formule, la brique

expérimentale est confectionnée en mélangeant 35% de X2 avec 65% d'argile tamisée et

d'eau. La brique, de forme universelle, c'est-à-dire parallélépipédique, de dimensions 22 x 11

x 9.5 cm3 est confectionnés manuellement, compressée et laissée au repos pendant une

semaine comme décrite précédemment.

Les tests de la brique

Outre le test à l'écrasement, quant à sa pérennisation, la brique doit être soumise à d'autres

essais techniques: résistance à la traction par flexion, résistance à l'abrasion, à l'usure ou à

l'eau (effets climatiques).

En effet, à part sa fonction de porteur de charge, elle peut être employée comme seulement un

élément de remplissage dans les murs de cloisonnement, ou comme éléments de parement, et

à d'autres fins d'utilisations dans des domaines autres que les constructions de maisons

d'habitation.

Conclusion :

Avant d’entamer dans les résultats et interprétations, nous avons vu dans ce second chapitre

les étapes à suivre ainsi que les méthodes d’essai de fabrication de la brique synthétisé par le

mélange de chaux et de jacinthe d’eau. Dans le chapitre III, nous allons comparer les

résistances des briques d’essai à partir des résultats de chaque test fait afin de pouvoir en

déduire la brique ayant la plus bonne résistance.

CHAPITRE III : RESULTATS ET

INTERPRETATIONS

37

I. Introduction :

Dans ce chapitre, nous allons voir tous les résultats des analyses faites durant ce stage.

Commençant par les résultats des analyses chimiques par fluorescence X de la jacinthe d’eau

et de l’argile, puis les résultats de l’analyse du mélange jacinthe-chaux ainsi que d’autres

analyses chimiques de l’argile. Notons aussi les essais de la résistance à la compression des

briques d’expérimentales et enfin les résultats autres tests de la brique résistante. Pour avoir

une déduction finale à la brique, une comparaison des résultats avec celles d’une brique

artisanal est nécessaire. Notre analyse a été faite à HOLCIM Ibity-Antsirabe.

II. Résultats de l’analyse chimique de la jacinthe d’eau et de l’argile :

Avant l’utilisation de la jacinthe d’eau et de l’argile, elles ont été analysées chimiquement par

la technique de spectrométrie de fluorescence X afin d’observer les éléments existants dans

chaque échantillon.

II.1. La jacinthe d’eau :

Le tableau ci-dessous nous permettra de voir l’élément majeur existant dans la jacinthe d’eau.

Tableau 9 : Analyse de la jacinthe d’eau

Elements XRF %

K 51.4

Ca 20.1

Cl 19.0

S 2.37

Fe 2.04

P 1.41

Si 1.14

Mn 0.684

Sr 0.473

Rb 0.454

Mg 0.394

Al 0.316

Ti 0.114

Zn -

38

Interpretation :

Dans ce tableau, l’élement majeur est le pôtassium K suivi du calcium Ca et du chlore Cl. Le

potassium est utilisé comme réactif dans de nombreuses réaction de chimie fine. Il est aussi

élement essentiel pour la croissance des plantes. Par contre, la jacinthe d’eau est en manque

de zinc,de titanium, d’aluminium et de magnesium. Or, le zinc est utilisé comme apport

d’oligo-élement.

II.2. L’argile :

Les résultats des analyses seront presentés dans le tableau ci-dessous :

Elements XRF analyse %

Si 46.0

Fe 24.7

Al 19.7

K 2.70

Ti 2.53

Ca 1.64

Zr 0.723

S 0.357

Ba 0.328

Mg 0.307

Zn 0.151

P 0.146

Mn 0.129

Cr 0.121

Pb 0.108

Sr -

Rb -

Ni -

V -

Na -

Tableau 10 : Analyse de l’argile

Interpretation :

Pour interpreter ce tableau, la concentration du silicium est très abondant par rapport au autre

element. Par contre les 5 derniers élements au tableau : le strontium Sr, le rubidium Rb, le

nickel Ni, le vanadium V, le sodium Na sont de très faibles proportions (en ppm). Vu

39

l’abandonce du silicium Si, de l’oxygene O et de l’aluminium Al, on peut prédire que l’argile

à une forme moléculaire tel que SiO2 ou Al2O3

III. Résultats des analyses caractéristique physique :

III.1. Pour l’argile :

La détermination des caractéristiques physiques faites sur l’argile sont l’analyse

granulométrie par tamisage et par sédimentométrie, les limites d’Atterberg et le poids

volumique. Ces caratérisations physiques nous permettront de voir la propriété et l’aspect de

l’argile utilisée. Ces analyses ont été effectués au sein du Laboratoire National de Travaux

Publics et Bâtiment.

III.1.1. Analyse granulometrie par tamisage :

On s’est proposé de faire une analyse sur un échantillon de Ms = 117 g. Les résultats de

l’analyse granulométrie par tamisage est donnée dans le tableau suivant :

MODULE

AFNOR (M)

OUVERTURE TAMIS

EN (MM)

ECHANTILLON N°

Ms = 608, 1 g

Ms 1 = 117,0 g

REFUS

CUMULE (g)

% REFUS

CUMULE g

%TAMISATS

CUMULE

38 5 0 0 100

37 4 - - -

34 2 3 0,5 99

31 1 5 0,8 99

26 0,315 14 2,3 98

24 0,2 21 3,5 97

20 0,08 114 18,7 81

Observations Mh = 796,0 g W = 30,9 %

Tableau 11 : Résultat de l’analyse granulométrique par tamissage.

Interpretation :

Pour les différents diamétres de grain, le sol a été analysé par une ouverture de tamis entre

5.00mm à 0,08mm ou du tamis 38 à tamis 20. Pour le tamis 38 ayant une ouverture tamis

5mm, aucune graine n’a été retenu dans le tamis, le tamisat cumulé est donc à 100% par

contre pour celui du tamis 20 ayant une ouverture 0.08mm, 18.7% de la masse séche de

départ ou 114g a été retenu appélé aussi refus cumulé et 81% de tamisat cumulé défini aussi

40

par la partie passée par le tamis. Allant du tamis 38 au tamis 20, le taux de refus cumulé

augmente petit à petit contrairement au taux de tamisat cumulé qui diminue à chaque tamis.

Donc, 81% représente le taux de grains les plus fin dans le sol et 18.7% ont été refusé par le

tamis dû à leur taille un peu plus grosse.

III.1.2. Analyse granulométrie par sédimentométrie :

Pour l’analyse granulométrie par sédimentométrie, l’analyse est reservée au élements inférieur

à 80µ et s’est fait par décantation. Le tableau suivant nous montrera les résultats des analyses

fait au sein du Laboratoire National de Travaux Publics et Bâtiment.

Durée de chute Heures Lecture

densimètre

R

Température

T °C

Correction

Ct +Cm-

Cd

Lecture

corrigée

R1

Diamètre

équivalent

D (µ)

Pourcentage

des grains <

D (%)

% grains

P/R

échantillon

30 s 8H 09' 1,029 17,4 -0,004 0,023 65 88 71

1 mn 8H 10' 1,026 17,4 -0,004 0,022 46 84 68

2 mn 8H 11' 1,023 17,4 -0,004 0,019 34 72 58

5 mn 8H 14' 1,02 17,4 -0,004 0,016 21 61 49

10 mn 8H 19' 1,0165 17,4 -0,004 0,0125 15 48 39

20 mn 8H 29' 1,0145 17,4 -0,004 0,0105 11 40 32

40 mn 8H 49' 1,0125 17,4 -0,004 0,0085 8 32 26

80 mn 9H 29' 1,0105 17,4 -0,004 0,0065 6 25 20

240 mn 12H 09' 1,0085 17,4 -0,0039 0,0055 3 21 17

1440 mn (24 h) 8H09' 1,0085 17,4 -0,004 0,0045 1 7 14

Tableau 12 : Résultats de l’analyse granulométrique par sédimentométrie.

41

Figure 16 : Courbe representative de l’analyse garnulométrie par tamisage et par

sédimentométrie.

Interpretation :

Pour la détermination du taux de particules argileuses dans le matériau, on l’a fait passé dans

un diamétre équivalents de 1μ à 65μ. D’apres le tableau, les résultats du taux de tamisat

cumulés varient de 14% pour 1μ à 71% pour celui du 65μ. D’apres la courbe on peut en

déduire que le sol étudié comporte :

1% de graviers

3% de gros sable

50% de sable fin

32% de limon

14% d’argile

Donc, on en conclut que le sol étudié est un argile latérite grise peu sablée

III.1.3. Limites d’Atterberg Wl –Wp = Ip :

Pour les limites d’Atterberg, on a les résultats de la limite de liquidité ainsi que la limite de

plasticité pour pouvoir en déduire l’indice de plasticité Ip.

42

LIMITE DE LIQUIDITE WL

Nombre de coups N 16 24 30

N° Tare 112 59 14 107 60 3

Poids tare (1) 15,11 16,9 14,72 14,79 16,64 13,77

Poids total humide (2) 25,69 27,9 24,16 23,29 24,32 22,92

Poids total sec (3) 21,63 23,66 20,61 20,09 21,46 19,52

Poids d'eau (4)= 2-3 4,06 4,24 3,55 3,2 2,86 3,4

Poids matériaux sec (5) = 3-1 6,52 6,76 5,89 5,3 4,82 5,75

Teneur en eau W% 62,3 62,7 60,3 60,4 59,3 59,1

Teneur en eau moyenne W% 62,5 60,4 59,2

Tableau 13 : Résultats de la limite de liquidité WL

Figure 17 : Courbe répresentative de la limite de liquidité

Interpretation :

Partant des résultas ci- dessus, on a 3 teneurs en eau moyenne différentes. Ces teneurs en eau

moyennes se differencient par rapport au nombre de coups. Plus le nombre de coups

augmente, plus les teneurs en eau moyenne diminuent. On peut le constater sur la courbe

representative. En calculant la valeur moyenne de la teneur en eau on obtient, la limite de

liquidité WL= 60.1% . Et si on le projete sur la courbe, on peut voir que le nombre de coup

tombe sur 25 qui est une valeur exacte pour une moyenne en teneur en eau.

Pour la limite de plasticité, l’argile a été mise en forme de petit rouleau puis étuvé et pesé. On

peut constater les résultats dans le tableau 11 suivant :

16, 62.5

24, 60.4

30, 59.2

58.5

59

59.5

60

60.5

61

61.5

62

62.5

63

0 5 10 15 20 25 30 35

Ten

eur

en e

au W

(%)

Nombre de coups N°

Series1 Linear (Series1) Linear (Series1)

43

LIMITE DE PLASTICITE Wp

N° Tare 29 13

Poids tare (1) 13,79 12,93

Poids total humide (2) 18,8 17,21

Poids total sec (3) 17,47 16,07

Poids d'eau (4)= 2-3 1,33 1,14

Poids matériaux sec (5) = 3-1 3,68 3,14

Teneur en eau W% 36,1 36,3

Teneur en eau moyenne W% 36,2

Tableau 14 : Résultat de la limite de plasticité Wp

Interpretation :

Dans l’analyse de la limite de plasticité, comme dans l’analyse de la limite de liquidité, on

calcule la teneur en eau du matériaux analysé. Pour comparer les résultats de la teneur en eau,

il y a presque la moitié de la teneur en eau de celui de la limite de liquidité dans la limite de

plasticité. Ainsi obtenu la limite de liquidité et la limite de plasticité, on obtient l’indice de

plasticité par la formule : Ip = WL - Wp

LIMITE DE LIQUIDITE (WL) 60,1

LIMITE DE PLASTICITE (Wp) 36,2

INDICE DE PLASTICITE (Ip) : (Ip = WL - Wp) 23,9

Tableau 15 : Résultat de l’indice de plasticité Ip

Interpretation :

On a donc une indice de plasticité égale à 23,9 % . Le degrés de plasticité de notre

argile sera déduit selon la spécification de plasticité qui est :

Indice de plasticité (%) Degré de plasticité

0 - 5 Non plastique

5- 15 Moyennement plastique

15 – 40 Plastique

Supérieur à 40 Très plastique

Dans notre cas , on a un indice de plasticité entre 15 – 40%, ce qui nous mene à dire que

l’argile est plastique. On pourra donc s’attendre à une brique dure d’après la classification de

l’argile car un sol plastique a une propriété rhéologiquqe important pour une brique.

44

III.1.4. Poids volumique des particules solides :

Pour le poids volumique, les mesures prise sont ce des grains inférieur à 4 mm, d’où on a les

résultats suivants :

MESURE DU POIDS VOLUMIQUE DE GRAINS INFERIEUR A 4 mm

Masse picno vide (1) 119,74

Masse picno rempli d'eau (2) 367,48

Température ambiante (3) -

Volume picno (2) - (1) * K = 4 247,74

Masse picno +eau + écha (5) 518,83

Masse picno + éch sec 351,24

Température d'essai (7) -

Poids volumique γS (KN/m3) = (6)−(1)

(4)+((5)−(6))×K 28,88 KN/m3

Tableau 16 : Résultat du poids volumique de l’argile

D’où le poids volumique est égale à 28.88 KN/m3

III.2 Pour le mélange de la chaux et de la jacinthe d’eau :

Les analyses caractéristiques physiques du mélange nous donneront la densité

apparente et le poids spécifique

III.2.1. Densité apparente :

Poids du moule P1(g) 637.0

Poids du moule + échantillon P2 (g) 1067.0

Poids échantillon P3 = P2 – P1 (g) 430.0

Volume du moule V (cm3) 1000

Densité apparente ᵧd = P3

V (T/m3) 0.43

Tableau 17 : Densité apparente du mélange chaux et jacinthe d’eau

D’où la densité apparente est de 0.43 T/m3

45

III.2.2. Poids specifique :

Figure 18: Pycnomètre avec échantillon et eau

Poids du pycnomètre P1(g) 284

Poids du pycno. + eau P2(g) 913

Volume du pycno. V = P2 – P1 629

Poids du pycno. + échantillon P3(g) 463.0

Poids du pycno. + échantillon + eau P4(g) 966.5

Poids d’eau V2 = P4 – P3(g) 503.5

Poids échantillon E = P3 – P1(g) 125.5

Poids spécifique ᵧS = E

V 1.42

Tableau 18 : poids spécifique

D’où, le poids spécifique est de 1.42

IV. Résultats de la résistance à la compression des briques d’essais :

Les différents essais réalisés à partir d’un échantillon contenant 65% d’argile stabilisée

avec 35% du mélange de jacinthe d’eau et de la chaux ont été réalisés sur 2 briques stabilisées

soient :

X1 contenant 1


3

4 chaux

X2 contenant 1


1

2 chaux

X3 contenant 3


1

4 chaux.

Les briques destinées à la compression d’essai sont en forme cylindrique. Les résultats des

essais à la compression sont récapitulés dans le tableau suivant :

46

Essai 1

X1 = 1


3

4 chaux

Jacinthe d’eau = 417g

Chaux = 1251g

D’où X1 = 1668 g mais seul 700g a été prise.

Argile = 1300g (65%)

X1 = 700g (35%)

Le mélange est dilué avec 200ml.

Le tableau ci-dessous montrera les valeurs de l’essai n°1 :

Tableau 19 : Résistance à la compression de l’essai 1

Calcule moyenne de la résistance à la compression :

Rc = 3.6+4

2 = 3.8MPa

Puisque on utilise un moule cylindrique de diamètre 8cm et de hauteur 9cm. Pour

ramener les dimensions de l’éprouvette à une dimension standard d’élancement 2, on a la

section 2 donc la résistance à la compression est égale à :

Rc = 3.8MPa × ∝× 𝛽 où on utilisera les coefficients de correction suivant : ∝ 𝑒𝑡 𝛽

∝ = 0.96

𝛽 = 0.92

Rc1 = 4MPa

Interprétation :

Brique 1 Brique 2

Poids 804g 806g

Diamètre 8cm 8cm

Hauteur 9cm 9cm

Charge 18KN = 18.103N 20KN= 20.103N

Section = π𝑑2

4 50.24cm2 = 5024mm2 50.24cm2=

5024mm2

Volume = section × hauteur 452.16cm3 452.16cm3

Densité = poids

Volume 1.77 1.78

Résistance à la compression

Rc = charge

section

3.6MPa 4MPa

47

Pour la résistance à la compression de l’essai n°1, on peut dire qu’elle a une résistance

forte et grande. A 4MPa de résistance, on peut avoir une brique porteur de charge.

Essai 2

X2 = 1


1

2 chaux


Chaux = 410g

D’où X2 = 820g mais 408.48g a été prise.

Argile = 759g (65%)

X1 = 408.48g (35%)



Tableau 20 : Résistance à la compression essai 2


Rc = 5.6+4.9

2 = 5.25MPa

La résistance à la compression est égale à :

Rc = 5.25MPa × ∝× 𝛽 où ∝ 𝑒𝑡 𝛽 sont les coefficients corrections.

∝ = 0.96

𝛽 = 0.92

Rc2 = 4.63MPa

Interprétation

L’essai n°2 a une résistance de compression encore plus grande que l’essai n°1. Donc,

comparé à l’essai n°1, 2 est encore plus résistante et forte.

Brique 1 Brique 2

Poids 624.5g 581.0g

Diamètre 8cm 8cm

Hauteur 7.5cm 6.7cm

Charge 28KN = 28.103N 29KN= 29.103N

Section 50.24cm2 = 5024mm2 50.24cm2= 5024mm2


Densité 1.65 1.72

Résistance à la compression Rc 5.6MPa 4.9MPa

48

Essai 3

X3 = 3


1

4 chaux

Jacinthe d’eau = 888.32g

Chaux = 296g

D’où X3 = 1184.32 g mais 1042g a été mélangé avec l’argile.

Argile = 1935g (65%)

X1 = 1042g (35%)



-8

Tableau 21 : Résistance à la compression essai 3


Rc = 1.19+1.19

2 = 1.19MPa

La résistance à la compression est égale à :

Rc = 1.19MPa × ∝× 𝛽 où ∝ 𝑒𝑡 𝛽 sont les coefficients corrections.

∝ = 0.96

𝛽 = 0.92

Rc3 = 1.05MPa

Interprétation :

L’essai n°3 est la moins résistante. Il ne comporte que 1MPa de résistance, donc il est mis

parmi les briques de remplissage.

Si on compare les 3 essais, on peut voir que les briques du 2eme sont celles qui sont les plus

résistantes.

Brique 1 Brique 2

Poids 742g 678.5g

Diamètre 8cm 8cm

Hauteur 8.3cm 9.6cm

Charge 6KN = 6.103N 6KN= 6.103N

Section 50.24cm2 = 5024mm2 50.24cm2= 5024mm2


Densité 1.77 1.40

Résistance à la compression Rc 1.19MPa 1.19MPa

49

V. Résultats des autres caractéristiques physiques de la brique la plus résistante

D’après les résultats vus ci-dessus, l’essai n°2 est la proportion ayant une bonne résistance à

la compression.

V.1. Résistance à la compression :

X2 = 1


1

2 chaux


Chaux = 4940g

D’où X = 5731.1g.

Argile = 10643.5g (65%)

X = 5731.1 g (35%)

Le mélange est dilué avec 1200ml d’eau.

Calcul de la résistance à la compression :

Pour les résultats de caractérisation physique de la brique, on l’interprètera dans le tableau ci-

après :

Tableau 22 : Résistance à la compression de la brique

Cette figure montre la mesure de la résistance à la compression du résultat obtenu :

Brique

Poids 1676g

Longueur 22.5cm

Largeur 11.5cm

Epaisseur 5.5cm

Charge 26KN = 26.103N

Section = π𝑑2

4 59.39cm2 = 5939mm2

Volume = section × hauteur 326.64cm3

Densité = poids

Volume 1.65

Résistance à la compression Rc = charge

section

4.37MPa

50

Figure 19 : Mesure de la résistance à la compression

Interprétation :

On obtient encore une bonne résistance mécanique pour la composition ½ jacinthe d’eau

broyée et ½ chaux. Ceci est dû à la jacinthe d’eau, qui joue le rôle à la fois du liant et de

résistance anti-fissure et retrait. La chaux joue le rôle de liant et de fixateur. La durée de cure

de 7 jours est nécessaire pour avoir une bonne résistance mécanique.

V.2. Résistance à l’abrasion :

La brique est soumise à un poids de 1 kg et a été usée pendant 1 mn à l’aide de l’appareil

d’usure. On a trouvé un résultat égal à 4.3cm ou 430mm.

Figure 20 : Mesure de la résistance à l’abrasion

51

Interprétation :

En se référant à la spécification de l’usure pour une brique artisanal (entre 0 et 3.1 cm), on

peut dire que la brique d’étude fabriquée est peut résistante à l’abrasion. Or, plus l’usure est

grande, plus la brique est mauvaise.

V.3. Résistance à la traction par flexion :

On a une brique de poids égale à 1695g.Apres avoir testé sa résistance à la traction sur

l’appareil correspondant, la brique s’est cassée en 2 parties à une charge égale à 27.6KN.

La résistance à la flexion est donnée par l’équation suivante :

Fcf = 3 ×F × l

2 ×𝑑1 × d22

Où F est la charge maximale

l est la longueur de la brique

d1 est la largeur

d2 est l’épaisseur

Fcf est la résistance en flexion en mégapascal

Fcf = 2.697MPa

Figure 21: Mesure de la résistance à la traction par flexion

Interprétation :

En tenant compte à la spécification de la norme relative à la résistance par flexion des

briques artisanales, on peut dire que la brique d’étude fabriquée a une bonne résistance à la

flexion. La charge 27.6 KN est élevée pour une résistance à la traction.

V.4. Absorption d’eau :

Le poids initial est 1536g

Le poids après immersion est 2113g

52

Le poids d’eau est donc égale à :

Peau = Phumide – Psec

Peau = 2113 – 1536 = 577g

% Peau = Peau ×100

Psec

% Peau = 37.56%

Figure 22 : Mesure du poids de la brique après immersion

Interprétation :

La brique absorbe beaucoup d’eau, le coefficient d’absorption est égale à 37.56%. Quelques

facteurs pourraient être pour cause de cette absorption :

-Le taux de compression de la brique est faible et laisse beaucoup de vide.

-La jacinthe d’eau et la chaux n’ont pas le temps de terminer la prise et le durcissement pour

remplir les vides inters granulaires.

Étude comparative :

Pour se référer à d’autres briques ou pour comparer notre étude à d’autre, prenant une étude

très proche d’un chercheur ayant fait une brique de terre comprimé avec de la fibre de palmier

dattier.

En comparant notre travail à ceux de Galan-Marin C, Rivera-Gomez, le tableau suivant nous

montrera les résultats obtenus pour chacun.

53

Brique de

jacinthe

d’eau

Brique

Galan-MarinC

Résistance à la compression 4,37 Mpa 5 Mpa

Résistance à la traction 2,2 Mpa 2,69 Mpa

Absorption d'eau 27% 37,56%

Tableau 23 : Comparaison des résultats obtenus

On peut voir que les résistances soit à la compression soit à la traction ont presque les mêmes

valeurs et l’absorption a une différence à peu près de 10%.

Conclusion :

En conclusion de ce chapitre, pour la confection d’une brique synthétisée par le mélange de

chaux et la jacinthe d’eau, on a entamé par l’analyse chimique et physique des matières

premières qui sont l’argile, la jacinthe d’eau et le mélange de jacinthe d’eau et chaux. Puis, on

a confectionné les briques essais afin de connaitre la proportion exacte pour avoir une brique

dure et bien résistante à l’aide de la résistance à la compression. Et enfin, la fabrication de la

brique à la proportion ayant une forme dure et subissant les autres analyses mécaniques.

Pour la comparaison du travail par rapport à d’autre, on peut admettre que les résistances sont

exactement comparables a celles obtenues par les autres chercheurs.

54

CONCLUSION GENERALE :

Au terme de ce travail, la contribution de la fabrication de la brique stabilisée par la chaux et

la jacinthe d’eau est bien faisable. D’après les analyses, chimiquement, l’argile possède en

grande quantité de la silice Si suivie du fer Fe et de l’aluminium Al et pour la jacinthe d’eau,

elle est riche en potassium K, en calcium Ca et en chlore Cl. Pour les caractérisations

physiques, l’argile utilisée pour la confection de la brique est une argile latéritique grise peu

sablée et plastique. L’argile utilisée a une bonne propriété qui sera un des facteurs de réussite

pour la brique. La jacinthe d’eau joue le rôle de liant, ces fibres sont très utiles comme anti

fissure et anti-retrait, la chaux est le fixateur entre le liant et l’argile. La stabilisation à la

chaux et la jacinthe d’eau augmente les caractéristiques mécaniques des briques en vue de les

rendre plus pratiques dans la construction des habitations. Ainsi la résistance à la compression

à 50% de chaux et 50% de jacinthe d’eau obtenue est égale à 4.37MPa alors que les briques

pour le 3ème essai ont une résistance à la compression d’environ 1MPa. Ce qui nous permet de

dire que la résistance à la compression des briques augmente en fonction du dosage de la

chaux et de la jacinthe d’eau ainsi qu’au temps de conservation. Suit la résistance à la flexion,

dont on a obtenu une charge aussi élevé qui est égale à 27.6KN. Pour la résistance à

l’abrasion et l’absorption d’eau, les résultats obtenus ne sont guère satisfaisants. On peut

donc en déduire que la brique en jacinthe d’eau pourrait supporter une charge très élevé, elle

est donc une brique porteuse de charge. Par contre, elle n’est peut-être pas fiable pour une

construction de maison sur la toiture due à son absorption d’eau qui est mauvaise mais elle

peut être utile dans la fabrication d’une cloison ou dans toute sorte de construction tant que ça

n’affecte pas de l’eau. Et pour sa résistance à l’usure assez faible, il est préférable de mettre

une bonne couche d’enduit afin de protéger la brique contre les dégâts environnementaux. En

somme, l’emploi de la brique en jacinthe d’eau est bien bénéfique dans les régions à faible

pluviométrie. D’où, la brique à base de jacinthe d’eau à comme intérêt architectural et

esthétique. Par contre, la brique en jacinthe d’eau est légère, économique, pratique et

résistante.

L'utilisation de la jacinthe d'eau comme une brique pourrait améliorer également: le

développement économique rural, le revenu agricole et la diversification du marché, la

réduction des excédents agricoles, réduction de l'impact environnemental négatif et création

des possibilités d'emploi dans le domaine de la production, de la récolte et de l'utilisation.

55

PERSPECTIVES

1. Amélioration de l’adhérence entre les fibres de jacinthe d’eau et une matrice en terre

comprimée stabilisée.

2. Etude des propriétés thermiques du bloc de terre comprimée avec fibres de jacinthe d’eau.

3. Etude d’une brique réfractaire avec fibres de jacinthe d’eau

56

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stabilisée, à base de stabilisants routiers, cas de la latérite de VONTOVORONA, DEA

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thermiques des briques en terre en vue de leur utilisation dans la restauration des Ksours

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[11] CRA Terre « Blocs de terre comprimée normes » Série Technologies.

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57

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http://www.academicjournals.org/AJB

http://www.google.com/fabricatio?de=brique/2017

http://www.bing.com/Blocs:,de?=terre.=comprimée

i

ANNEXE I :

Analyse par absorption d’eau

Analyse par résistance à l’abrasion

ii

Analyse par résistance à la compression

Résultat obtenu après traction

iii

Résultat Analyse par sedimentometrie

Titre : « CONTRIBUTION A LA FABRICATION D’UNE BRIQUE D’ARGILE

STABILISEE PAR LA CHAUX ET DE LA JACINTHE D’EAU »

Nombre de pages : 58

Nombre de figures : 22

Nombre de Tableau : 22

NOM et PRENOMS : RATSIMBAZAFY Niaina Harinjiva Yannick

Adresse : Lot IVA 33 Antaninandro ,Ampandrana, 101 Antananarivo

E-mail : [email protected]

Tél : 032 99 594 17

RESUME

Madagascar est une île potentiellement riche, non seulement sur les ressources minières, mais

aussi sur les plantes aquatiques. Afin de confectionner des nouveaux matériels de

constructions durables et valoriser les matériaux locaux, les jacinthes d’eau ont été utilisées

comme constituants pour fabriquer des briques de terre comprimée. Cette étude est focalisée

sur la « Contribution à la fabrication d’une brique d’argile stabilisée par la chaux et de la

jacinthe d’eau» dont l’objectif principal est d’étudier l’effet d’utilisation de jacinthes d’eau

sur les propriétés mécanique et les propriétés physiques de terre comprimé.

Dans ce cadre, les résultats indiquent une bonne amélioration de la résistance à la

compression allant de 4.37 MPa sur les blocs dont les proportions sont 50% de jacinthe d’eau

et 50% de chaux. Alors que pour la proportion de 25% de chaux et 75% de jacinthe d’eau

présente une faible amélioration de résistance à la compression.

L’utilisation des fibres avec des bonnes proportions présente des effets positifs sur le

comportement mécanique et des effet bénéfiques sur l’ensemble des propriétés étudiés, par

contre, dans le reste des cas étudiés, l’ajout brut de jacinthe d’eau conduit à un effet négatif

sur les propriétés de la brique.

Cette étude a montré aussi que la résistance à la compression durcit suivant le temps de cure,

et présente beaucoup d’avantage du point de vue économique.

Mots clé : Brique, jacinthe d’eau, résistance à la compression, propriété mécanique,

proportions.

ABSTRACT

Madagascar is a potentially rich island, not only on mineral resources, but also on aquatic

plants. In order to make new sustainable building materials and to upgrade local materials,

water hyacinths have been used as components to make compressed earth bricks. This study

focuses on the "Contribution of the manufacture of brick stabilized by lime and hyacinthe

water " whose main objective is to study the effect of use of water hyacinths on the

mechanical properties and the physical properties of compressed earth.

In this framework, the results indicate a good improvement of the compressive strength

ranging from 4.37 MPa on the blocks whose proportions 50% of hyacinths of water and 50%

of the lime whereas in 25% of lime and 65% Of water hyacinths exhibit a low improvement

in compressive strength.

The use of the fibers with good proportions has positive effects on the mechanical behavior

and beneficial effects on all of the studied properties. On the other hand, in the rest of the

cases studied the gross addition of water hyacinth leads to a negative effect on the properties

of the brick.This study also showed that the compressive strength hardens according to the

curing time and has a great advantage from the economic point of view

Key words: brick, water hyacinth, strength, mechanical properties, proportions.

Encadreur : Mahandrimanana ANDRIANAINARIVELO

mailto:[email protected]

contribution a la fabrication d‘une brique...

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