contribution a l’etude de la stabilisation de la …

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

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ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

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DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du

Diplôme d’Etudes Approfondies

en Chimie Appliquée à l’Industrie et à l’Environnement

Option : Chimie Minérale

Soutenu publiquement le 17 Décembre 2014

par

Monsieur NAMBAVELO Dyno

Ingénieur en Génie Chimique

Promotion 2013

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA STABILISATION

DE LA LATERITE PAR LE PURIN DE BŒUFS

ADDITIONNE DES ENGRAIS AZOTES et DU SUCRE

Les membres de jury :

Président : Professeur ANDRIANARY Philippe, Directeur de l’ESPA.

Encadreur : Docteur RAMAROSON Jean de Dieu

Rapporteur : Docteur ELISOAMIADANA Philippine

Examinateurs : Docteur RAKOTONDRAMANANA Samuel, Chef du département

Génie Chimique à l’ESPA.

Docteur RAKOTOARIVONIZAKA Ignace

Docteur RABIBISOA Daniel

Promotion 2013

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA STABILISATION DE LA

LATERITE PAR LE PURIN DE BŒUFS ADDITIONNE DES ENGRAIS

AZOTES (NPK, UREE) et DU SUCRE

Présenté par : NAMBAVELO Dyno

Soutenu le 17 Décembre 2014

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

***********************

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

************************

DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du

Diplôme d’Etudes Approfondies

en Chimie Appliquée à l’Industrie et à l’Environnement

Option : Chimie Minérale

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA i

REMERCIEMENTS

Tout d’abord, je tiens à remercier Dieu de m’avoir donné la santé et la force

qui m’ont permis de mener à terme mes études de DEA à l’Ecole Supérieure

Polytechnique d’Antananarivo et de terminer jusqu’au bout les travaux relatifs à ce

mémoire.

Nos sincères et chaleureux remerciements sont exprimés envers :

Le Professeur ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole

Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui, malgré ses nombreuses

occupations, m’a fait grand honneur de présider la soutenance de ce

mémoire; qu’il soit assuré de mes profonds remerciements ;

Je voudrais exprimer toute ma reconnaissance à Monsieur

RAKOTONDRAMANANA Samuel, Maître de Conférences, Chef du

Département Génie Chimique à l’Ecole Supérieure Polytechnique

d’Antananarivo, pour l’honneur qu’il m’a fait de siéger parmi les membres du

jury.

Je ne saurais comment exprimer toute ma gratitude envers Monsieur Le

Docteur RAMAROSON Jean de Dieu, Maître de Recherches, au Département

Matériaux et Génie Civil du Centre National de Recherches Industrielle et

Technologique (CNRIT), mon encadreur qui, malgré ses multiples

occupations, m’a consacré un temps précieux pour m’apporter une aide

inestimable. Il m’aurait été difficile de mener à bien mes travaux sans son

appui constant et bienveillant et sans ses encouragements permanents. Je lui

suis profondément reconnaissant.

A Madame ELISOAMIADANA Philippine, Maître de conférences, mon

Rapporteur, en dépit de la lourdeur des tâches qui lui incombent a fait tout son

possible pour prodiguer des conseils dans l’orientation et l’élaboration du

présent mémoire ;

J’exprime également ma profonde gratitude à :

Messieurs :

- Le Docteur RAKOTOARIVONIZAKA Ignace, Maître de

Conférences, au Département Génie Chimique de l’Ecole Supérieure

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA ii

Polytechnique d’Antananarivo (ESPA) qui a bien voulu accepter d’examiner ce

travail.

- Le Docteur RABIBISOA Daniel, Maître de Conférences, au

Département Génie Chimique de l’Ecole Supérieure Polytechnique

d’Antananarivo (ESPA), pour avoir accepté de siéger parmi les membres de

Jury de ce mémoire.

Il m’est agréable d’adresser ma vive sympathie à tout le Personnel

Enseignant et aux techniciens du Laboratoire Génie Chimique.

Je remercie également le Personnel du Bloc Technique (Vontovorona et

Ankatso) ; qui m’ont ouvert leur porte.

Je tiens à exprimer ma reconnaissance envers mes Parents, mes sœurs et

mes frères qui m’ont soutenu moralement et financièrement durant la

réalisation de cette étude.

Un grand merci également à tous mes amis pour leur aide et les marques

d’amitié qu’ils ont témoigné.

Ainsi qu’à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation

de ce présent mémoire.

Merci infiniment !!!!

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA iii

SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE

Première partie : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

Chapitre I: GENERALITES SUR LES LATERITES

Chapitre II: GENERALITES SUR LA FABRICATION DE BRIQUES

Chapitre III: LA STABILISATION

Chapitre IV: METHODES D’ANALYSE ET DE CARACTERISATION DU SOL

Deuxième partie : ETUDES EXPERIMENTALES

Chapitre V : COLLECTE ET CARACTERISATION DE LA LATERITE

Chapitre VI: ESSAIS DE STABILISATION DES LATERITES AU LABORATOIRE

Chapitre VII : CONFECTION ET CARACTERISATION DES EPROUVETTES

Chapitre VIII: ESSAIS PILOTE DE STABILISATION

Troisième partie : ETUDES ECONOMIQUES ET APPROCHES

ENVIRONNEMENTALES

Chapitre IX: ETUDES ECONOMIQUES

Chapitre X: APPROCHES ENVIRONNEMENTALES

CONCLUSION GENERALE

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA iv

GLOSSAIRE

Bioréacteur: Appareil dans lequel s’effectue une réduction microbienne.

Eprouvette: Echantillon de pièces que l’on soumet à des essais mécaniques

destinés à mesurer ses qualités.

Lessivage: Entrainement par les eaux d’infiltration des substances solubles et

colloïdales d’un sol vers les couches profondes, ayant pour effet de rendre la terre

inculte (désertique).

Saturation: état d’un sol dont les pores sont remplis d’eau; état de celui qui (ou de

ce qui) ne peut recevoir davantage de quelque chose.

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA v

LISTE DES ABREVIATIONS

%: Pourcent

°C: Degré Celsius

m3: mètre cube

cm2: Centimètre carré

m2: Centimètre cube

g: Gramme

kgf: Kilogramme force

km: Kilomètre

kWh: Kilowatt heure

m: Mètre

t: tone

N : newton

daN : decanewton

Φ : diamètre

μm: micromètre

nm: Nanomètre

cm : Centimètre

kPa : KiloPascal

mm : millimètre

MPa : MégaPascal

mV : millivolt

pH : potentiel d’Hydrogène

Réc. sec.: Résistance à la compression maximale à l’état sec

Réc. humide: Résistance à la compression maximale à l’état humide

sem : semaine

Fappl : Force appliqué

AFNOR : Association Française de NORmalisation

CBR : Californian Bearing Ratio

JIRAMA: JIiro sy Rano Malagasy

CNRIT: Centre National des Recherches Industrielles et Technologiques.

ESPA: Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

CNAPS: Centre National de la Prévoyance Social

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA vi

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Classification des latérites selon LACROIX ............................................. 4

Tableau 2: constituants majeurs de latérite ................................................................ 6

Tableau3 : Classification adoptée par l'AFNOR, basée sur l'analyse granulométrique

................................................................................................................................. 19

Tableau 4 : Classification des sols suivant la valeur de leur indice de plasticité. ...... 21

Tableau 5 : Conditions des essais PROCTOR selon la norme NF P 94 – 093......... 22

Tableau 6 : Composition élémentaires de latérites ................................................... 24

Tableau 7: Résultats de l’analyse granulométrique de la latérite de Vontovorona ... 25

Tableau 8 : Caractéristiques géotechniques de latérites 1 et 2 ................................ 27

Tableau 9 : Résultat de l’analyse de la composition minéralogique de la latérite de

Vontovorona ............................................................................................................. 28

Tableau 10 : Les principaux éléments de la NPK ..................................................... 31

Tableau 11: Composition et nom des échantillons ................................................... 33

Tableau 12 : Résistance à la compression et porosité des briques L1 (Latérite2 95 +

Sable 5 + purin) ........................................................................................................ 37

Tableau 13:Résistance à la compression et porosité des briques LS1 (Latérite2 90 +

Sable5 + Sucre5 + purin) .......................................................................................... 38

Tableau 14: Résistance à la compression et porosité des briques LS2 (Latérite2 85 +

Sable5 + Sucre10 + purin) ........................................................................................ 39

Tableau 15: Résistance à la compression et porosité des briques LN1 (Latérite2 85 +

Sable5 + NPK10 + purin) .......................................................................................... 40

Tableau 16: Résistance à la compression et porosité des briquesLN2 (Latérite2 80 +

Sable5 + NPK15 + purin) .......................................................................................... 41

Tableau 17: Résistance à la compression et porosité des briques LE (Latérite2 80 +

Sable5 + Sucre5 + NPK5 + Urée5 + purin) ............................................................... 42

Tableau 18: Résistance à la compression et porosité des briques LSU1 (Latérite2 80

+ Sable5 + Sucre5 + Urée5 + purin) ......................................................................... 43

Tableau 19: Résistance à la compression et porosité des briques LSU2 (Latérite2 80

+ Sable5 + Sucre5 + Urée10 + purin) ....................................................................... 44

Tableau 20:Résistance à la compression porosité des briques L’1 (Latérite1 95 +

Sable5 + purin) ......................................................................................................... 45

Tableau 21: Résistance à la compression et porosité des briques L’F1 (Latérite1 90 +

Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin) .............................................................................. 47

Tableau 22: Résistance à la compression et porosité des briques L’F2 (Latérite185 +

Sable5 + Oxyde de fer 10 + purin) ............................................................................ 48

Tableau 23 : Résistance à la compression et porosité des briques LF1 (Latérite2 90 +

Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin) .............................................................................. 49

Tableau 24: Récapitulation des résultats de la résistance à la compression à 28 j: . 50

Tableau 25 : Récapitulation des résultats de la porosité: ......................................... 53

Tableau 26: Résistance à la compression et porosité des briques L1 (Latérite2 90 +

Sable5 + purin) ......................................................................................................... 55

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA vii

Tableau 27 : Résistance à la compression et porosité des briques LS2 (Latérite2 85

+ Sable5+ sucre 10) ................................................................................................. 56

Tableau 28 : Résistance à la compression et porosité des briques LSU1 (Latérite2 85

+ Sable5+ sucre 5 + Urée5 + purin) ......................................................................... 57

Tableau 29 : Résistance à la compression et porosité des briques L’F1 (Latérite1 90

+ Sable5+ oxyde de fer 5 + purin) ............................................................................ 58

Tableau 30 : Récapitulation des résultats de la résistance à la compression : ......... 59

Tableau 31 : Récapitulation des résultats de la porosité: ......................................... 61

Tableau 32 : Résultats antérieurs de la latérite stabilisé .......................................... 62

Tableau 33: Coût d’investissement en terrain et en construction de l’unité de

fabrication ................................................................................................................. 71

Tableau 34 : Dépenses en matériels et équipements techniques utilisés au sein de

l’unité de production ................................................................................................. 71

Tableau 35 : Dépenses en matériels et équipements administratifs de l’unité de

fabrication ................................................................................................................. 72

Tableau 36 : Récapitulation des dépenses d’investissements .................................. 72

Tableau 37 : Détermination des charges prévisionnelles de production de l’année de

mise en route ............................................................................................................ 73

Tableau 38 : Détermination des charges annuelles du personnel ............................ 73

Tableau 39 : Récapitulatif des charges diverses ...................................................... 74

Tableau 40 : Estimation des recettes annuelles prévisionnelles de l’unité de

fabrication ................................................................................................................. 74

Tableau 41 : Amortissement annuel : ....................................................................... 75

Tableau 42 : Plan de financement du projet ............................................................. 76

Tableau 43 : Montant des charges fixes : ................................................................. 76

Tableau 44 : Montant des charges variables annuelles : .......................................... 77

Tableau 45 : Calcul de la marge sur coût variable (MCV) et le résultat d’exploitation.

................................................................................................................................. 77

Tableau 46 : Résultat prévisionnel : ......................................................................... 78

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA vii

i

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Flow-sheet de fabrication artisanale de brique cuite ................................... 9

Figure 2 : Flow-sheet de fabrication artisanale de brique crue ................................. 10

Figure 3 : Colonne de tamis ...................................................................................... 18

Figure 4:Zone de prélèvement des latérites pour la caractérisation et la réalisation

des essais (source : gogle earth) .............................................................................. 23

Figure 5 : Courbes granulométrique de la latérite 1 et la latérite 2 de Vontovorona . 26

Figure 6 : Diffractogramme de Fluorescence X de la latérite de Vontovorona

(Source : RANDRIANANTENAINA Lovaritiana « Contribution à l’étude de

stabilisation de la latérite par le purin de bœufs » Mémoire d’ingénieur, ESPA 2012)

................................................................................................................................. 28

Figure 7 : Procédé de stabilisation de la latérite par les matières organiques .......... 29

Figure 8: Zones de prélèvements (source : Auteur) ................................................. 30

Figure 9 : Les bioréacteurs (source : Auteur) ........................................................... 31

Figure 10: Schémas de quelques éprouvettes obtenus (source : Auteur) ................ 34

Figure 11: Machine multifonctionnelle du type TESTWELL (source : Auteur) .......... 35

Figure 12: Courbes de la porosité, de la résistance maximale moyenne à l'état sec et

à l’état humide à 28 jours de L1. ............................................................................... 38

Figure 13 : Courbes de la porosité, de la résistance maximale moyenne à l'état sec et

à l’état humide à 28 jours de LS1 ............................................................................. 39



Figure 15: Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec à 28 jours de LN1

................................................................................................................................. 41

Figure 16 : Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec à 28 jours de LN2

................................................................................................................................. 42


à l’état humide à 28 jours de LE ............................................................................... 43


à l’état humide à 28 jours de LSU1 ........................................................................... 44




à l’état humide à 28 jours de L’1 ............................................................................... 46


à l’état humide à 28 jours de L’F1 ............................................................................. 47


à l’état humide à 28 jours de L’F2 ............................................................................. 48


à l’état humide à 28 jours de LF1 ............................................................................. 49

Figure 24 : Courbes de la résistance maximale moyenne à l'état sec et à l’état

humide à 28 jours ..................................................................................................... 51

Figure 25: Courbes de l’évolution de la porosité des éprouvettes : .......................... 54

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA ix

Figure 26 : Séchage des éprouvettes dans l’étuve (source : Auteur) ....................... 55


à l’état humide à 14 jours de L1 ................................................................................ 56






humide à 14 jours de L’F1 ........................................................................................ 59

Figure 31: Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec et à l'état humide

................................................................................................................................. 60

Figure 32 : Courbe de l'évolution de la porosité durant le séchage dans l'étuve ...... 61

Figure 33 : Schéma du moule ................................................................................... 63

Figure 34 : Clichés du produit avec l’échantillon. ...................................................... 64

Figure 35 : Schéma de Production ........................................................................... 66

Figure 36 : Organigramme de l’unité de production. ................................................. 70

Figure 37: Courbe de l’évolution de poids volumique maximale en fonction de la

teneur en eau: ............................................................................................................. f

Figure 38: Courbe de l’évolution de poids volumique maximale en fonction de la

teneur en eau: ............................................................................................................ g

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA x

LISTES DES ANNEXES

Annexes 1 : METHODE D’ANALYSE CHIMIQUE ...................................................... a

Annexes 2 : LIMITE D’ATTERBERG .......................................................................... e

Annexes 3:ESSAI PROCTOR ..................................................................................... f

Annexes 4:CLASSIFICATION ADOPTEE PAR CRATerre ......................................... h

Annexes 5 : Détails sur les résultats de la résistance à la compression et de la

porosité des briques L1 (Latérite2 95 + Sable 5 + purin) par séchage naturel ............. i

Annexes 6: Détails sur les résultats de la résistance à la compression et de la

porosité des briques LS1 (Latérite2 90 + Sable5 + Sucre5 + purin) par séchage

naturel........................................................................................................................... j



naturel.......................................................................................................................... k


porosité des briques LN1 (Latérite2 85 + Sable5 + NPK 10 + purin) par séchage

naturel........................................................................................................................... l


porosité des briques LN2 (Latérite2 80 + Sable5 + NPK15 + purin) par séchage

naturel........................................................................................................................ m


porosité des briques LE (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + NPK5 + Urée5 + purin)

par séchage naturel .................................................................................................... n


porosité des briques LSU1 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée5 + purin) par

séchage naturel .......................................................................................................... o



séchage naturel .......................................................................................................... p


porosité des briques L’1 (Latérite1 95 + Sable5 + purin) par séchage naturel............ q


porosité des briques L’F1 (Latérite1 90 + Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin) par

séchage naturel ........................................................................................................... r



séchage naturel ........................................................................................................... s


porosité des briques LF1 (Latérite2 90 + Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin) par

séchage naturel ........................................................................................................... t

Annexes 17 : Détails sur les résultats de la Résistance à la compression et de la

porosité des briques L1 (Latérite2 90 + Sable5 + purin) par séchage sous

atmosphère contrôlée ................................................................................................. u

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA xi


porosité des briques LS2 (Latérite2 85 + Sable5+ sucre 10) par séchage sous

atmosphère contrôlée .................................................................................................. v


porosité des briques LSU1 (Latérite2 85 + Sable5+ sucre 5 + Urée5 + purin) par

séchage sous atmosphère contrôlée .......................................................................... w


porosité des briques L’F1 (Latérite1 90 + Sable5+ oxyde de fer 5 + purin) par

séchage sous atmosphère contrôlée ........................................................................... x

INTRODUCTION GENERALE

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA 1

INTRODUCTION

Bien que connue depuis fort longtemps, la technique de stabilisation du sol a

suivi un récent et très rapide développement dans le monde. Elle est en général

utilisée pour la fabrication des matériaux de construction. A Madagascar, les gens

avaient leur technique de stabilisation dans le temps des « Ntaolo Malagasy » pour

la construction des murs traditionnels sous le nom de « Tambohon’ Ny Ntaolo ».

Les chercheurs ont aussi découvert qu’il y a d’autres matériaux plus résistants que

les briques entre autres les bétons, pourtant, ils ne sont pas à la portée de la majorité

de la population Malagasy.

Or, le sol latéritique se trouve abondamment presque partout dans les zones de l’île,

il nous est indispensable de procéder à leur valorisation et de produire des briques

performants à prix abordable.

Plusieurs travaux de recherches ont été effectués sur la latérite pour améliorer

leurs performances physiques et mécaniques avec les divers stabilisants minéraux et

organiques

Mais le mode de stabilisation en utilisant les stabilisants minéraux exige une

technique coûteuse et provoque le souci de l’humanité pour les problèmes

environnementaux. De ce fait, beaucoup de recherches s’orientent notamment sur

l’application des stabilisants organiques.

Ainsi, pour apporter sa part dans la valorisation de ces latérites, le

Département Génie Chimique de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

(ESPA) et le Centre Nationale de Recherche Industrielle et Technologique (CNRIT),

par ce mémoire intitulé « Contribution à l’étude de la stabilisation de la latérite

par le purin de bœuf additionné des engrais azotés et du sucre », propose une

méthode de stabilisation des latérites pour la production de matériaux de

construction moins chères, de bonne résistance mécanique et leur réalisation

respecte l’environnement.

La première partie de cet ouvrage, relative à l’étude bibliographiques traite d’abord,

les généralités sur la latérite, les généralités sur la fabrication des briques, la

stabilisation ; ensuite, des méthodes d’analyse et de caractérisation du sol.

La deuxième partie explique, d’une façon détaillé l’Etude Expérimentales que nous

avons effectuée concernant l’expérimentation proprement dite de chacune des

étapes, incluant les divers essais de réduction microbienne du fer dans nos

mélanges et de détermination de la résistance mécanique des éprouvettes, et surtout

la conception et la réalisation des briques à l’échelle pilote.

La troisième partie, aborde enfin l’évaluation économique et l’approche

environnemental nous permettant de voir les impacts socio-économiques et les

impacts sur l’environnement de l’opération.

1ère

Partie : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

NAMBAVELO Dyno


Chapitre I : GENERALITES SUR LES LATERITES

I.1 - Définitions [8].

Le mot latérite vient du nom latin « later » qui signifie brique. D’après

BUCHANAN (1807), c’est un des meilleurs matériaux de construction, possédant de

grande quantité de fer, de couleur variant du jaune au rouge plus ou moins foncée et

même noire.

Selon MUKERJI, les latérites sont des terres très altérées qui contiennent des

proportions importantes mais très variables d’oxyde de fer et d’aluminium, ainsi que du

quartz et d’autres minéraux.

Nous trouvons les latérites surtout dans les régions tropicales, subtropicales et

équatoriales. Elles recouvrent 33% des continents.

I.2 - Formation de la latérite [13]

La latérite est formée par altération de roche mère dont la caractéristique

essentielle réside dans la mise en solution puis le départ de la silice. Ce phénomène de

lessivage s’accompagne d’un enrichissement en fer et en alumine sous forme d’oxydes

(Fe2O3 et Al2O3). Certains facteurs ont une influence prépondérante sur l’altération des

roches et la formation des sols latéritiques qui en découlent, ce sont :

Le climat (pluviométrie, température)

La topographie (érosion),

La végétation (matière organique, bactérie,...).

I.2.1 - Le phénomène de latérisation :

Le phénomène d’altération de la roche mère se présente sous deux natures qui

sont les altérations soit physiques ou mécaniques, soit physico-chimiques. La première

altération se traduit par la fragmentation de la roche mère. Elle est essentiellement due

aux grands écarts de températures journalières ou saisonnières qui font alterner des

contraintes de traction et de compression dans la roche en des temps relativement

courts. Lors de la deuxième altération, l’eau de pluie, le principal agent, pénètre dans

les fractures, dans les fissures ou dans les pores de la roche mère. Elle réagit ensuite

avec les constituants de la roche. Les réactions chimiques qui en résultent peuvent être

des dissolutions, des échanges d’ions, des hydratations, des carbonatations, des

hydrolyses, des oxydations ou des réductions.


NAMBAVELO Dyno


I.2.2 - Les principaux facteurs :

Les facteurs qui influent sur le phénomène de latérisation sont :

Le climat :

Le phénomène de latérisation est beaucoup plus favorisé par un climat tropical ou

équatorial. Les grands écarts de températures journalières ou saisonnières associés au

bilan hydraulique et à la prédominance de l’activité bactérienne conduisent à la

destruction de minéraux argileux formés. Le processus s’arrête au niveau de la

formation de ces minéraux argileux dans les régions tempérées.

L’eau :

L’action de l’eau est primordiale sur le devenir du produit final. L’excès de l’eau entraîne

un lessivage des éléments CaO, MgO, Na2O, K2O et SiO2. Une déficience en eau

conduit en une accumulation d’oxyhydroxyde principalement du fer et de l’alumine.

La topographie :

L’accumulation d’eau, élément responsable de l’altération de la roche mère et de la

coloration des latérites, dépend de la topographie. Sur une forte pente, la terre a une

couleur plutôt rouge dû à la présence des oxydes de fer. Elle est plus proche du brun et

du jaune que rouge lorsque la pente diminue, ceci est due à la présence des

oxyhydroxyde de fer de type goethite Fe2O3, H2O ou limonite 2Fe2O3, 3H2O. La latérite

tendra vers le gris ou le noir en arrivant dans la zone plate.

Les roches mères :

Le produit de l’altération varie avec la nature de la roche mère. Cette nature influe

surtout sur la formation de l’argile, un des constituants de la latérite.

La végétation :

Elle influe davantage sur la nature de l’eau qui est le principal agent d’altération. Elle se

transforme en acides organiques et en anhydre carbonique par la décomposition de

l’humus.

I.3 - Intensité de latérisation [3]:

Nous pouvons classifier les latérites selon l’intensité de latérisation notée ρ donnée

par la relation suivante :


NAMBAVELO Dyno


Exemple :

ρ= 2 pour les kaolins et les argiles kaolinites

1< ρ<2 pour les argiles latéritiques

Ρ<1 pour les latérites vraies

I.4 - Classification des latérites [12]

I.4.1 - Classification de LACROIX

C’est une classification basée sur la teneur en minéraux latéritiques proposée

par LACROIX en 1923.

Tableau 1 : Classification des latérites selon LACROIX

Classes Teneur en matériaux latéritiques (oxydes, hydroxydes et kaolinites)

Latérites vraies 100 % à 90 %

Latérites argileuses 90 % à 50 %

Kaolinites et argiles

latéritiques 50 % à 10 %

Kaolinites et argiles < 10 %

Source: ABD-EL MALIK Mémoire d’ingéniorat « Etude de stabilisation de la latérite par la paille

de riz approche biochimique »

I.4.2 - Classification pédologique

Les latérites ou sols latéritiques sont abondantes à Madagascar et recouvrent la

plus grande partie du socle cristallin. Elles sont classées en plusieurs types tels que:

Lesferrisols: caractérisés par une prédominance d’argile kaolinique et quelque

fois gibbsite en présence de gels amorphes de silice et d’alumine. Nous pouvons

trouver de la goethite et de l’halloysite sur les sites volcaniques en quantité

variable.

Les sols ferralitiques: riches en matières organiques avec une forte

représentativité des gibbsites et de l’halloysite.

Les sols tropicaux ferrugineux: riches en kaolinite et ne contiennent ni de

gibbsite, ni d’halloysite, ni d’allophane. Les matières organiques sont très rares.


NAMBAVELO Dyno


I.4.3 - Classification basée sur les ratios silice- alumine et silice–sesquioxydes :

Cette classification est basée sur le ratio silice–alumine et plus tard le ratiosilice–

sesquioxyde pour classer les sols latéritiques et non latéritiques (MARTIN et DOYENE,

1930)

Si :

Ki’ < 1,33 : Latérite vraie

1,33 < Ki’< 2 : Roche latéritique

2 < Ki’: Minéraux non latéritique

I.5 - Constituants des latérites :

Les latérites sont constituées de :

o FER qui se présente soit sous forme de goethite (FeOOH ou Fe2O3, H2O),

d’hématite (Fe2O3), ou de magnétite (Fe3O4).

o L’ALUMINIUM qui se présente sous forme d’oxyde. La gibbsite ou hydragillite

Al(OH)3 est le minéral le plus fréquent; le boehmite (AlOOH) est moins reconnu

et souvent en quantité moindre. L’aluminium existe également sous une forme

combinée à la silice dans la kaolinite Si2O5Al2(OH)4 pour la demi-maille. Le

silicium est de ce fait un constituant habituellement sous forme combinée. Il se

présente aussi sous forme de quartz.

o LE TITANE qui est sous forme d’ilménite FeTiO3.

o LE MANGANESE qui apparaît aussi sous forme d’oxyde en faible quantité.

Le tableau suivant récapitule les différents éléments majeurs présents dans latérite.


NAMBAVELO Dyno


Tableau 2: constituants majeurs de latérite

Elément Oxydes et

hydroxydes de fer

Oxydes et hydroxydes

d’aluminium Minéraux argileux

Minéraux

siliceux

Commun

Goethite

Limonite

Hématite

Gibbsite

Boehmite (plus rare)

Kaolinite

Halloysite (plus rare) Quartz

Rares Maghétite

Magnétite

Diaspore

Corindon

Illite

Montmorillonite

Source: ABD-EL MALIK Mémoire d’ingéniorat « étude de stabilisation de la latérite par la paille

de riz approche biochimique »

I.6 - Utilisations [7]

La latérite peut être utilisée dans plusieurs domaines :

I.6.1 - Matériaux :

La latérite est utilisée dans la construction comme brique ayant un faible pourcentage

de liant et dans la construction traditionnelle Malagasy pour la confection des murs

traditionnels ou «Tambohon’ny Ntaolo», enduit traditionnel Malagasy. Elle peut servir à

la confection des briques réfractaires, des carreaux ou même de poterie où la couleur a

une importance primordiale à la synthétisation des zéolites. L’abondance des latérites

dans les régions tropicales favorise leur emploi dans la construction des routes. Elles

sont aussi bien utilisées en couche de base qu’en couche de fondation.

I.6.2 - Agriculture

Elle est utilisée comme engrais grâce à sa capacité de libérer rapidement des éléments

nutritifs pour le sol. Elle a une capacité d’emmagasiner l’eau et les éléments fertilisants.

I.6.3 - Métallurgie

Plusieurs métaux rares et nobles peuvent être extraits des latérites tels que l’aluminium,

le chrome, le magnésium, le mercure, le titane. La latérite peut aussi être utilisée dans

la fabrication des moules de fonderie.


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Chapitre II : GENERALITES SUR LA FABRICATION DES BRIQUES

L’argile constitue les bases essentielles de la fabrication des briques. Dans ce

chapitre, nous allons développer les matières premières utilisées pour la fabrication des

briques ainsi que la fabrication artisanale des briques crues séchées au soleil et des

briques cuites dans des fours ou des briqueteries.

II.1- Matières premières

II.1.1- L’argile

a) Définitions [2], [14]

La définition d’une argile dépend souvent des domaines de spécialisation. En

générale, trois principaux types de définitions sont utilisés :

Dans la première définition, nous appelons argile, la matière première terreuse

susceptible de donner avec l’eau des pâtes plastiques moulables pouvant subir une

cuisson en vue d’obtenir des produits en «terre cuite». Dans cette optique, l’argile peut

être constituée de phyllosilicates, de différents autres minéraux tels que les oxydes plus

ou moins cristallisés (quartz, alumine, oxyde de fer, oxyde de titane, calcite, magnésie,

Sulfure de fer,…) et de divers résidus organiques, en l’occurrence les déchets végétaux

plus ou moins décomposés.

Une deuxième définition stipule que l’argile est purement granulométrique,

souvent utilisée par les spécialistes des travaux publics, et elle désigne l’ensemble des

fractions inférieures à 2 µm d’un sol.

Enfin, une troisième définition minéralogique utilisée par les géologues, les

minéralogistes et les chimistes, présente l’argile comme des silicates en feuillet

(phyllosilicates) de différents ions métalliques.

Ces définitions peuvent se rejoindre du fait que les particules argileuses dans le sens

minéralogiques, sont très fines et constituent souvent la majorité des fractions

inférieures à 2 µm dans les analyses granulométriques de sol et forment également une

grande partie des terres argileuses.

b) Rôles des différents éléments de l’argile [6], [9], [11]

En ce qui concerne les caractéristiques des produits, ces différents éléments jouent les

rôles suivants :


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La silice (SiO2) existe soit sous forme combinée aux différents silicates d'alumine

(argile et micas), soit sous forme libre (quartz). Sous cette dernière forme, elle

joue le rôle d'élément dégraissant lorsqu'elle est grossière et constitue en

quelque sorte le squelette des produits.

L'alumine (Al2O3) est généralement liée à la plasticité de l'argile. Cette plasticité

est d'autant plus élevée que la teneur en alumine est plus importante. Nous

emploierons de préférence l’argile à haute teneur en alumine pour la fabrication

des produits pressés à reliefs importants, tels que les tuiles.

L'oxyde de fer (Fe2O3) agit comme élément fondant au cours de la cuisson. Il

communique aux produits leur couleur rouge.

La chaux (CaO) est un constituant très fréquent des produits en terre cuite. Elle

joue les rôles de colorant et de fondant.

Les oxydes alcalins (soude Na2O et potasse K2O) jouent le rôle de fondants.

Associés à d'autres éléments comme l’oxyde de fer, par exemple, ils provoquent,

au cours de la cuisson, les réactions conférant aux produits leurs qualités

définitives, et tout particulièrement leur résistance mécanique et leur aptitude au

ponçage.

II.1.2- Les dégraissants [9]

Au cours des procédés de fabrication des produits en terre cuite, il est

nécessaire d’ajouter à l’argile des proportions variables de dégraissants qui ont pour

rôle de modifier la plasticité ainsi que les caractéristiques de séchage et de cuisson de

ces produits.

Le principal dégraissant couramment utilisé est le sable, de granulométrie comprise

entre 0,3 mm à 1 mm et exempt de calcaire. Mais souvent, les artisans briquetiers

utilisent aussi de l’argile latéritique et même des latérites se trouvant sur la couche

superficielle de l’argile ou d’argile cuite broyée dite chamotte.

II.1.3- Autre ressource naturelle [9]

La seule ressource naturelle utilisée pour la fabrication des briques est l’eau. Elle est

utilisée pour augmenter la teneur en eau de l’argile et la rendre plastique. Elle provient

des eaux souterraines.


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II.2- FABRICATION ARTISANALE

Dans ce paragraphe, nous allons présenter brièvement les deux procédés de

fabrication des briques.

II.2.1- Processus de fabrication de brique cuite [14]

Les briques d’argiles sont apparues à Madagascar en 1837. Elles sont cuites

artisanalement dans des briqueteries. Les particules d’argile commencent alors à

fondre et s’agglomèrent pour former une masse à caractère pierreux. Après la cuisson,

la brique conserve une certaine porosité, qui lui confère d’ailleurs des propriétés

spécifiques et la distingue des autres matériaux de construction. Elles résistent à

l'humidité et à la chaleur.

La figure ci-dessous représente le flow-sheet de fabrication artisanale de la brique cuite:

Figure 1 : Flow-sheet de fabrication artisanale de brique cuite

Eau

Combustibles

Concassage Préparation des

matières premières

1/3 Dégraissant

2/3 Argiles

Broyage

Malaxage

Pourrissage

24 H

Façonnage

Séchage

Cuisson Brique cuite


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II.2.2- Processus de fabrication de brique crue :

Les briques crues ou adobe ont déjà existé depuis le temps des Ntaolo

Malagasy. Elle constitue un des matériaux de base pour la construction de murs et de

voûtes. En principe, les briques sont fabriquées à partir de la latérite et du sable avec

des fixateurs comme le ciment, bitume, silicate, alginate, ... La latérite utilisée ne doit

pas avoir beaucoup d’argile.

Les briques sont séchées à l'air pendant plusieurs jours, avant de pouvoir être utilisées.

Figure 2 : Flow-sheet de fabrication artisanale de brique crue

Extraction de

latérite

Concassage

Broyage

Tamisage Dosage

Malaxage

Liant Eau

Pourrissage Façonnage

Séchage Stockage


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Chapitre III : LA STABILISATION

III.1- Principe

Le principe de la stabilisation est de modifier la propriété d’un système terre-eau-

air afin d’obtenir des propriétés compatibles à des applications particulières.

III.2- Objectif [1]

Les principaux objectifs poursuivis sont :

d’obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques en augmentant la résistance

à la compression sèche et humide, la résistance à la traction et au cisaillement.

d’obtenir une meilleure cohésion.

de réduire la porosité et les variations de volume

d’améliorer la résistance à l’érosion, au vent et à la pluie (imperméabilisation).

III.3- Les différentes techniques de stabilisation [4]

Il existe plusieurs types de stabilisation des latérites qui peuvent être appliqués seul ou

en général couplés.

Stabilisation chimique :

Le principe est d’additionner d’autres matériaux ou d’autres produits chimiques dans la

terre pour en modifier sa propriété. Il existe une réaction physico-chimique entre les

constituants actifs de la terre et les matériaux. Cela entraîne la formation de nouvelles

phases au sein de la texture de la terre enrobée au maximum de grains inertes.

Stabilisation physique :

Les propriétés d’une terre peuvent être modifiées en intervenant sur la texture: mélange

contrôlé de fractions de grains différents. La stabilisation physique s’obtient par

traitement thermique, par déshydratation et par un traitement électrique qui favorise un

drainage de la terre lui conférant de nouvelles qualités structurales.

Stabilisation mécanique :

Le principe de la stabilisation mécanique est de modifier les propriétés de la terre en

intervenant sur sa structure, c'est-à-dire que nous modifions la densité, la

compressibilité, la perméabilité et la porosité.


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Autre type de stabilisation de la latérite : stabilisation biotechnologique [15], [16] [17],

[18], [19], [20]

Le but est de transformer la propriété d’un matériau par le biais des agents

biologiques dans la finalité de produire un nouveau matériau.

a) Les microorganismes:

Il existe plusieurs familles et genres de micro-organismes dans le sol, tels que des

eucaryotes (champignons, algues et protozoaires) et des procaryotes (bactéries et

cyanobactéries). Leur biodiversité est considérable avec une densité atteignant jusqu’à

104 à 106 unités par grammes de sols. Leur distribution est favorisée par la présence de

substrats énergétiques (essentiellement des résidus végétaux), d’éléments minéraux

ainsi que de nombreux facteurs physiques et chimiques caractérisant chaque sol,

notamment la structure, l'aération, le pH, la température et la teneur en eau.

Les microorganismes du sol jouent deux rôles essentiels :

d’une part, ils sont responsables de diverses transformations chimiques et même

physiques qui se déroulent dans le sol;

d'autre part, ils agissent directement ou indirectement sur la nutrition des plantes.

La plupart de ces bactéries sont des anaérobies facultatifs comme le cas de Bacillus

polymyxa, Bacillus circulams, Sporogènes de Closetridium et Aerobacteraérogences,

qui sont responsables de la réduction du fer ferrique en anaérobiose.

b) Les matières favorisant la réduction:

La réduction est favorisée par l’ajout aux microorganismes d’un ou plusieurs aliments

énergétiques (sucre, matière végétale verte diverse,…). KALAKUTSKII (1959) trouve

que les produits provoquant la réduction du fer sont des produits élaborés au cours de

la fermentation du glucose.

c) les facteurs écologiques dominants:

Le milieu de culture des microorganismes doit contenir des substances indispensables

à leur croissance et leur production: les paramètres physico-chimiques comme le pH et

la température convenables, le potentiel d’oxydo-réduction, l’humidité optimum.

- Le pH:

Le pH optimum pour la croissance de la plupart des bactéries anaérobies se situe aux

environs de pH neutre (6,4 et 7,4) et la majorité des espèces ne peuvent se développer


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que dans des milieux très acides ou très alcalins. Toutefois, certaines bactéries non

seulement tolèrent, mais «préfèrent» des conditions acides ou fortement acides

(organismes acidophiles).

- La température:

Généralement, un type de bactérie croît plus rapidement à une certaine température:

c’est la température optimale de croissance. La vitesse de croissance se réduit lorsque

la température s'écarte de cet optimum.

Étant donné que la réduction biologique du fer est la conséquence de l’activité de ces

microorganismes, ainsi la croissance bactérienne serait proportionnelle à la quantité de

fer ferreux [Fe II] produite. La température optimale de cette croissance est alors

comprise entre 35°C et 40°C.

- Le potentiel d’oxydo-réduction :

Le processus de réduction biologique n’apparaît que dans des conditions moyennement

réductrices.

Quelques auteurs comme FLAIG et SCHARRER considèrent que la réduction du fer

Fe3+ débute vers E = 22 à 25 mV où E = E°/29 + 2pH. Ces limites correspondent à

E° = 406 à 496 mV pour pH = 4.

Ce potentiel d’oxydo-réduction d’un sol est en relation avec la tension d’oxygène du

milieu. Ainsi, en anaérobiose, le potentiel d’oxydo-réduction du milieu est faible, donc

un milieu réducteur.

- L’humidité :

La teneur en oxygène du sol est partiellement sous la dépendance de l’humidité

puisque ce facteur régit, dans une grande mesure, la diffusion de l’O2. Les besoins en

oxygène des bactéries varient en fonction de la nature de leur métabolisme. Les

bactéries qui ne se développent qu’en présence d'oxygène sont dites aérobies «stricts»

ou «obligatoires», pour marquer leur dépendance absolue vis-à-vis de ce gaz. Leur

source principale d’énergie est la respiration et l’oxygène moléculaire, l’ultime accepteur

d’électron, est réduit en eau.

Les bactéries qui croissent normalement en présence d'oxygène mais peuvent quand

même se développer en anaérobiose (c'est-à-dire en absence d'oxygène) s'appellent

les anaérobies facultatifs. Ils tirent de l’énergie de l’oxydation des substrats mais

emploient aussi la voie fermentaire.


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Dans les sols très humides, la réduction du fer peut se développer très vigoureusement

si les autres conditions fondamentales sont réunies.

Dans le milieu naturel, le processus de réduction biologique n’apparaît qu’anaérobiose

ou semi-anaérobiose, c'est-à-dire pour des sols saturés en eau de façon permanente

ou temporaire.

d) Le mécanisme de transformation d’oxyde de fer ferreux en fer ferrique par le

microorganisme:

Divers mécanismes ont été invoqués:

- Destruction du complexant du fer ferreux par les microorganismes;

- Oxydation déterminant la destruction du complexant avec variation locale du pH

et de potentiel de redox;

- Oxydation puis assèchement et fixation de l’hydroxyde sur un hydroxyde déjà

existant.

III.4- Mécanisme de la stabilisation de la latérite [10]

Le principe est de modifier les propriétés de la terre en intervenant sur sa structure

c'est-à-dire qu’on modifie la densité, la compressibilité, la perméabilité et la porosité.

Densifier:

Pour densifier la terre, nous avons deux façons différentes :

- Manipuler la terre mécanique pour évacuer le maximum d’air en pétrissant et en

comprimant la terre.

- Combler le maximum de vide en introduisant d’autres grains.

Armer:

Le but est d’introduire une armature généralement constituée de fibres d’origine

végétale (paille), animale (poils, bouse), minérale ou synthétique (fibres) dans la latérite

pour créer un réseau de fibres omnidirectionnel. Ce dernier améliore la résistance à la

traction et au cisaillement de la terre et contribue aussi à réduire le retrait.

Enchaîner:

C’est l’introduction d’une matrice tridimensionnelle inerte et résistante qui va s’opposer

à tout mouvement du sol. Il s’agit d’un mouvement de consolidation par cimentation qui

résulte du remplissage des vides par un liant insoluble capable d’enrober les particules

dans la latérite.


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Lier:

Pour se faire, il y a deux mécanismes:

- Une matrice inerte est formée par les argiles. Nous utilisons les charges

négatives et positives des plaquettes argileuses ou leur composition chimique

pour les lier entre elles par l’intermédiaire d’un stabilisant, celui-ci jouant le rôle

de catalyseur de cette liaison.

- Une matrice inerte est formée avec les argiles; un stabilisant qui réagit avec

l’argile et forme un nouveau matériau (une sorte de ciment) insoluble et inerte

par précipitation; c’est une réaction pouzzolanique obtenue avec la chaux.

Cette réaction est lente et essentiellement dépendante de la qualité et de la

quantité d’argile.

Imperméabiliser:

C’est la réduction de l’eau de gonflement par retrait pendant le cycle répété de

moulage- séchage. L’imperméabilisation se fait par deux moyens:

- Tous les vides ou les pores, les fissures sont remplis d’une matière sensible à

l’eau.

- Une matière est dispersée dans la terre qui au moindre contact avec l’eau va

gonfler et obstruer les accès aux pores.

Hydrofuger:

Nous modifions l’état de l’eau interstitielle et nous réduisons la sensibilité des

plaquettes d’argiles à l’eau. Ce moyen qui fait intervenir des produits chimiques (résine

ou acide aminé quaternaire, chlorure de sodium) et l’échange ionique contribue à

l’élimination au maximum de l’absorption et l’adsorption de l’eau.

III.5- Les stabilisants

En général, les stabilisants sont des liants qui permettent une amélioration des

performances physiques et mécaniques d’un matériau donné. Ils sont classés en deux

catégories:

Les stabilisants minéraux:

Ce sont des poudres de matériaux minéraux finement broyés, qui sont mélangés avec

de l’eau, forment une pâte plastique qui fait prise et durcit. Parmi les principaux liants

minéraux, les plus répandus sont les ciments, les chaux, et les pouzzolanes. Il existe

également des silicates solubles et des ciments géopolymères. L’ajout de ces liants


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permet l’obtention de matériaux ayant une sensibilité à l’eau réduite ainsi que des

caractéristiques mécaniques améliorées.

Les stabilisants organiques:

Ce sont des liants hydrocarbonés ou des produits chimiques naturels ou artificiels

d’origine organique susceptible d’agir sur la structure ou les propriétés hydrophiles du

matériau à stabiliser.

Exemple: Les feuilles de bananiers pourries, l’urine de bétail, la bouse de vache, la

silice active additionnée de l’urée, la paille (utilisée dans la brique d’adobe).


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Chapitre IV : METHODES D’ANALYSE ET DE CARACTERISATION DU

SOL

Le sol est constitué par un mélange des particules élémentaires de différentes

dimensions et par suite de propriétés différentes.

Pour les caractériser, il est nécessaire de connaître:

La mesure de la teneur en eau,

L’analyse granulométrique,

La masse volumique,

Les limites d’ATTERBERG,

L’essai de compressibilité ou essai PROCTOR.

IV.1 - Mesure de teneur en eau [12]

IV.1.1 - But

Le but de cette manipulation est de déterminer la teneur en eau de l’échantillon

donné.

IV.1.2 - Définition de la teneur en eau

C’est le rapport, exprimé en pourcentage du poids de l’eau que le sol contient au

poids du sol sec.

Avec : Poids de l’eau = Poids du sol humide – Poids du sol sec

IV.1.3 - Principe

La détermination du poids sec de l’échantillon du sol se fait par la pesée de celui-

ci après un séjour de 24 heures dans une étuve réglée à 105 °C.

IV.2 - L’analyse granulométrique [5]

IV.2.1 - But de l’analyse

Le but de l’analyse granulométrique est de classer le sol suivant les dimensions

des grains qui le constituent. L’analyse se fait en deux parties :

Par tamisage pour les grains de diamètre supérieur à 80 μm.

Par sédimentation pour les grains de diamètre inférieur à 80 μm.


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IV.2.2 - Analyse granulométrique par tamisage

V.2.2.1 - But de l’essai:

L’essai consiste à étudier la répartition des différents grains d’un échantillon en

fonction de leurs caractéristiques (poids et dimension).

V.2.2.2 - Principe :

Nous faisons passer un échantillon de sol à travers une série de tamis à mailles

carrées emboîtées les unes dans les autres (les dimensions des mailles des tamis sont

décroissantes du haut vers le bas).

Figure 3 : Colonne de tamis

Par vibration, nous répartissons les grains sur les différents tamis selon leur grosseur. A

la fin de cette opération, nous recueillons dans chaque tamis la partie de l’échantillon

qui y a été arrêtée (le refus) et nous le pesons à sec, ce qui permet de calculer le

pourcentage de refus pour ce tamis:

Nous pouvons aussi calculer le pourcentage de la partie de l’échantillon passée à

travers les mailles de ce tamis (le tamisat):

Les résultats de l’analyse sont reportés sur un diagramme semi-logarithmique où l’on

porte:

En abscisse, les diamètres des particules.

En ordonnée, les pourcentages en poids des tamisats cumulés.


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IV.2.3 - Analyse granulométrique par sédimentation [5], [12]

Elle consiste à:

Verser l’échantillon de terre dans un flacon jusqu’au quart de sa hauteur.

Ajouter de l’eau jusqu’à atteindre les 3/4 de la hauteur du flacon.

En le bouchant d’une main, le flacon est vigoureusement agité, puis laisser au

repos sur une surface plane pendant un certain temps.

Après décantation, nous mesurons la densité et la hauteur de chaque phase

obtenue, puis nous effectuons des prélèvements après dessiccation pour obtenir

le pourcentage d’argile et de limon dans l’échantillon.

Les résultats de cette analyse complètent la courbe granulométrique.

Le tableau ci-dessous nous montre la classification basée sur l’analyse granulométrique

selon AFNOR :

Tableau3 : Classification adoptée par l'AFNOR, basée sur l'analyse granulométrique

Dénomination Diamètre Méthode analytique à employer

Cailloux > 20 mm

Par tamisage

Gravier 5 mm à 20 mm

Sable grossier 2 mm à 5 mm

Sable moyen 0,2 mm à 2 mm

Sable fin 0,06 mm à 0,2 mm

Limon 2 µm à 60 µm Par sédimentation

Argile < 2 µm

Source : AFNOR/ Analyse granulométrique

IV.3 - Masse volumique apparente ρ

La masse volumique c’est le rapport de la masse totale d’une certaine quantité de sol à

son volume, c’est-à-dire la somme des masses des grains, de l’eau et de l’air que

contient ce volume. Nous définissons également la masse volumique sèche qui est la

masse de la matière sèche contenue dans l’unité de volume, c’est-à-dire la masse des

grains. Elle est exprimée par la formule suivante :

3mkg

V

m

m : masse de l’échantillon

V : volume de l’échantillon


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IV.4 - Poids spécifique γs :

Le poids spécifique est la mesure de la masse du grain en pesant un volume connu de

grain. Sa détermination se fait avec un pycnomètre.

IV.5 - Densité apparente γd:

C’est la masse volumique apparente du matériau rapportée à celle de l’eau.

IV.6 - Limites D’ATTERBERG [10]

IV.6.1 - Principe:

L’essai est effectué sur la fraction granulaire inférieure à 0,42mm appelée

mortier. Si à un échantillon de sol préalablement desséché et pulvérisé, nous faisons

croître la teneur en eau de façon homogène par malaxage, il passe progressivement de

l’état solide, à l’état plastique puis à l’état liquide. En 1905, Atterberg a défini des

teneurs en eau fixant les limites entre les trois états.

IV.6.2 - Limite de liquidité WL:

La limite de liquidité WL est la teneur en eau qui caractérise la transition entre

l’état plastique et l’état liquide. Elle est définie comme la teneur en eau pour laquelle

une rainure pratiquée dans un échantillon se referme dans une coupelle secouée 25

fois. WL est compris entre 25% à 45%, idéalement proche de 27%.

Principe de l’essai:

Elle se mesure par l’appareil de CASAGRANDE. L’échantillon de terre est

préalablement tamisé au tamis d’ouverture 0,42mm et humidifié pour former une pâte.

La pâte est étalée dans la coupelle de CASAGRANDE (épaisseur max 1cm) et divisée

en 2 parties par un outil spécial à rainurer. Grâce à la manivelle, la coupelle est

soulevée à une hauteur de 1cm puis retombe sur le socle .Par convention: la limite de

liquidité est la teneur en eau pour laquelle la rainure se referme sur 1cm lorsque la

coupelle tombe 25 fois sur le socle.

IV.6.3 - Limite de plasticité WP :

La limite de plasticité WP est la teneur en eau qui caractérise la transition entre un

état plastique et un état solide. Elle est définie comme la teneur en eau pour laquelle un

rouleau de terre réalisé à la main se brise lorsqu’il a un diamètre de 3mm.

WP est compris entre 10% à 25%, idéalement proche de 17%.


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Principe de l’essai :

Former un rouleau de terre, à la main, sur une plaque de marbre ou de verre.

Lorsque le rouleau se brise à un diamètre de 3mm, les morceaux obtenus sont

pesés, puis séchés à l’étuve 105°C jusqu’à un poids constant.

Nous calculons alors la teneur en eau Wp:

Avec : Po : poids du sol humide

P1 : poids du sol sec

IV.6.4 - Indice de plasticité IP :

Il donne l’étendue de la plage de teneur en eau dans laquelle le sol se trouve à l’état

plastique, IP = WL-WP. La plasticité est une propriété caractéristique des éléments très

fins ou argileux du sol. IP est compris entre 7 et 25, idéalement proche de 9.

Tableau 4 : Classification des sols suivant la valeur de leur indice de plasticité.

Indice de plasticité Degré de plasticité

0 < IP < 5 Non plastique

5 < IP < 15 Peu plastique

15 < IP < 40 Plastique

IP > 40 Très plastique

Source : Analyse granulométrie [10]

IV.7 - Essai PROCTOR

Lorsqu’on compacte de façon identique des échantillons d’un même sol à des

teneurs en eau différentes W, nous constatons que la masse volumique apparente du

sol sec (densité sèche) varie et passe par un maximum qui est obtenue pour une teneur

en eau bien déterminée, dénommée teneur en eau optimale.

IV.7.1 - But de l’essai :

L’essai PROCTOR a pour but de déterminer, pour un compactage normalisé

d’intensité donnée, la teneur en eau optimale et la densité sèche maximale

correspondante.


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IV.7.2 - Principe :

L’essai consiste à compacter dans un moule normalisé, à l’aide d’une dame

normalisée et suivant un processus bien défini, un échantillon des matériaux à étudier.

Nous déterminons sa teneur en eau et son poids volumique sec après compactage.

Nous répétons plusieurs fois de suite l’opération afin de faire évoluer la masse

volumique des matériaux; ensuite nous traçons la courbe représentative du poids

volumique sec en fonction de la teneur en eau dont l’abscisse est la teneur optimal de

PROCTOR et l’ ordonnée le poids volumique sec optimal PROCTOR .

Pour ces essais, nous pouvons utiliser, selon la finesse des grains du sol, deux types

de moules :

Le moule PROCTOR: utilisable pour les sols fins.

Le moule C.B.R: utilisable dans tous les cas.

Avec chacun de ces moules, nous pouvons effectuer deux types d’essai (choix par

rapport à l’énergie de compactage) :

L’essai PROCTOR NORMAL

L’essai PROCTOR MODIFIE

Le choix de l’énergie de compactage est fait en fonction de la surcharge que va subir

l’ouvrage au cours de sa durée de vie :

Essai PROCTOR normal : faible résistance souhaitée, du type de remblai peu

chargé. Le compactage se fait en trois couches d’épaisseur égale.

Essai PROCTOR modifié: forte résistance souhaitée, du type chaussée

autoroutière. Le compactage se fait en cinq couches d’épaisseur égale.

Tableau 5 : Conditions des essais PROCTOR selon la norme NF P 94 – 093.

Essais Masse de la

dame (Kg)

Hauteur de

chute (cm)

Nombre de

couches

Nombre de coups par

couche

Enérgie de

compactage

KJ/m3

Proctor

Normal 2,49 30,50 3

25 (moule Proctor)

55 (moule C.B.R)

587

533

Proctor

modofié 4,54 45,70 5

25 (moule Proctor)

55 (moule C.B.R)

2680

2435

Source :www.cours-génie-civil.com

http://www.cours-génie-civil.com/

2ème

Partie : ETUDES EXPERIMENTALES

ETUDES EXPERIMENTALES

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Chapitre V : COLLECTE ET CARACTERISATION DES LATERITES

V.1 - Zones de collecte :

Les latérites que nous avons utilisées sont collectées le mois de Février 2014

dans deux zones différentes :

La première a été prélevée dans l’enceinte de l’ESPA à Vontovorona que nous

désignons dans notre étude par « latérite 1 ».

Et le deuxième lieu de collecte est situé à 1Km au sud-ouest du Campus Universitaire

de l’ESPA, au près du centre de loisir CNAPS Vontovorona, plus précisément de

coordonnées géographiques: 18°58’51,34’’ latitude Sud et 47°24’42,96’’ longitude Est,

d’altitude1318 m, que nous désignons par « latérite 2 ».

Figure 4:Zone de prélèvement des latérites pour la caractérisation et la réalisation

des essais (source : gogle earth)

Nous avons choisi d’étudier la latérite de Vontovorona dans ces deux zones différentes

parce que, d’après l’étude bibliographique, les latérites de ces zones ont des teneurs en

fer différentes, nous allons donc déterminer l’influence de la teneur en fer lors de la

stabilisation dans la finalité de déterminer la meilleure réduction et la teneur en fer

optimum dans le mélange.

Lieu de prélèvement de

la latérite1

Lieu de prélèvement de

la latérite 2


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V.2 - Analyse chimique :

Le but c’est de déterminer les différents constituants ainsi que la perte au feu de

la latérite. Le principe repose alors sur les dosages des éléments de la latérite présents

dans la liqueur obtenue après attaque de la latérite par du sulfate acide de potassium

(KHSO4) (cf. Annexe 1).

Le tableau suivant donne la teneur en éléments chimiques des deux échantillons de

latérite :

Tableau 6 : Composition élémentaires de latérites

Eléments Latérite 1 (%) Latérite 2 (%)

SiO2 13,80 31,54

Al2O3 45,70 25,94

CaO Trace Trace

MgO Trace Trace

Fe2O3 15,70 26,01

TiO2 2,20 4,40

SO3 Trace Trace

K2O Trace Trace

Cr2O3 Trace Trace

MnO Trace 0,21

Na2O Trace 0,09

P2O5 Trace 0,51

Perte au feu 19,00 11,29

Ces résultats montrent que nos latérites sont très riche en oxyde de fer III (Fe2O3), nous

constatons également la différence entre ces deux échantillons car la teneur en fer de

la latérite 1 est égale à 15,70 % tandis que la latérite 2 a un teneur en fer très élevé de

l’ordre de 26,01%. De plus, nous remarquons la quantité importante des autres

éléments comme l’oxyde d’aluminium et l’oxyde de silicium. Et d’après la classification

de Martin et Doyen, qui se base sur la formule suivante :


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Ki’ (latérite 1)= 0,42

Ki’ (latérite 2)= 1,29

Nos latérites peuvent être mises dans la classe des latérites vraies (Ki’ < 1,33)

V.3 - Analyse granulométrique

Le but est de mesurer la taille des particules élémentaires qui constituent

l’ensemble des grains des substances diverses et la définition des fréquences

statistiques des différentes tailles des grains dans l'ensemble étudié. Le résultat

d’analyse granulométrique est résumé dans le tableau ci-dessous:

Tableau 7: Résultats de l’analyse granulométrique de la latérite de Vontovorona

Module

AFNOR

Ouverture du

tamis (µm)

Refus cumulé

(g)

Refus cumulé

(%)

Passant

cumulé (g)

Passant

cumulés (%)

LATERITE 1

37 4000 0 0 200 100

31 1000 10,4 5,2 189,6 94,8

28 500 50,4 25,2 149,6 74,8

25 250 62,8 31,4 137,2 68,6

22 125 90,4 45,2 109,6 54,8

20 80 108 54 92 46

PAN 200 100 0 0

LATERITE 2

37 4000 0 0 200 100

31 1000 7,26 3,63 192,74 96,37

28 500 8,9 4,45 191,1 95,55

25 250 32,62 16,31 167,38 83,69

22 125 40,08 20,04 159,92 79,96

20 80 51,3 25,65 148,7 74,35

PAN 200 100 0 0

Les courbes de cette analyse granulométrie sont données par la figure ci-dessous.

Elles sont caractérisées par les tamisats cumulés (%) en ordonnée et le module

AFNOR en abscisse.


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Figure 5 : Courbes granulométrique de la latérite 1 et la latérite 2 de Vontovorona

Le résultat montre que nos latérites ont une granulométrie fine et serrée. Plus de 46 %

des éléments ont des dimensions inférieures à 80 µm et les éléments grossiers sont en

quantité très faibles. Ces types de latérites présentent donc un excès de particules

fines. Cela nécessite un apport de sable plutôt grossier comme correction

granulométrique afin d’améliorer la partie creuse supérieure.

V.4 - Caractéristiques géotechniques

Le tableau suivant récapitule les résultats d’analyse des caractéristiques géotechniques

(voir détails aux annexes 2 et 3) des latérites que nous avons utilisés:


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Tableau 8 : Caractéristiques géotechniques de latérites 1 et 2

Caractéristiques physique et mécanique Latérite 1 Latérite 2

Teneur en eau naturelle W 5,45% 13,1 %

Poids spécifique γs 2.78 T/m3 3,02 T/m3

Densité apparente γd 1.45 1,78

Masse volumique Apparente ρs 1.45 T/m3 1,78 T/m3

Sèche ρs 1.33T/m3 1,57 T/m3

Limites d’ATTERBERG

Limite de liquidité WL 35,95 % 62,1%

Limite de plasticité Wp 24,35 % 40,1%

Indice de plasticité Ip 11,60 % 22,0%

Essai de

compressibilité de PROCTOR

Teneur en eau optimale Wopt 20,35 % 26%

Poids volumique sec maximal γdopt 1,75 T/m3 1,62 T/m3

Interprétations :

Limite d’atterberg :

Suite à la classification géotechnique, ces résultats montrent que la latérite 1 est

moyennement plastique (5 < IP<15) tandis que la latérite 2 est plastique (15 < IP< 40).

Essai de compressibilité :

En collationnant les résultats de l’essai PROCTOR avec ceux de l’analyse

granulométrique, ces teneurs en eau très élevées confirment encore une forte

proportion de particules grains fins dans nos échantillons et elles nous donnent une

idée sur la possibilité de stabilisation. Selon la classification adoptée par CRATerre (cf.

Annexe 4), nos latérites sont alors classifiées suivant la teneur en eau optimum Wopt

comme suit :

Latérite1 : appréciation (acceptable), possibilité de stabiliser (difficile à stabiliser)

Latérite2 : appréciation (éventuellement acceptable), possibilité (difficile)

Poids volumique sec maximal :

Selon la classification suivant la masse volumique sèche (cf Annexe4), nos deux

échantillons ont une appréciation assez médiocre.

Cohésion des échantillons:

Selon la zone préférentielle des Blocs de Terre Stabilisée (FITZ, 1959) (cf Annexe4),

nos échantillons sont classés comme suit :

Latérite 1 : moyennement cohésif

Latérite 2 : Fortement cohésif


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V.5 - L’analyse minéralogique:

Les résultats d’analyse de la latérite de Vontovorona à la diffraction de rayons X

montrent la présence de la kaolinite, la gibbsite, l’illite, le quartz, l’hématite, l’anatase et

le pseudo rutile dans notre échantillon. D’autres formes d’oxydes ont été aussi décelées

tels que la maghémite et la goethite.

Tableau 9 : Résultat de l’analyse de la composition minéralogique de la latérite de

Vontovorona

Minéraux Intensités des raies observées

KAOLINITE Raies intenses

ILLITE Raies de très faible intensité

GIBBSITE Raies très intenses

MAGHEMITE Raies de faible intensité

HEMATITE Raies moyennement intenses

QUARTZ Raies de très faible intensité

ANATASE Raies moyennement intenses

RUTILE Raies intenses

MONTMORILLONITE Raies de faible intensité

GOETHITE Raies de faible intensité

SILICE AMORPHE Raies de faible intensité

PSEUDORUTILE Raies de faible intensité

La figure suivante montre la diffractogramme de Fluorescence X de la latérite de

Vontovorona:

Figure 6 : Diffractogramme de Fluorescence X de la latérite de Vontovorona

(Source : RANDRIANANTENAINA Lovaritiana « Contribution à l’étude de stabilisation

de la latérite par le purin de bœufs » Mémoire d’ingénieur, ESPA 2012)


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Chapitre VI : ESSAIS DE STABILISATION DES LATERITES AU

LABORATOIRE

Dans ce chapitre, nous allons établir les différents essais de compositions de nos

stabilisants. Pour chaque type de stabilisant (purin de bœuf, matière carbonée, engrais

azotés), nous faisons varier progressivement la proportion dans le mélange Terre-

Stabilisant. Le choix du meilleur mélange se fait alors par la comparaison de la

résistance à la compression à 28 jours des mélanges : la meilleure composition est

celle qui présente la résistance la plus élevée.

Processus de stabilisation de latérites

Le processus de la fabrication de terre stabilisée, dans le cas général, est présenté par

la figure suivante :

Figure 7 : Procédé de stabilisation de la latérite par les matières organiques

Extraction et préparation

des latérites

Ajouts des additifs et des

stabilisants

Malaxage

Réduction microbienne

Moulage des éprouvettes

Séchage Détermination de la résistance

mécanique et de la porosité


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VI.1. Extraction et préparation des latérites :

Les latérites que nous avons utilisées sont extraites à un mètre de profondeur

avec une pelle. Nous débarrassons les latérites des débris organiques qui pourraient

nuire la résistance et la qualité de nos éprouvettes.

Figure 8: Zones de prélèvements (source : Auteur)

VI.2. Ajouts des additifs et des stabilisants :

Les latérites une fois débarrassées des matières organiques, nous ajoutons du

sable pour la correction granulométrique et les stabilisants comme le purin de bœuf, le

sucre, l’urée et l’engrais NPK.

Le purin est un liquide provenant des urines produites par les animaux et de la

pluie qui lessive les fumiers. Il a été collecté dans la ferme qui se trouve à

proximité du Campus Universitaire.

Le sable utilisé a été prélevé dans la rivière d’Andromba (au près d’abattoir de

vontovorona). Il a été séché puis tamisé et l’on a récupéré les grains de sable

ayant un diamètre compris entre 0,08 mm et 1mm (selon les paramètres des

études antérieures);

L’eau, nous avons choisi d’utiliser l’eau de puits pour éviter la contamination des

produits chimiques de l’eau de robinet qui pourraient changer nos paramètres.

Sucre : c’est du sucre de canne, utilisé comme source de matières carbonées

NPK et l’urée : source d’azote dont les principaux éléments et leur valeur (réf :

Guanoféri-N de Madagascar) sont :

LATERITE 1 LATERITE 2


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Tableau 10 : Les principaux éléments de la NPK

Oxyde de fer: pour ajuster la teneur en fer de la latérite, acheté à la quincaillerie

de Vontovorona.

La terre, le stabilisant ainsi que les additifs sont tous introduits dans les bioréacteurs.

Ces derniers ont été fabriqués à partir de bidons d’huile alimentaire bien propres de

capacité 20 litres chacun. Ces bidons ont été coupés et remplis de matières premières

jusqu’ au 3/4 de sa hauteur.

Figure 9 : Les bioréacteurs (source : Auteur)

VI.3. Malaxage :

Dans notre cas, le malaxage a été fait manuellement dans les bioréacteurs

L’échantillon doit être bien mélangé avant d’effectuer le moulage des éprouvettes qui se

fait en deux étapes :

Malaxage à sec :

Le malaxage à sec a pour but d’homogénéiser le mélange terre-sable. Il convient

d’opérer un bon malaxage à sec et de respecter le temps minimal de malaxage qui est

de 3 à 4 minutes,

Principaux éléments : Valeurs :

Azote (N) 6 - 8%

Phosphore (P) 6,5 - 7,5%

Potassium (K) 0,7 - 1%

Matière organique 25 - 30%


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Malaxage humide :

Nous humidifions ensuite le mélange en ajoutant du purin de bœuf préalablement filtré,

de l’eau sucrée, et de la solution d’urée et de NPK. La pâte obtenue ne devrait pas être

trop fluide pour une bonne adhérence du stabilisant avec la latérite.

VI.4. Stabilisation :

C’est la plus importante étape de notre investigation car dans cette phase

s’effectue l’étude biotechnologique de la réduction microbienne. C'est-à-dire les

microorganismes peuvent utiliser le fer ferrique comme accepteur d’électrons. Sa

réduction constitue une forme importante de respiration anaérobie (milieu en absence

d’oxygène de l’air). Le fer ferrique peut former des complexes avec de nombreux

composés organiques, ce qui lui permet par la suite de devenir soluble et à nouveau

disponible comme accepteur d’électron pour les bactéries réductrices de fer ferrique.

L’hydroxyde ferrique nouvellement précipité peut encore interagir avec d’autres

substances non biologiques, comme des substances humiques, pour réduire le fer

ferrique en fer ferreux.

La réaction correspondante à cette réduction du fer ferrique en fer ferreux peut s’écrire

comme la réaction suivante:

La teneur des stabilisants est illustrée dans le tableau 11 ci-dessous. Ainsi pour bien

distinguer les échantillons les uns par rapport aux autres, nous adoptons une notation

qui précise la nature de la terre et du stabilisant.

L : Latérite 2 (26,01% de fer) + Sable + Purin de bœuf

L’ : Latérite 1 (15,70% de fer) + Sable + Purin de bœuf

S: Sucre

N: NPK

U: Urée

E: Sucre + NPK + Urée

F: Oxyde de fer

Fe3+ Fe2+


en milieu anaérobie


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Tableau 11: Composition et nom des échantillons

N° Nom de

l’échantillon

Latérite

(%)

Sable

(%)

Oxyde de

fer (%)

Sucre

(%)

NPK

(%)

Urée

(%)

Purin de

bœuf

1 L1

95 5 0 0 0 0 saturation

2 LS1


3 LS2


4 LN1


5 LN2


6 LE


7 LSU1


8 LSU2


9 L’1


10 L’F1


11 LF’2


12 LF1



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Chapitre VII : CONFECTION ET CARACTERISATION DES

EPROUVETTES

Après stabilisation, nous pouvons donner au sol stabilisé la forme que nous

voulons, la confection se fait en trois étapes :

VII.1. Confection :

Le moulage :

Il s’agit de couler dans un moule la pâte ainsi composée pour avoir la forme de brique

souhaitée. Nous avons utilisé un moule cylindrique, fabriqué à partir d’un tuyau GALVA,

de 5 mm d’épaisseur dont la dimension est la suivante :

· diamètre intérieur : 50 mm

· hauteur : 150 mm

L’utilisation d’une huile de démoulage est nécessaire pour faciliter le démoulage, et

pour éviter le collage à la paroi du moule. Pour cela, nous pouvons utiliser de l’huile

vidange et l’eau savonneuse.

Figure 10: Schémas de quelques éprouvettes obtenus (source : Auteur)

Le compactage à une pression de 20,4 MPa :

Le compactage est une phase essentielle pour l’amélioration de la performance des

briques. Cette dernière est due au fait que l’objectif de la presse est de réorganiser les

particules du sol pour qu’elles puissent bien se lier entre elles. Cela entraîne d’une part

une augmentation de la densité, de l’ensemble compacte, et d’autre part une diminution


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de sa perméabilité qui sont toutes les trois parmi les caractéristiques très importantes

dans la géotechnique.

Nous avons utilisé une presse hydraulique multifonctionnelle du Bloc Technique

d’Ankatso (machine Testwell) pour le moulage et compactage des éprouvettes. Nous

avons adopté une pression de compactage de 20,4 MPa (Fappl = 4000 daN, Section du

moule S = π d2/4 = 1,96 x 10-3 m2). Nous avons choisi cette pression de compactage

pour pouvoir comparer nos résultats par rapport aux résultats des études antérieures.

Figure 11: Machine multifonctionnelle du type TESTWELL (source : Auteur)

Le démoulage :

Nous effectuerons le démoulage après le compactage de la pâte. Ceci doit être fait

soigneusement et délicatement car les matériaux sont plus ou moins mous à un tel

point que le moindre choc risquerait de détruire les bordures.

VII.2. Séchage

Nous avons effectués deux modes de séchage :

Séchage naturel à 28 jours :

Le premier séchage se fait naturellement en mettant les briques à l’ombre dans un

milieu bien aéré pendant une semaine car l’action brusque des rayons solaires

entraîne leur fissuration et après nous laissons exposer au soleil pendant trois


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semaines. De plus, ces briques doivent être protégées contre la pluie et l’humidité pour

favoriser leur maturation. Nous devons alors trouver un endroit espacé et aéré pour les

sécher.

Séchage sous atmosphère contrôlée :

Le principe de ce procédé est de mettre dans une étuve les éprouvettes à sécher et une

quantité d’eau (l’eau et les éprouvettes ne sont pas en contact direct mais par un

système de séparation; grille). La température est gardée constante à 80°C. L’oxygène

de l’eau assure l’amorçage de l’oxydation du fer ferreux en fer ferrique. Après quelques

jours, les éprouvettes deviennent rouge qui traduisent la transformation du Fe2+ en

Fe3+.

VII.3. Détermination de la résistance à la compression et porosité

La résistance à la compression :

La résistance à la compression est exprimée par la formule suivante :

Avec RC: résistance à la compression (bar) ;

fmax: force de compression maximale supportée (daN) ;

S : section de l’éprouvette (cm2).

Résistance à la traction :

C’est la charge limite par unité de section que le matériau peut supporter sans rupture.

Elle peut être évaluée à partir de la résistance à la compression par la formule :

Avec Rt: résistance à la traction (bar)

Rc: résistance à la compression (bar)

Résistance au cisaillement

C’est la sollicitation conventionnelle correspondant à la rupture de l’éprouvette soumise

à un essai de flexion. Elle peut être évaluée à partir de la résistance à la compression

par la formule ci-après :

Avec Rcis : résistance au cisaillement (bar)

Rc: résistance à la compression (bar)


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En effet, la résistance à la compression peut nous donner les renseignements

nécessaires sur la qualité de terre-stabilisée.

Il existe deux états de cette résistance. Il est nécessaire de les connaître afin d’en

pouvoir marquer le changement. Ces deux états sont l’état sec et l’état humide :

- Le test à l’état sec : après séchage à 28 jours les éprouvettes sont soumis au test à

la compression;

- Le test à l’état humide : après séchage à 28 jours, les éprouvettes sont immergées

dans l’eau pendant 24 heures puis soumises au test à la compression.

Comme nous avons déjà mentionné dans le chapitre précèdent, pour bien faire la

comparaison, nous allons adopter deux modes de séchage : séchage naturel et

séchage sous atmosphère contrôlé.

VII.4. ESSAIS DE SECHAGE NATUREL :

Le séchage des éprouvettes est l’élimination de l’eau non combinée contenue

dans le mélange. Cette eau a permis le façonnage, en développant la plasticité des

pâtes. Elle peut être chassée en maintenant les pièces dans un endroit aéré et

ensoleillé, jusqu’à ce que leur poids reste constant. Au fur et à mesure que les pâtes

sèchent, leur plasticité diminue jusqu’à disparaître en même temps qu’elles prennent

une solidité et une dureté relative.

C’est donc pendant le séchage que peuvent se produire les accidents de

fabrication, les fissures que nous constatons assez souvent au cours du séchage des

pièces moulées. Nous allons mettre les résultats des essais sous forme de tableaux

(voir les détails dans l’annexe).

Tableau 12 : Résistance à la compression et porosité des briques L1 (Latérite2 95 +

Sable 5 + purin)

Temps de réduction

2è sem. 4èsem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem. 14è sem.

Réc. Sec. moyenne

[bar] 61,7 76,5 95,7 100,1 129,0 133,9 134,1

Porosité moy (%)

19,5 15,9 12,5 10,5 9,6 8,1 7,5

Réc. Humide

moyenne [bar]

23,2 26,5 33,67 34,69 37,24 43,36 45,4


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Les courbes correspondant à ce tableau sont les suivantes :

Figure 12: Courbes de la porosité, de la résistance maximale moyenne à l'état sec

et à l’état humide à 28 jours de L1.

Observations et Interprétations :

Ce premier échantillon (L1) nous sert de référence car les paramètres utilisés sont

déduits d’une étude antérieure, notre étude se base alors sur les variétés des

nutriments utilisés ainsi que leurs apports dans l’amélioration de la résistance de nos

matériaux par rapport à ce L1. L’objectif est d’obtenir une résistance à la compression

supérieure ou égale à la résistance moyenne sec 13,41 MPa, résistance moyenne

humide 4,54 MPa et avec une durée de maturation plus courte c’est-à-dire inférieure à

98 jours (14 semaines).

Tableau 13:Résistance à la compression et porosité des briques LS1 (Latérite2 90

+ Sable5 + Sucre5 + purin)

Temps de réduction

2è sem. 4èsem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem.

Réc. Sec. moyenne

[bar] 63,01 77,04 104,5 125 137,2 139,7

Porosité moy (%)

19,5 15,2 12,0 7,2 6,7 6,5

Réc. Humide

moyenne [bar]

22,9 24,4 28,06 36,2 43,8 44,6


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Figure 13 : Courbes de la porosité, de la résistance maximale moyenne à l'état

sec et à l’état humide à 28 jours de LS1


Ces résultats nous donnent un indice que le sucre favorise la réduction du fer. Nous

avons pu réduire le temps de maturation à 84 jours (12 semaines). Concernant les

résistances mécaniques, elles sont presque les mêmes mais avec une petite

amélioration de 0,5 MPa pour la résistance à l’état sec de l’échantillon LS1. Nous

constatons ainsi que nos matériaux deviennent plus denses (porosité 6,5%) par rapport

à L1. Pour vérifier que le sucre peut vraiment améliorer la résistance de nos matériaux,

nous faisons augmenter sa teneur à 10% pour la prochaine expérimentation.

Tableau 14: Résistance à la compression et porosité des briques LS2 (Latérite2

85 + Sable5 + Sucre10 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 68,8 80,6 108,6 136,7 143,8 145,9

Porosité moy (%)

18,5 14,7 11,5 7,4 6,5 6,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

24,7 26,5 29,5 39,7 48,6 49,4


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Ce tableau montre qu’en augmentant la teneur en sucre de 10 %, nos matériaux

deviennent de plus en plus denses. Et de plus, les résistances à la compression (Réc.

Sec moyenne = 14, 5 MPa ; Réc. Humide moyenne = 4,94 MPa) s’améliorent par

rapport à LS1 (sucre 5%). Donc, plus la teneur en matière carbonée dans notre

mélange augmente, plus la réduction du fer est bonne, plus l’éprouvette est compacte.

Tableau 15: Résistance à la compression et porosité des briques LN1 (Latérite2

85 + Sable5 + NPK10 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 52,0 66,3 86,7 92,3 102,0 104,5

Porosité moy (%)

DESAGREGATION

Réc. Humide

moyenne [bar]

DESAGREGATION

La courbe correspondant à ce tableau est la suivante :


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Figure 15: Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec à 28 jours de

LN1

Observations :

Apport de NPK affaiblit la résistance mécanique à la compression à sec et supprime la

résistance à l’état humide car notre matériau se détériore après immersion dans l’eau.

Nous allons alors augmenter la teneur en NPK de 15% pour voir la différence.

Tableau 16: Résistance à la compression et porosité des briquesLN2 (Latérite2 80

+ Sable5 + NPK15 + purin)

Temps de réduction

2è sem. 4è sem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem.

Réc. Sec. moyenne

[bar] 38,2 51,0 79,0 87,2 90,3 90,5

Porosité moy (%)

DESAGREGATION

Réc. Humide

moyenne [bar]

DESAGREGATION

La courbe correspondant à ce tableau est la suivante :


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Figure 16 : Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec à 28 jours de

LN2


En augmentant la teneur de l’engrais, nos matériaux deviennent de plus en plus mous.

Alors certes que les microbes dans notre latérite se nourrissent de la matière organique

azotée mais l’ajout de NPK nous donne la mauvaise stabilisation. Ceci s’explique par la

capacité de rétention d’eau de cet engrais qui rend notre mélange vulnérable.

Tableau 17: Résistance à la compression et porosité des briques LE (Latérite2 80

+ Sable5 + Sucre5 + NPK5 + Urée5 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 65,3 73,9 90,8 111,7 120,4 121,9

Porosité moy (%)

21,5 20,1 19,5 17,4 13,5 10,2

Réc. Humide

moyenne [bar]

17,8 19,8 22,9 24,4 30,6 33,1



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sec et à l’état humide à 28 jours de LE

Observations et Interprétation :

Pendant cet essai, nous avons mélangé le NPK avec de l’urée (pour augmenter la

teneur en azote) et du sucre. Nous constatons que les résultats obtenus s’améliorent

par rapport à l’essai précèdent mais ça reste quand même moins bon que l’essai N°1.

Donc, même en utilisant d’autres stabilisants la présence de NPK rendrait notre résultat

mauvais. Quant à l’urée, quel est l’effet de sa présence dans notre mélange? Pour

pouvoir répondre à cette question, nous allons introduire de l’urée dans l’échantillon

LS1 (Latérite2 90 + Sable5 + Sucre5 + purin).

Tableau 18: Résistance à la compression et porosité des briques LSU1 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée5 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 66,3 83,05 102,5 122,4 134,6 138,2

Porosité moy (%)

19,7 19,3 15,4 12,5 10,6 10,2

Réc. Humide

moyenne [bar]

20,9 22,9 24,4 31,1 33,6 33,9


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et à l’état humide à 28 jours de LSU1


En ajoutant de l’urée 5% dans l’échantillon LS1, les résultats sont presque les mêmes

que ceux de LS1 mais la différence se manifeste sur la porosité. Nous trouvons que la

porosité s’augmente à 10,2% par rapport à celle du LS1 qui est égale à 6,1%. Ceci

s’explique par la rétention d’eau de l’urée qui nous donne une large différence entre la

masse humide et la masse sèche mais nous pouvons confirmer qu’il y a une bonne

réduction du fer ferrique.

Pour bien confirmer que l’urée apporte une amélioration de notre résistance mécanique,

nous allons donc augmenter sa teneur à 10 % dans LS1pour le prochain essai.

Tableau 19: Résistance à la compression et porosité des briques LSU2 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée10 + purin)

Temps de

réduction 2è sem. 4è sem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem.

Réc. Sec.

moyenne [bar] 76,5 94,8 117,3 132,6 140,8 141,5

Porosité moy

(%) 20,5 18,5 17,6 12,4 10,1 9,5

Réc. Humide

moyenne [bar] 19,3 22,4 23,9 30,6 32,6 33,6


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sec et à l’état humide à 28 jours de LSU2


Nous constatons que la porosité est presque invariable même en utilisant de l’urée 10

% dans LS1 par rapport à LSU1 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée5 + purin). En

ce qui concerne la résistance mécanique, nous observons une légère augmentation de

3,3 bars au niveau de la résistance sèche moyenne à la compression mais il y a une

diminution de 0,3 % de la résistance humide.

En effet, l’urée est un bon stabilisant, il peut améliorer la réduction du fer dans notre

mélange, donc amélioration de la résistance mécanique sèche avec une légère

diminution de la résistance humide.

Tableau 20:Résistance à la compression porosité des briques L’1 (Latérite1 95 + Sable5 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 27,0 43,3 64,7 76,2 80,1 94,95 95,6

Porosité moy (%)

17,5 14,5 9,5 8,2 7,5 6,5 5,9

Réc. Humide

moyenne [bar]

25 26,5 36,4 38,2 41,8 48,9 49,4


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et à l’état humide à 28 jours de L’1

Observation et Interprétations :

Ces résultats nous donnent des informations sur la résistance à la compression de

notre échantillon de la latérite à 15,70 % de fer. Nous observons alors que la teneur en

fer joue un rôle très important dans le processus de stabilisation.

Pour la latérite à 26,01 %, la résistance à la compression sèche est égale à 13,4 MPa

tandis que celle de latérite 15,70%, elle est égale à 9,65 MPa, avec 3,77 MPa de

différence. Et au niveau de la résistance humide, nous trouvons que Rc. humide de L’1

est supérieure à Rc. humide de L1. Donc, la résistance dépend fortement de la teneur

de fer ferrique réduit, plus elle est grande plus la résistance est grande. C’est la raison

qui nous amène à suivre l’évolution de la résistance mécanique en variant la teneur en

fer.

Pour le prochain essai, nous allons introduire de l’oxyde de fer avec une teneur de 5%

dans le mélangeL’1.


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Tableau 21: Résistance à la compression et porosité des briques L’F1 (Latérite1

90 + Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin)

Temps de

réduction 2è sem. 4èsem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem. 14è sem.

Réc. Sec.

moyenne [bar] 33,1 58,6 77,0 84,1 97,4 101,5 104,5

Porosité moy

(%) 17,5 13,5 9,6 8,2 7,5 6,8 5,4

Réc. Humide

moyenne [bar] 25,5 31,6 37,5 40,3 43,8 45,4 51,0



sec et à l’état humide à 28 jours de L’F1

Observation et Interprétation :

D’après ce tableau, nous constatons que la résistance à la compression augmente

légèrement, il y a une différence de 8,9 bars entre la résistance à l’état sec de L’F1 et

L’1. Nous trouvons également une légère amélioration de la résistance humide.

Ceci est causé par l’augmentation de la teneur de fer réduit dans notre mélange, donc

une amélioration de densification. Les résistances à l’état humide et les porosités sont

presque égales.


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Tableau 22: Résistance à la compression et porosité des briques L’F2

(Latérite185 + Sable5 + Oxyde de fer 10 + purin)

Temps de réduction


Réc. Sec. moyenne

[bar] 52,5 63,5 71,1 84,1 97,7 101,5 102,0

Porosité moy (%)

17,1 14,5 9,5 8,6 7,5 6,5 6,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

28,0 33,6 38,2 41,3 44,3 42,6 45,9



sec et à l’état humide à 28 jours de L’F2

Interprétations :

Nous avons augmenté la teneur en fer à 10 % dans L’1 (Latérite1 95 + Sable5 + purin).

Nous constatons que la résistance à la compression diminue peu, ceci est dû par le fait

que la présence de l’oxyde de fer en quantité élevée peut diminuer la cohésion de nos

matériaux et il y a aussi peut être un excès d’oxyde de fer non réduit qui rend notre

prise mauvaise.


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Tableau 23 : Résistance à la compression et porosité des briques LF1 (Latérite2 90 + Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin)

Temps de réduction

2è sem. 4è sem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem. 14è sem.

Réc. Sec. moyenne

[bar] 60,3 73,95 95,7 103,05 121,2 132,85 133,55

Porosité moy (%)

18,3 15,3 10,05 12,8 9,5 7,4 6,3

Réc. Humide moyenne

[bar]

23,1 24,55 32,1 32,85 39,5 41,9 43,35


Figure 23 : Courbes de la porosité, de la résistance maximale moyenne à l'état sec et à l’état humide à 28 jours de LF1

Interprétations :

L’ajout de l’oxyde de fer sur la latérite à 26.01% de fer n’apporte rien sur la résistance

mécanique. En comparant les résultats avec ceux de L1 (Latérite2 95 + Sable 5 +

purin), ils sont presque égaux. Nous pourrions dire qu’il y a une certaine limite sur la

teneur en fer que les microbes peuvent réduire.

a) Récapitulation de la résistance à la compression des éprouvettes :

Pour faciliter la lecture de tous les résultats présentés ci-dessus, nous allons les

récapituler dans un seul tableau selon l’ordre décroissant de leur résistance à la

compression.


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Tableau 24: Récapitulation des résultats de la résistance à la compression à 28 j:

Temps de réduction

Non de l’échantillon


Réc. séc. moyenne

[bar]

LS2 68,8 80,6 108,6 136,7 143,8 145,9 -

LSU2 76,5 94,8 117,3 132,6 140,8 141,5 -

LS1 63,01 77,04 104,5 125 137,2 139,7 -

LSU1 66,3 83,05 102,5 122,4 134,6 138,2 -

L1 61,7 76,5 95,7 100,1 129,0 133,2 134,1

LF1 60,3 73,95 95,7 103,05 121,2 132,85 133,55

LE 65,3 73,9 90,8 111,7 120,4 121,9 -

LN1 52,0 66,3 86,7 92,3 102,0 104,5

L’F1 33,1 58,6 77,0 84,1 97,4 101,5 104,5

L’F2 52,5 63,5 71,1 84,1 97,7 101,5 102,0

L’1 27,0 43,3 64,7 76,2 80,1 94,95 95,6

LN2 38,2 51,0 79,0 87,2 90,3 90,5

Réc. hum. moyenne [bar]

LS2 24,7 26,5 29,5 39,7 48,6 49,4 -

L’F1 25,5 31,6 37,5 40,3 43,8 45,4 50,1

L’1 25 26,5 36,4 38,2 41,8 48,9 49,4

LS1 22,9 24,4 28,06 36,2 43,8 44,6 -

L’F2 28,0 33,6 38,2 41,3 44,3 42,6 45,9

L1 23,2 26,5 33,67 34,69 37,24 43,36 45,4

LF1 23,1 24,55 32,1 32,85 39,5 41,9 43,35

LSU1 20,9 22,9 24,4 31,1 33,6 33,9 -

LSU2 19,3 22,4 23,9 30,6 32,6 33,6 -

LE 17,8 19,8 22,9 24,4 30,6 33,1 -

LN1 0 0 0 0 0 0 -

LN2 0 0 0 0 0 0 -

Les courbes de ces résistances à la compression sont données par la figure ci-

dessous. Elles sont caractérisées par les résistances à la compression (bar) en


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ordonnée et les temps de maturation (semaine) en abscisse.

Figure 24 : Courbes de la résistance maximale moyenne à l'état sec et à l’état humide à 28 jours

Interpretations et discussions :

Nous savons bien que le mécanisme de stabilisation se pose sur les nutriments, la

teneur en fer ferrique, la granulométrie du sol, la température de maturation et le

conditionnement des récipients de maturation (absence de courant d’air). La réduction

du fer dépend effectivement de ces paramètres.

Néanmoins pour cette étude nous avons fixé les trois derniers paramètres donc seuls

les nutriments que nous avons paramétrés sauf pour LF1, L’F1 et L’F2 (il y a ajout de

l’oxyde de fer donc changement de granulométrie). D’après ces courbes, la résistance à

la compression augmente avec le temps de maturation. Ceci est dû à l’accroissement


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de la plasticité du mélange et de son homogénéité. Nous pouvons aussi avancer une

meilleure activité des micro-organismes avec la pâte surtout l’oxyde de fer.

A l’état sec :

D’après ce tableau et cette figure, nous observons que l’échantillon LS2 (Latérite2 85 +

Sable5 + Sucre10 + purin) occupe la première place dans les deux états (sec et

humide). Tous les échantillons contenant du sucre se placent dans les quatre premières

meilleures résistances à la compression à l’état sec.

Nous pouvons dire que le sucre est le meilleur nutriment que nous avons utilisé. Il peut

améliorer la résistance à la compression à l’état sec de L1 (laterite2 + sucre5 % + purin

de bœufs) qui est considéré ici comme étalon et il peut réduire le temps de maturation

de deux semaines par rapport à celui de L1.

De plus, nous constatons aussi qu’après l’ajout de l’oxyde de fer (LF1,L’F1 et L’F2), il y

a un léger progrès de la résistance mais L’F2 s’affaiblit par rapport à L’F1, ceci est dû à

l’ajout de quantité trop élevée de l’oxyde de fer impliquant une augmentation des grains

fins dans l’échantillon et par conséquent un changement remarquable de la

granulométrie. L1 et LF1 (Latérite2 90 + Sable5 + Oxyde de fer 5 + purin) sont presque

égaux. Ceci prouve qu’il y a certaine limite de la teneur en fer que les microbes peuvent

réduire. Au de la de cette limite, la résistance mécanique reste presque constante voire

même qu’elle a tendance à diminuer. Malheureusement, par faute de temps nous

n’avons pas pu déterminer exactement cette limite.

En effet, à part le nutriment la teneur du fer réduit joue aussi impérativement un rôle

très important dans la stabilisation. D’autres éléments aussi prouvent leur efficacité

dans l’amélioration de notre résistance comme l’urée. Car nous observons qu’après

l’ajout de l’urée à 10 %dans LS1, la résistance augmente de 1,8 bar (cf. Tableau 19).

Quant à l’engrais NPK, il détériore notre matériau car tous nos échantillons contenant

de NPK ont des résistances faibles par rapport à l’échantillon étalon. Ceci s’explique

par la capacité de conservation d’eau de NPK qui nuit notre mélange lors de la

stabilisation car la présence de phosphore et de potassium affaiblit la résistance

mécanique.

A l’état humide :

A part de LS2, nous trouvons que la latérite 1 stabilisé donne des éprouvettes résistant

bien à l’humidité (L’F1, L’F2 et L’F). Ceci s’explique par la teneur en argile élevée et

peut-être en fer de cette latérite qui compromet la réduction de la quantité et les


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dimensions des pores et entraîne la difficulté pour l’eau de s’infiltrer dans nos

matériaux.

Et l’ajout du sucre permet également améliorer la résistance à la compression humide.

Nous observons que les résistances de l’échantillon contenant du sucre (LS1, LS2) sont

supérieures à celle de l’échantillon sans sucre (L1). Ainsi le sucre peut renforcer la

plasticité (cohésion) de nos latérites.

L’échantillon contenant de l’engrais NPK/Urée (LSU1, LSU2, LE, LN1 et LN2) donne

des matériaux qui résistent moins à l’humidité. Ceci est dû au fait que ces deux

composés ont tendance à garder l’eau dans le mélange, il y a donc un excès d’eau,

provoquant la mauvaise cohésion.

Nous pouvons dire alors que la résistance à la compression humide dépend de la

cohésion de notre mélange. Plus elle est forte, plus les grains sont serrés, plus la

résistance moyenne à l’humidité s’améliore et vice versa.

b) Récapitulation de la porosité des éprouvettes

Le tableau suivant récapitule tous les résultats de la porosité de nos éprouvettes.

Tableau 25 : Récapitulation des résultats de la porosité:

Temps de réduction

Nom de l’échantillon


Porosité moyenne [%]

LS2 18,5 14,7 11,5 7,4 6,5 6,1 -

L’F1 17,5 13,5 9,6 8,2 7,5 6,8 5,4

L’1 17,5 14,5 9,5 8,2 7,5 6,5 5,9

L’F2 17,1 14,5 9,5 8,6 7,5 6,5 6,1

LS1 19,5 15,2 12,0 7,2 6,7 6,5 -

LF1 18,3 15,3 10,05 12,8 9,5 7,4 6,3

L1 19,5 15,9 12,5 10,5 9,6 8,1 7,5

LSU2 20,5 18,5 17,6 12,4 10,1 9,5 -

LSU1 19,7 19,3 15,4 12,5 10,6 10,2 -

LE 21,5 20,1 19,5 17,4 13,5 10,2 -

LN1 DESAGREGATION

LN2 DESAGREGATION


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Les courbes de ces porosités sont données par la figure ci-après. Elles sont

caractérisées par la porosité (%) en ordonnée et le temps (semaine) en abscisse.

Figure 25: Courbes de l’évolution de la porosité des éprouvettes :

Interprétation et discussions :

Ce tableau et cette figure nous montrent que l’échantillon contenant du sucre (LS1,

LS2) présente une bonne porosité par rapport à l’éprouvette étalon L1. L’ajout du sucre

améliore la consistance de notre latérite et l’augmentation de la densité.

De plus, les matériaux (L’1, L’F1 et L’F2) obtenus à partir de la latérite1 (teneur en fer

15,70) présentent aussi de bonnes porosités. Cette latérite a déjà une granulométrie

assez bonne et l’ajout de l’oxyde de fer accentue sa qualité et les grains deviennent de

plus en plus serrés après 14 semaines de traitement.

Pourtant, l’ajout de l’urée détériore la porosité de nos éprouvettes (voir LSU1, LSU2 et

LE), car l’ajout de cette urée dans l’échantillon contenant de sucre augmente

remarquablement sa porosité de 3,55% et la densité diminue. Pour l’échantillon

mélangé avec de la NPK, aucune porosité n’a été déterminée car l’éprouvette est

endommagée après immersion.

En effet, la porosité de l’éprouvette dépend étroitement de sa densité, et plus la densité

des microorganismes est grande, plus la porosité du matériau est faible, autrement dit

l’éprouvette devient plus serrée.

VII.5. ESSAIS DE SÉCHAGE SOUS ATMOSPHÈRE CONTRÔLEE :

Nous allons effectuer des expériences du séchage sous atmosphère contrôlé sur

quelques éprouvettes obtenues à partir des essais (.L1, LS2, L’F1 et LSU1).


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Les échantillons ont été pris et confectionnés dans la même condition que ceux soumis

au séchage naturel.

Figure 26 : Séchage des éprouvettes dans l’étuve (source : Auteur)

Le tableau suivant donne les résultats de la résistance à la compression en fonction du

temps de séchage (réoxydation de fer II en fer III) dans l’étuve à température constante

80°C:

Tableau 26: Résistance à la compression et porosité des briques L1 (Latérite2 90 + Sable5 + purin)


Temps de réduction

2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j

Réc. Sec. moyenne

[bar] 41.2 60,5 93,6 109,6 120,4 133,4 133,7

Porosité moy (%)

20,9 17,7 14,1 11,5 9,7 9,4 8,7

Réc. Humide

moyenne [bar]

15,3 27,6 33,2 35,4 38,25 44,5 46,5


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sec et à l’état humide à 14 jours de L1

Observation :

Ces résultats montrent qu’il y a peu de changement au niveau de la résistance à la

compression entre l’éprouvette maintenue sous atmosphère contrôlée (13,3 MPa) ainsi

celle qui a subi un séchage naturel (13,4 MPa). Nous trouvons également qu’au bout de

14 jours de séchage la résistance moyenne sèche est presque 3 fois que celle par voie

humide, mais la différence se pose sur la durée du séchage.

Cependant, au niveau de la porosité, il y a une légère augmentation de porosité de

1,2% pour l’éprouvette séchée dans l’étuve.

Tableau 27 : Résistance à la compression et porosité des briques LS2 (Latérite2

85 + Sable5+ sucre 10)

Temps de réduction 2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12èj 14èj

Réc. Sec. moyenne [bar]

55,6 84,3 110,6 126,6 139,5 146,3 146,5

Porosité moy (%) 19,6 17,5 15,2 12,3 10,5 9,1 8,7

Réc. Humide moyenne [bar]

22,5 23,4 25,5 32,9 38,5 46,8 47,5


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Observation :

Nous observons que la résistance mécanique à l’état sec reste constante (≈14,5 MPa)

par rapport à LS2 (Latérite2 85 + Sable5 + Sucre10 + purin) séché naturellement et la

porosité augmente de 2,6%.

Au niveau de la masse, nous constatons qu’elle est presque constante à partir de 10 è

jours c’est-à-dire que la stabilisation est presque finie au bout de dix jours.

Tableau 28 : Résistance à la compression et porosité des briques LSU1 (Latérite2

85 + Sable5+ sucre 5 + Urée5 + purin)

Temps de réduction 2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j


50,7 76,3 93,8 111,7 125,7 138,1 138,5

Porosité moy (%) 22,5 20,7 19,5 16,4 14,2 12,5 11,5


20,4 21,3 22,5 25,4 31,3 31,5 32,3



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sec et à l’état humide à 14 jours de LSU1

Observation :

Nous observons également que la résistance mécanique à l’état sec est presque

invariable et il y a une petite augmentation au niveau de la porosité. Et la masse devient

de plus en plus constante à partir de dixième jour.

Tableau 29 : Résistance à la compression et porosité des briques L’F1 (Latérite1

90 + Sable5+ oxyde de fer 5 + purin)

Temps de réduction

2èj. 4è j 6è j 8èj 10èj 12è j 14èj


34,1 56,5 72,3 81,5 98,7 105,4 106,1

Porosité moy (%) 19,6 16,7 14,2 10,4 9,5 8,6 7,5


16,5 22,1 33,4 38,4 41,6 45 46,7



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sec et humide à 14 jours de L’F1

Observation :

Concernant la résistance à la compression, il y a une légère augmentation à l’état sec

tandis qu’à l’état humide, une diminution remarquable de 4,3 bars par rapport à celle du

séchage naturel. Et, nous observons également l’augmentation de la porosité de 2,1%.

a) Récapitulation de la résistance à la compression des éprouvettes :

Le tableau suivant résume tous les résultats de la résistance mécanique obtenue après

un séchage de 14 jours sous atmosphère contrôlée.

Tableau 30 : Récapitulation des résultats de la résistance à la compression :

Temps de réduction


2èj 4è j 6è j 8èj 10èj 12è j 14èj

Rec. sec. moyenne

[bar]

LS2 55,6 84,3 110,6 126,6 139,5 146,3 146,5

LSU1 50,7 76,3 93,8 111,7 125,7 138,1 138,5

L1 41,2 60,5 93,6 109,6 120,4 133,4 133,7

L’F1 34,1 56,5 72,3 81,5 98,7 105,4 106,1

Réc. hum. moyenne [bar]

LS2 22,5 23,4 25,5 32,9 38,5 46,8 47,5

L’F1 16,5 22,1 33,4 38,4 41,6 45 46,7

L1 15,3 27,6 33,2 35,4 38,25 44,5 46,5

LSU1 20,4 21,3 22,5 25,4 31,3 31,5 32,3


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Les courbes de ces résistances à la compression sont données par la figure ci-

dessous. Elles sont caractérisées par les résistances à la compression (bar) en

ordonnée et les temps de maturation (jours) en abscisse.

Figure 31: Courbe de la résistance maximale moyenne à l'état sec et à l'état humide

Interprétation et discussion:

Ces courbes montrent que le séchage sous atmosphère contrôlée permet de gagner du

temps. La résistance mécanique évolue rapidement dans l’étuve mais tout en gardant

presque les mêmes résultats que celle du séchage naturel, c’est-à-dire la résistance

mécanique obtenue par le mode de séchage naturel après 28 jours est obtenue en 12

jours sous atmosphère contrôlé. Ceci s’explique par le fait que l’action de l’eau et de la

température élevée dans l’étuve par rapport à la température ambiante permet de

pousser l’oxydation. Cette oxydation poussée de Fer II en Fer III favorise rapidement la

prise de matériaux, donc le temps de séchage est réduit.

Nous pouvons dire alors que le séchage sous atmosphère contrôlée est la méthode

plus rapide.


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b) Récapitulation de la porosité des éprouvettes

Tableau 31 : Récapitulation des résultats de la porosité:

Temps de réduction


2èj 4è j 6è j 8èj 10èj 12è j 14èj

Porosité moyenne [%]

L’F1 19,6 16,7 14,2 10,4 9,5 8,6 7,5

LS2 19,6 17,5 15,2 12,3 10,5 9,1 8,7

L1 20,9 17,7 14,1 11,5 9,7 9,4 8,7

LSU1 22,5 20,7 19,5 16,4 14,2 12,5 11,5

Les courbes de ces porosités sont données par la figure ci-dessous. Elles sont

caractérisées par la porosité (%) en ordonnée et le temps (jours) en abscisse.

Figure 32 : Courbe de l'évolution de la porosité durant le séchage dans l'étuve

Interprétation :

Au niveau de l’évolution de la porosité, nous observons une augmentation pour toutes

les éprouvettes séchées dans l’étuve. Peut-être que le temps de séchage trop court ne

nous permet pas d’avoir une densification optimale, mais elle n’affecte pas la résistance

à l’état humide.

VII.6. ETUDE COMPARATIVE A D’AUTRES RESULTATS

Cette étude est l’approfondissement d’une étude précédente « Contribution à

l’étude de la stabilisation de la latérite par le purin de bœuf, cas de la latérite de

Vontovorona» Mémoire d’Ingénieur en Génie Chimique.


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Durant notre investigation, nous avons essayé de cerner les conditions pour avoir des

résultats concluants et meilleurs.

Dans ce dernier paragraphe de nos études expérimentales, nous allons faire quelque

comparaison de nos résultats par rapport aux études faites antérieurement.

En 2007, RABOTOVAO sur son ouvrage « Étude comparative de la stabilisation des

latérites avec les liants : ciment et silice active additionnée par l’urée » a obtenu le

résultat suivant avec les mêmes conditions d’essai de compactage:

Tableau 32 : Résultats antérieurs de la latérite stabilisé

Essai Rc à l’état sec en

MPa

Rc à l’état humide en

MPa

Porosité moyenne

en %

5% de ciment 12,5 3,91 18,3

10% de ciment 15,55 6,12 16,9

5% de silice active 5,75 2,00 7,0

10% de silice active 2,78 0,98 25,7

L1 (Latérite2 90 + Sable5 +

purin) 13,41 4,54 7,5

Interprétation :

L’échantillon L1 est notre échantillon de référence, nous trouvons qu’en comparant nos

résultats de la résistance à la compression, les échantillons L1, LS2 (Latérite2 85 +

Sable5 + Sucre10 + purin), LSU2 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée10 + purin),

LS1 (Latérite2 90 + Sable5 + Sucre5 + purin) et LSU1 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5

+ Urée5 + purin) sont meilleures que la stabilisation avec 5% de ciment et de silice

activé (5%, 10%). Nonobstant, elles sont moins performantes par rapport à la

stabilisation à 10% de ciment. Concernant la porosité, la stabilisation biologique a

donné le meilleur résultat, c’est-à-dire qu’il y a moins de pores dans les matériaux

obtenus avec la stabilisation biologique par rapport à la stabilisation à 10% de ciment.

Et, LS2 tient le premier rang dans notre étude. L’utilisation du sucre dans le mélange

latérite stabilisée par le purin de bœufs avec correction granulométrique permet d’avoir

de meilleurs résultats par rapport à ceux des autres études.


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Chapitre VIII : ESSAIS PILOTE DE STABILISATION

A partir des résultats que nous avons obtenus précédemment, nous pouvons

ainsi modéliser et concevoir le moule que nous allons utiliser pour le façonnage de

brique à l’échelle pilote.

VIII.1. Choix du matériau :

Le matériau utilisé pour le moule est choisi de façon à permettre une facilité de mise en

œuvre, dans notre cas, nous avons utilisé la tôle en acier de 12 mm d’épaisseur.

VIII.2. Dimensionnement du moule en acier:

Nous adoptons les dimensions suivantes pour le moule

Longueur : 220 mm

Largeur : 110 mm

Hauteur : 110 mm

Figure 33 : Schéma du moule

VIII.3. PREPARATION DES MATIERES PREMIERES UTILISEES

Comme nous avons déjà précisé plus haut, nous avons utilisé de la latérite de

Vontovorona, des engrais azotés, de sucre et d’oxyde de fer pour la réalisation de notre

brique.

Les différentes étapes à suivre que nous avons déjà mentionnées dans les

paragraphes précédentes et que nous rappelons ici, sont les suivantes :


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1- Collecte de latérite et préparation des additifs + stabilisant

2- Malaxage;

3- Réduction microbienne.

VIII.4. FACONNAGE

Les étapes à suivre sont les suivantes:

1- Moulage par pressage :

L’exécution du pressage est une étape primordiale que nous ne pourrons négliger. Pour

se faire, nous avons exercé une certaine pression sur la pâte afin d’éviter le défaut de

feuilletage, éliminer une majeur partie de l’air et enfin permettre le départ des excès

d’eau.

2- Séchage :

Pour cette étape, nous avons cherché à ralentir l’évaporation superficielle de l’eau pour

réaliser au mieux les séchages et aussi pour éviter à la pièce des fissurations. Ainsi,

pour notre cas, nous avons séché la pièce pendant sept (7) jours à l’abri du soleil puis

21 jours dans un endroit aéré et ensoleillé. Nous avons réalisé également le séchage

dans l’étuve à 80°C.

Figure 34 : Clichés du produit avec l’échantillon.

Normalement, nous devons déterminer les caractéristiques de ces pièces obtenues à

l’échelle pilote pour en pouvoir déterminer la différence par rapports à celles du

laboratoire. Mais, par faute de temps, nous n’avons pas pu les faire.

3ème Partie : ETUDES ECONOMIQUES ET APPROCHES

ENVIRONNEMENTALES

ETUDES ECONOMIQUES ET APPROCHES ENVIRONNEMENTALES

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Chapitre IX : ETUDE ECONOMIQUE DE L’UNITE DE PRODUCTION

Une fois les procédés de fabrication établis, il s’avère indispensable d’évaluer les

divers paramètres technico-économiques et financiers. Tel est en effet le contenu

principal de cette dernière partie de ce mémoire. Plus concrètement, nous avons cru

utile d’élaborer une étude de faisabilité technico-économique et environnementale de

l’installation de cette unité à Madagascar. L’étude comporte trois parties principales: la

première donne une présentation générale du projet, la deuxième est axée sur la partie

technique (ingénierie) et technologique de l’installation de l’unité de production ; et

enfin, la troisième partie s’agit d’une évaluation économique et financière du projet.

IX 1. PRESENTATION GENERALE DU PROJET:

IX.1.1. Implantation :

D’après ce qui a été déjà dit dans la première partie de ce mémoire, Madagascar

possède des réserves latérites de grande quantité et de bonne qualité L’exploitation de

ces latérites doit être conséquemment justifiée dans le cadre de la politique du

développement rapide et durable. En d’autres termes, une exploitation rationnelle et

raisonnée serait encouragée.

Notre objectif c’est de l’exploiter à fond pour satisfaire les besoins en matériaux de

construction de Malgache. C’est la raison pour laquelle nous envisageons d’installer

l’unité de production à Madagascar.

IX.1.2. Situation juridique :

L’unité de production aura pour nom Malagasy Brique (MABRI.) Son statut

juridique est le suivant :

- Raison sociale : Société semi-industrielle

- Siège social : Vontovorona, Commune rurale Alakamisy -Fenoarivo, proche

de la zone de collecte

- Gérant : Promoteur du projet


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IX.1.3. Schéma de production :

Figure 35 : Schéma de Production


Triage et nettoyage

Collecte des

matières premières

Malaxage

Broyage

Moulage

Stockage et Vente

des produits finis

Séchage


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IX 2. ÉTUDE DE MARCHE ET POLITIQUE DE MARKETING :

IX.2.1. Idée de base du projet, objectifs et stratégie :

Il s’agit de concevoir un projet d’unité de production des Briques en Terre

Stabilisé et de concevoir la valorisation des latérites et du purin de bœufs. Plus

exactement, l’usine projetée est basée sur la transformation de ces ressources en

matériaux de construction.

Voici les grandes lignes de sa stratégie :

- Valoriser les latérites de Madagascar

- Mettre en place une unité de production rentable et viable

IX.2.2. Demande et marché :

La technique de fabrication des matériaux de construction tient une place très

importante dans le monde; et ce cas s’observe également à Madagascar. Nous nous

proposons dans le cadre de cette étude d’implanter à Madagascar une unité de

production dont la capacité de traitement est de 2926m3 de matières premières, et de

produire ainsi le maximum de produits selon les commandes des clients. De plus,

comme ce genre de local n’existe pas encore à Madagascar, donc, le marché est très

libre et très demandeur.

IX.2.3. Politique de marketing et prévision des ventes :

Description et objectif du marketing :

Il s’agit en fait d’une technique qui consiste à trouver toutes les stratégies à

adopter pour que les briques puissent être achetées par les clients. Son principal

objectif est donc de mettre en œuvre tous les moyens possibles pour que l’unité de

production en question puisse faire le maximum de profit. Pour cela, nous devons

établir une approche dite 5 P.

Produit :

Avant d’effectuer toute prospection du marché, il est primordial de bien définir si

le genre de produit à mettre en vente est apprécié par des clients cibles. C’est

justement là que la forme et l’esthétique du produit interviennent car c’est ce que l’on

aperçoit en premier. Et le produit fini vendu sera constitué des pièces de briques

autobloquantes.


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Prix de vente :

Le produit fini sera vendu à un prix concurrentiel aux divers produits présents sur

le marché.

Place :

L’usine approvisionne uniquement les distributeurs agréés pendant la première

année de vente. Et c’est uniquement dans ce contexte que nous avons effectué cette

étude.

Promotion :

Afin d’attirer la clientèle, nous faisons la promotion du prix lors de première

année du lancement de vente du produit.

Ponctualité :

L’approvisionnement des clients se fera selon leurs commandes.

IX 3. SOUS-DOSSIER TECHNIQUE:

IX.3.1. Données de base :

a) Jours de travail de l’unité :

Il s’agit d’établir un programme approximatif envisagé pour l’unité de fabrication.

Pour le cas présent, l’usine travaille 6 j/7, 12 mois/12, à raison de 8h/24, soit pendant

288 j ouvrables environ.

b) Détermination de la capacité de l’usine :

D’après les données techniques obtenues à partir du procédé d’élaboration et les

matériels que nous avons envisagés, nous aurons une installation avec une capacité

nominale de production de 12.000 pièces par semaine, soit une quantité annuelle de

624 000 pièces.

IX.3.2. Bilan matière :

Ce bilan regroupe les besoins en matières premières, en intrants divers ainsi que

les besoins en matériels.

IX.3.2.1. Matières premières :

Vu l’abondance des matières premières (latérites, matières carbonés), l’unité de

production pourrait facilement satisfaire sa capacité nominale de traitement. De plus,


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concernant le purin de bœuf nous sommes loin de tout risque de manque en matière

première, car l’élevage bovin se trouve partout.

IX.3.2.2. Intrants divers :

Plusieurs intrants entrent dans le processus de production de nos produits

a) Eau :

Avant toute opération, il faut passer par une opération de lavage des matériels et

que pendant la fabrication, nous utilisons l’eau pour la mise en pâte ou eau de gâchage.

b) Energie :

Nous avons besoin d’énergie pour la mise en marche de l’ordinateur, lampe et

certains appareils électrique.

Les besoins nécessaires pour la production annuelle peuvent être estimés à 3 kWh × 8

h × 288 j = 6912 kWh / an d’électricité.

IX.3.2.3. Équipements et matériels :

Tamis

Balance

Presse

Moules métalliques ;

Bêches ;

Brouettes ;

Bidon (bioréacteurs).

IX.3.2.4. Différentes installations de surface :

Bâtiments, hangar, latrines et mur de sécurisation des lieux.

IX.3.2.5. Organisation de travail et bilan main d’œuvre :

a) Organisation de travail : Selon les principes managériaux de l’organisation d’entreprise, l’unité de

fabrication se structure comme suit :

Le Chef d’usine : à la fois gérant et responsable de production, il assure le

fonctionnement global de l'entreprise, responsable de la mise en marche de

l’usine de fabrication en s’occupant principalement de la production au sein de

l’usine en question.

Le Responsable Administratif et Financier : qui gère la Comptabilité Générale, la

Trésorerie, les investissements et la paie.

Le Responsable de vente : met en marche tous les politiques de vente.


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Technicien de maintenance : assure le bon fonctionnement des divers

appareillages

Le personnel d’exécution : qui comprend le personnel œuvrant à la fabrication, le

gardien, et le chauffeur.

L’organigramme suivant montre le schéma approximatif de l’organisation.

Figure 36 : Organigramme de l’unité de production.

IX 4. SOUS-DOSSIER ÉCONOMIQUE:

Tous les coûts, prix et charges qui figureront dans ce paragraphe ont été

exprimés en Ariary (Ar)

IX.4.1. Calcul des dépenses d’investissement :

IX.4.1.1. Terrain, bâtiment et construction :

Le terrain comporte le lieu d’exploitation de la latérite et les aires occupées par le

bâtiment (bureau et atelier de production) ainsi que le hangar de stockage des produits

finis. Les coûts du terrain et de la construction d’infrastructure de l’unité de fabrication

sont récapitulés dans le tableau suivant :

Gardien

Chef d’usine

Responsable

Administratif et

Financier

Ouvriers

Technicien

maintenance

Responsable

de vente


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Tableau 33: Coût d’investissement en terrain et en construction de l’unité de

fabrication

Désignation Unité Quantité P.U (Ar) Montant

(Ar) Durée de vie (ans)

Amortissement annuel (Ar)

Terrain m2 2000 15 000 30 000 000

Hangar de stockage

m2 200 40 000 8 000 000 25 320 000

Bureau et Atelier de production

m2

couvert 280 200 000 56 000 000 25 2 240 000

TOTAL 94 000 000 2 560 000

IX.4.1.2. Matériels et équipements techniques :

Il s’agit ici d’évaluer le prix des matériels déjà définis précédemment dans le bilan

matériels.

Tableau 34 : Dépenses en matériels et équipements techniques utilisés au sein de

l’unité de production

Désignation Nombre PU (Ar) Montant (Ar)

Durée

de vie

(ans)

Amortissement annuel

(Ar)

Tamis 4 30 000 120 000 5 24 000

Presse 4 2 000 000 8 000 000 10 800 000

Moule métallique 4 30 000 120 000 5 24 000

Bidon (50L) 1500 7 000 10 500 000 2 5 250 000

Brouette 2 60 000 120 000 5 24 000

Bêches 4 10 000 40 000 2 20 000

Camion 1 30 000 000 30 000 000 10 3 000 000

TOTAL 48 900 000 9 142 000

Ce camion assure tous les transports des matières premières ainsi que les produits

finis.

IX.4.1.3. Matériels et équipements administratifs :

Ces matériels et équipements administratifs regroupent les équipements

téléphoniques ainsi que les diverses fournitures et équipements de bureau.


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Tableau 35 : Dépenses en matériels et équipements administratifs de l’unité de fabrication

Désignation Nombre PU (Ar) Montant (Ar) Durée de

vie (ans)

Amortissement

annuel (Ar)

Table de bureau 4 40 000 160 000 5 32 000

Chaise 10 12 000 120 000 5 24 000

Ordinateur 4 400 000 1 600 000 5 320 000

Meuble de rangement 1 100 000 100 000 5 20 000

Tableau d’affichage 1 30 000 30 000 10 3000

Machine à calculer 4 10 000 40 000 5 8000

Horloge 1 15 000 15 000 5 3 000

Téléphone fixe 1 40 000 40 000 5 8 000

TOTAL 2 105 000 418 000

IX.4.1.4. Récapitulation des dépenses d’investissements :

L’ensemble des dépenses d’investissements est résumé dans le tableau suivant.

Tableau 36 : Récapitulation des dépenses d’investissements

Dénomination Montant (Ar)

Terrain et construction 94 000 000

Matériels et équipement techniques 48 900 000

Matériels et équipement administratif 2 105 000

TOTAL 145 005 000

IX.4.2. Détermination des charges prévisionnelles :

IX.4.2.1. Charges de production :

Ces charges regroupent les coûts de diverses matières premières ainsi que les

consommations d’eau et d’énergie. Le tableau ci-dessous résume les dépenses totales

liées à la production pendant l’année de mise en marche.


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Tableau 37 : Détermination des charges prévisionnelles de production de l’année de mise en route

Désignation PU (Ar) Quantité nécessaire annuelle PT (Ar)

Purin de bœufs 500/20L 124.800 L 3 120 000

Sucre 2000 6240 Kg 12 480 000

Sable 20.000 10,8 m3 216 000

Electricité 269 6912 kWh 1 859 328

Eau de lavage 3% de la production

TOTAL 18 205 587,84

IX.4.2.2. Charges du personnel :

Le tableau suivant détermine les salaires relatifs au personnel de l’unité de

fabrication.

Tableau 38 : Détermination des charges annuelles du personnel

Personnel Qualification Effectif Salaire

mensuel (Ar) Montant

annuel (Ar)

Chef d’usine BAC + 5 1 800 000 9 600 000

Responsable administratif et financier

Technicien supérieur en comptabilité et gestion

1 300 000 3 600 000

Responsable de vente Technicien supérieur en

commerce 1

300 000 3 600 000

Technicien maintenance Technicien 1 250 000 3 000 000

Ouvrier qualifié (02 chauffeur)

BEPC + 24 24 x 120 000 34 560 000

Gardien CEPE 1 100 000 1 200 000

TOTAL 55 560 000

( * ) L’ouvrier qualifié et le chauffeur sont rémunérés en fonction du calendrier de

travail de l’unité de fabrication.

IX.4.2.3. Charges diverses :

Ces charges comprennent 3 rubriques qui sont récapitulées dans le tableau

suivant. Tout d’abord, les frais d’entretien et de réparation ainsi que le coût des appels

téléphoniques peuvent être évalués à 5 % des charges annuelles de production et le

carburant utilisé est estimé 600 l par an, donc 600 x 2940


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Tableau 39 : Récapitulatif des charges diverses

Désignation Valeur en Ar

Entretien et réparation, Appels téléphoniques 910 279,39

Carburant 1 764 000

Total 2 674 279,39

IX.4.3. Évaluation des recettes prévisionnelles :

Comme le cas des charges de production, les recettes prévisionnelles de l’unité

de production sont également évaluées annuellement pendant l’année de mise en

marche. Ils sont établis par le calcul approximatif du coût de revient d’une pièce de

brique.

Pour ce faire, nous avons utilisé la simple relation: totale des charges annuelles

(rémunération + charges de production + charges diverses) divisée par les nombres

des pièces vendues pendant une année.

Prix de revient = 76 439 867,23 Ar / 624 000 Ar = 122,5 Ar/brique. Notre objectif est

d’obtenir le bénéfice de 65 Ar/brique pendant l’année de mise en marche.

Tableau 40 : Estimation des recettes annuelles prévisionnelles de l’unité de

fabrication

Valeur en Ar

Prix unitaire (Ar) 187,5

Quantité annuelle de production (pièce) 624 000

Recette prévisionnelle (Ar) 117.000.000

IX.4.4. Coût total et financement du projet :

IX.4.4.1. Frais de démarrage:

Les frais de démarrage sont composés par les frais dus aux matières premières

utilisées pendant les premiers mois de la production, ceux dus aux utilités (eau et

électricité) consommées pendant cette période, ainsi que les salaires du personnel de

production et de maintenance.


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D’où, Frais de démarrage = 6.147.132 Ar et l’amortissement (avec n = 5) est égale à

1.229.426 Ar.

IX.4.4.2. Amortissement :

Nous pouvons définir l’amortissement d’un bien comme une dépréciation

constatée, utilisé pendant un certain temps. L’amortissement concerne essentiellement

les éléments d’actifs.

L’amortissement d’une immobilisation amortissable s’évalue selon la durée probable de

vie: valeur comptable qui se déduit de la valeur d’origine pour avoir la valeur résiduelle.

Cette charge dégage des ressources de remplacement.

En outre, l’amortissement fait partie d’une charge, mais il n’entraîne pas un

décaissement. Dans notre cas, la base de calcul se fait par la formule suivante :

A : amortissement

V0 : valeur d’origine

n : durée de vie

Nous avons déjà donné les détails de la durée de vie de chaque immobilisation ainsi

que les amortissements dans le paragraphe IX.4.1. Mais, les résultats sont récapitulés

dans le tableau suivant :

Tableau 41 : Amortissement annuel :

Dénomination Amortissement annuel (Ar)

Terrain et construction 2 560 000

Matériels et équipements techniques 9 142 000

Frais de démarrage 1.229.426

Matériels et équipement administratif 418 000

TOTAL 13 349 426

Le capital amortissable (CA) est de 151 152 132 Ar, il sera emprunté auprès de la banque

avec un taux d’intérêt de 18 % dont l’amortissement annuel est de 13.349.426 Ar.


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IX.4.4.3. Coût du projet :

Le coût du projet est constitué par l’ensemble du coût total des investissements

additionné du Fonds de Roulement Initial (FRI). Ce dernier est le frais de démarrage

multiplié par 2 car nous estimons les deux mois de production pendant l’année de mise

en marche de l’unité de production.

Donc, FRI = 2 × frais de démarrage

FRI = 2 × 6.147.132 Ar= 12.294.265 Ar

Coût total du projet:

Coût du projet = coût total des investissements + FRI

Coût du projet = 151 152 132 Ar + 12.294.265 Ar

D’où, le coût total du projet est égal à 163.446.397 Ar

IX.4.4.4. Plan de financement :

Une fois que le coût du projet a été évalué, il faut déterminer le montant des

ressources nécessaires pour assurer sa réussite. Les détails de l’apport personnel et de

la somme empruntée auprès d’une institution financière (banque) sont donnés par le

tableau suivant.

Tableau 42 : Plan de financement du projet

Emplois Ressources

Investissements 151 152 132 Apport 151 152 132

Fonds de roulement initial 12.294.265 Crédit à long terme 12.294.265

TOTAL 163 446 397 TOTAL 163 446 397

IX.4.5. Évaluation du projet :

Cette évaluation consiste à étudier les coûts et les résultats attendus au niveau

de l’unité afin d’évaluer la rentabilité et l’équilibre financier du projet en question. Il s’agit

donc d’une évaluation financière.

IX.4.5.1. Les charges fixes :

Tableau 43 : Montant des charges fixes :

Désignation Montant (Ar)

Rémunération des personnels 55 560 000

Amortissement 13 349 426

TOTAL 68 909 426


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IX.4.5.2. Les charges variables

Les charges variables CV comprennent les charges de production CP ainsi que

des charges diverses CD.

CV = CP + CD

Tableau 44 : Montant des charges variables annuelles :

Valeur en Ar

CV 20.879.867

IX.4.5.3. Calcul de seuil de rentabilité et le délai pour atteindre ce seuil :

Ces éléments sont les principaux critères qui permettent d’évaluer le projet. Les

modes de calcul et les résultats figurent dans le tableau suivant.

Tableau 45 : Calcul de la marge sur coût variable (MCV) et le résultat

d’exploitation.

RUBRIQUE Valeur en Ar

Recette prévisionnelle (RP) 117.000.000

Charge variable (CV) 20.879.867

Marge sur coût variable (MCV) MCV = RP – CV

96.120.133

Charge fixe (CF) 68 909 426

Résultat d’exploitation (RN) RN = MCV - CF

27.210.706

Seuil de rentabilité (SR) : SR = 83.878.399

Délai pour atteindre le seuil de rentabilité tr 206 jours

Temps d’activité = 288jours

Le seuil de rentabilité est le chiffre d’affaires à partir duquel notre entreprise couvre ses

charges. Sur 288 jours d’activité de la premier année de mise en marche, nous arrivons

atteindre le seuil de rentabilité de 83 878 399,5 Ar à 206 jours.


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IX.4.5.4. Résultat prévisionnel de l’unité de production :

Tableau 46 : Résultat prévisionnel :

Désignation Valeur en A r

Recette prévisionnelle (RP) 117.000.000

Total des charges (Rémunération et charges variables) 76 439 867

Excédent brut d’exploitation ou Résultat (EBE) (RP – Total des charges)

40 560 133

Amortissement 13 349 426

Intérêt (18%) 27.207.384

Bénéfice fiscal (EBE – Amortissement – Intérêt)

3 322

Impôts sur les bénéfices (30 %) 997

Cash-flow (Bénéfice fiscal – ISB + Amortissement)

13 351 752

Rentabilité commerciale 35%

Rentabilité économique 45%

Avec :

CI : capital investi = CF +CV = 89 789 294 Ar

Prix de revient de diverses briques stabilises « Lina Zizy Aimee MEMOIRE de fin

d’ingéniorat : Etude comparative des différentes méthodes de stabilisation de la

latérite ,2008»

Brique stabilisée par la chaux, Ar 84,

Brique stabilisée par le stabilisant routier, le prix unitaire environ Ar 122.

Brique stabilisée par polymérisation de la matrice argileuse, Ar 155.

Brique stabilisée par la bouse de vache, Ar 168.

Brique stabilisée par le ciment 8%, Ar 177.

Brique stabilisée par la paille de riz : Approche biochimique, 445 Ar

Notre brique stabilisée par le purin de bœufs et l’eau sucrée, 122,5 Ar


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Ce six premiers prix sont établis sans considérer les divers coûts « coût des matières

premières (terre), coût du stabilisant et les frais (prix arrivé au lieu de fabrication); coût

de l’additif ; main d’œuvre ou frais de fabrication » mais juste le prix de stabilisant ajouté

8 Ar (coût de revient du brique artisanale).

CONCLUSION PARTIELLE

L’installation d’une unité de production de briques dans la commune de

Fenoarivo Alakamisy est un projet prometteur puisqu’il s’agit de la mise en place d’un

nouveau produit en utilisant la latérite stabilisée par le purin de bœufs + eau sucré. Et

de plus, notre produit sera vendu à 187,5 Ar qui serait compétitif par rapport aux autres

briques stabilisées et de plus, elles ont de qualités supérieures.

Dans un cadre technique, l’unité peut satisfaire les besoins des clients en produisant

des modèles selon leurs commandes; il peut produire aussi d’autres produits à partir de

cette même matière première, comme les tuiles, les pavés…. En adaptant le personnel

ouvrier aux différentes postes de travail, l’usine aura besoin en tout de 29 personnes.

En considérant toutes les charges y afférentes, le coût total du projet est évalué

à 163 446 397 Ar.

D’après tous ces résultats, et ce chiffre de rentabilité, nous pouvons dire que le projet

est non seulement réalisable, mais peut également apporter beaucoup d’avantages à

notre pays. Et d’après les calculs que nous avons effectués, nous pouvons dire qu’un

investissement dans ce domaine serait rentable et bénéfique du point de vue socio-

économique.


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Chapitre X : APPROCHES ENVIRONNEMENTALES

X.1. IMPACT SUR LE MILIEU HUMAIN :

X. 1.1. Impact socio-économique du projet :

L’usine permettra: de créer des emplois au pays, de réduire la pauvreté, d’améliorer le

niveau de vie sociale

X. 1.2. Impact sur les voies de communication et réseaux divers :

L’impact direct dans ce cas concerne principalement la réhabilitation de la route

secondaire menant au site à partir de la route principale.

X. 1.3. Impact par les bruits et les vibrations :

Aucun effet particulier par les bruits et les vibrations n’est à envisager puisque

l’entreprise sera assez isolée des lieux d’habitation. En plus, il n’y a pas des machines

assez bruyantes pour que le bruit se fasse sentir au-delà de l’enceinte de l’entreprise.

X.2. IMPACT SUR LE MILIEU NATUREL :

X. 2.1. Impact visuel :

La construction de l’usine n’aura pas d’impact notable sur l’aspect général du

paysage.

X. 2.2. Impact sur les eaux :

Le volume prélevé chaque jour est moindre pour ne pas engendrer des effets

néfastes pour l’environnement. De plus, le rejet de l’eau de lavage dans la nature est

bien contrôlé. En effet elle ne renfermera pas d’autres produits que la poussière.

X. 2.3. Impact sur l’air :

Les poussières venant de l’usine n’auront aucun effet notable sur les riverains,

car aussi l’usine comportera plusieurs épurateurs d’air pour chaque bâtiment, de plus

chaque ouvrier est équipé de masque, l’émission de poussière n’est à noter que

pendant la phase de construction.

X. 2.4. Impact sur les sols, flore et la faune :

On ne notera aucun impact particulier sur le sol, la flore et la faune puisque l’installation

n’occupera qu’une superficie de 2000 m2 et ne rejettera aucun produit chimique.

X. 2.5. Impact sur le méso climat local :

Comme on ne notera aucun changement évident sur la flore et la faune et qu’en plus

l’usine n’aura d’impact sur l’air, on pourra donc dire qu’il n’y aura aucun impact sur le

méso climat local.

CONCLUSION GENERALE

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CONCLUSION GENERALE

Ce mémoire nous a permis de maîtriser les paramètres qui gouvernent la

réduction microbienne anaérobie, les diverses essais de la résistance mécanique qui en

découlent, le mode d’obtention des brique en terre stabilisé au moyen de purin de

bœuf, et enfin, le façonnage de la pièce obtenue selon la forme désirée.

Pour ce faire, nous avons choisi comme matières premières la latérite de Vontovorona

avec de teneur en fer différente, le sable (0,08 mm < Φ < 1mm) pour la correction

granulométrique, les engrais qui sont les sources d’azotes, matière carboné qui est le

sucre dans notre cas et du purin de bœuf qui est choisie comme principal stabilisant

pour permettre la réduction du fer ferrique en fer ferreux.

Les résultats d’analyse documentaire nous permettent de dresser une synthèse

bibliographique sur:

· la correction de la granulométrie de nos latérites qui sont constituées

beaucoup d’élément fin,

· la réduction biologique de fer ferrique en milieu anaérobie et la réoxydation

par l’oxygène de l’air,

· l’ajout des autres additifs pour renforcer le mécanisme de la réduction et la

production à l’échelle pilote.

Diverses expériences ont été effectuées afin de déterminer le meilleur mélange, le

temps de maturation nécessaire pour chaque mélange ainsi que les proportions des

nutriments à introduire sans détériorer la résistance de nos matériaux. Les résultats de

notre investigation nous permettent de dire que l’échantillon LS2 (Latérite 2 85% +

Sable 5% + Sucre 10 %+ purin de bœuf) est le meilleur mélange avec la résistance

mécanique à l’état séc14, 59 MPa et 4,94 MPa à l’état humide. Une fois ceci déterminé

nous avons élaboré des pièces définitives à l’échelle pilote avec une longueur 220 mm

et une largeur 110 mm

Nous pouvons confirmer aussi que notre projet est économiquement rentable et la

meilleure pour la protection de l’environnement. Donc, nous espérons que ces travaux

de recherches pourraient apporter des satisfactions aux utilisateurs et minimiser ainsi

l’utilisation du ciment car nous pourrions fabriquer des briques de bonne qualité et les

vendre ensuite à prix abordable. Pour la perspective, ce travail mérite d’être continué

pour optimiser les paramètres de fabrication à l’échelle pilote et pour donner une

explication précise des mécanismes de la stabilisation par le purin de bœuf et le sucre.

NAMBAVELO Dyno


REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES

[1] ABD-EL MALIK « Contribution à l’étude de stabilisation de la latérite par la

paille de riz : Approche biochimique », Mémoire de fin d’étude en vue de

l’obtention de Diplôme d’ Etude Approfondie en Sciences des matériaux et

métallurgies, ESPA –2002.

[2] ANDRIANARIMANANA Jean Claude Omer « Contribution à l’étude

comparative des méthodes traditionnelles et de l’utilisation du four IGLOO dans

la production des briques en terre cuite à Madagascar » Thèse pour l’obtention

de Diplôme de Doctorat du troisième cycle, ESPA, 1998, 165p

[3] AUTRET Paul, Latéritiques et Graveleux latéritique, 1983, 37p

[4] H. Houben et H. Guillaume. Traité de construction en terre.

[5] LAURENT GUERIN, Principe directeurs pour l’emploi de la terre crue, 1è

édition, 1985.

[6] ALVISET Lucien, Ancien Directeur Technique du Centre Technique des

Tuiles et Briques « Matériaux de terre cuite », Conception et production Janvier

2007.

[7] RAHARINIERANA Hantaniaina, « Contribution à la valorisation de la latérite,

Caractéristiques et utilisations des latérites des environs d’Antananarivo »,

Mémoire DEA en Science des Matériaux, 2003.

[8] RAKOTONIAINA Herimalala« Contribution à l’étude de quelques matières

premières argileuses pour la fabrication des brique réfractaire »; Mémoire de fin

d’études en vue de l’obtention de diplôme d’ingénieur en filière Mine, ESPA,

1989, 57 p.

[9] RAKOTONDRAVAHY Mialisoa Olga « Etude des impacts cumulatifs de la

fabrication artisanale de terres cuites sur les rives de l’Ikopa » Mémoire

d’ingéniorat, ESPA, 2002, 93 p.

[10] RAKOTONIRINAZo NyAina et RATOVONDRAHONA Johary Hasina « Etude

de fabrication des matériaux de construction en terre stabilisée par

NAMBAVELO Dyno


extrusion »;Mémoire de fin d’études pour l’obtention de diplôme d’ingénieur en

filière Génie Chimique à l’ESPA, 1999, 68 p.

[11] RAKOTOSOLOFO Emile - NARIMANANA Juliette « Contribution à

l’amélioration technique des briques de terre cuite », Mémoire pour l’obtention de

Diplôme d’Etudes Approfondies en Science des Matériaux. ESPA, 1999,70 p.

[12] RANDRIANA Nambinina Richard Fortuné « Contribution à la stabilisation

des latérites par élaboration d’un liant oxyde de fer et de silice active » ; Thèse

de doctorat IIIème CYCLE, 2004, 164 p.

[13] RAZAFIMANDIMBY née RAHARIVAO Anjaramalala. « Etude physique et

physico-chimique de gisement d’argiles malgaches, intérêt économique » Thèse

de Doctorat ès-Sciences Université d’Antananarivo, 1987.

[14] RAZAKAMAHANDRY Julia. « Nyseramika. » 1989, 50 p.

[15] ROBISONARISON Guy Joël et RAZAFIMAHALEO Rabenatoandro James,

« Contribution à la valorisation de latérite comme matériaux de construction »,

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme d’Études Approfondie

en Chimie Minérale, ESPA, Université d’Antananarivo, 1990.

[16] Les sols stabilises-guide matériaux pays gâtine 2011, Revue scientifique

[17] http:// www.afes.fr, page consulté le 15 Avril 2014

[18] http:// www.academie-riculture.fr/ page consulté le 15 Avril 2014

[19]www.google.com/ search /latérites/ sols tropicaux /réduction microbienne du

fer.html, consulté le 14 février 2014

[20]www.google.com/cours/réduction microbienne du fer.com.pdf, consulté le 14

mars 2014

ANNEXES

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA a

Annexes 1 : METHODE D’ANALYSE CHIMIQUE

Préparation des latérites avant l’analyse chimique

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA b

Organigramme de l’analyse chimique

Si : dosé par double précipitation

Ti : dosé par calorimétrie à l’H2O2

Fe : dosé par compléxométrie à l’E.D.T.A.

Al : par différence après précipitation de tous les oxydes par l’ammoniaque

Ca : dosé par oxalate – manganimétrie

Mg : dosé par précipitation de phosphate ammoniaco-magnésien

Na et K sont dosés par spectrophotométrie de flamme.

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA c

Préparation de l’échantillon de latérite avant son analyse chimique

10 g d’échantillon de latérite sont immergés dans l’acide chlorhydrique concentré

pendant plusieurs jours jusqu’à la disparition de la couleur rouge.

Le premier traitement a pour but d’extraire tous les oxydes libres ou amorphes sauf

celui de la silice.

La partie insoluble restante est séchée puis soumise à diverses études chimiques.

Dosage de la partie soluble dans l’HCl1g d’échantillon broyé

La somme des hydroxydes (R203 =Al203 + Fe203) est déterminée par gravimétrie

après précipitation par l’ammoniaque et calcination.

CaO (libre), le calcium est précipité sous forme d’oxalate puis calciné.

MgO (libre), le magnésium est précipité sous forme de phosphate

ammoniacomagnésium que l’on filtre et calcine pour calculer la teneur en MgO.

Fe203 (libre), le fer est titré avec une solution de bichromate de potassium K2Cr207,

après réduction sur la colonne de JONES.

Dosage de la partie insoluble dans l’HCl

Après séchage de la partie insoluble, on la soumet à l’analyse chimique. Cette

dernière se voit attribuer la charge de doser avec le maximum de précision possible,

la plupart des éléments présents dans les sols silico-alumineux.

Les analyses chimiques sont effectuées en double sur des prises de 1,000g

d’échantillon.

Détermination de l’humidité et de la perte au feu

L’humidité est déterminée par pesée avant et après séchage à poids constant à

105°C.

La perte au feu est obtenue par calcination à poids constant pendant 12 h à 950°C

Analyse ou mise en solution

Elle se fait par fusion alcaline avec le carbonate double de sodium et de potassium.

Ce carbonate est choisi en raison de son point de fusion qui est plus bas que celui

de K2CO3 (VOINOVITCH, 1971).

Dosage des différentes formes de la silice

Pour doser les différentes formes de silice, nous avons utilisé la fusion alcaline qui

permet de doser la totalité de la silice, mais ne permet pas la distinction entre quartz

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA d

(silice libre) et silice amorphe (ou silice combinée). Pour doser le quartz, nous avons

recours à l’attaque triacide qui permet de séparer la silice sous forme de quartz et la

silice combinée (BONNEVIE, 1969). Pour isoler la silice colloïdale, nous avons utilisé

la méthode de CAILLERE (1956).

Dosage du fer

Le fer a été dosé par manganimétrie.

Dosage des autres éléments

Le titane a été dosé par calorimétrie à l’eau oxygène à l’aide d’un colorimètre

JOVAN à 420 μm.

Le calcium et le magnésium ont été dosés par la méthode classique: oxalate

manganimétrie pour Ca et précipitation du phosphate ammoniaco-magnésium pour

le Mg.

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA e

Annexes 2 : LIMITE D’ATTERBERG

Limite de liquidité WL LATERITE 1 Limite de liquidité WL LATERITE 2

Nombre de coups de la coupelle

Essai n°1 Essai n°2 Essai n°1 Essai n°2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

22 29 22 29

1.Poids de la tare en (g)

4 4 4 4 15.7 14.3 15.5 15.6

2.Poids total humide en (g)

5.3 5.12 9.2 8.12 22.1 20.0 24.2 26.1

3.Poids total sec en (g)

4.9 4.9 7.4 6.7 19.6 17.8 20.9 22.1

4.Poids de l’eau = (2)-(3) en (g)

0.34 0.32 1.2 0.95 2.5 2.2 3.3 4.0

5.Poids du materiau sec = (3)-(1) en (g)

0.9 0.9 3.7 2.7 3.9 3.5 5.4 6.5

6.Teneur en eau = [(4)/(5)]*100 en (%)

37.77 35.55 35.29 35.18 62.1 62.3 61.5 61.2

7.Teneur en eau moyenne en (%)

36.66 35.23 62.2 61.4

Limite de plasticité Wp LATERITE 1 Limite de plasticité Wp LATERITE 2

Nombre de coups de la coupelle

Essai n°1 Essai n°2 Essai n°1 Essai n°2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

Mortier1

Mortier2

8.Poids de la tare en (g)

4 4 4 4 15.2 14.6 15.2 14.8

9.Poids total humide en (g)

4.9 5 5.02 5 22.8 21.8 22.5 21.7

10.Poids total sec en (g)

4.72 4.8 4.9 4.9 20.6 19.4 20.4 19.7

11.Poids de l’eau = (9)-(10) en (g)

0.18 0.2 0.22 0.2 2.2 1.9 2.1 2.0

12.Poids du materiau sec = (10)-

(8) en (g) 0.7 0.8 0.9 0.9 5.4 4.8 5.2 4.9

13.Teneur en eau = [(11)/(12)]*100 en

(%) 24.71 25.00 24.44 22.22 40.7 39.6 39.9 40.3

14.Teneur en eau moyenne en (%)

25.35 23.33 40.1 40.1

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA f

Annexes 3:ESSAI PROCTOR

Latérite1

TE

NE

UR

EN

EA

U

POINT N° 1 2 3 4 5

Poids de la tare en (g) 4 4 4 4 4

Poids total humide en (g)

10,1 9,8 8,6 9,1 9,5 10 8 8,2 9 7,8

Poids total sec en (g) 9,5 9,3 8 8,5 8,8 9,1 7,4 7,4 8,2 7

Poids de l'eau = (2)-(3) en (g)

0,7 0,5 0,6 0,6 0,7 0,9 0,6 0,8 0,8 0,8

Poids du matériau sec = (3)-(1) en (g)

5,5 5,3 4 4,5 4,8 5,1 3,4 3,4 4,2 3

Teneur en eau= [(4)/(5)].100 en (%)

12,7 9,4 15 13 14 17 17 22 19 26

PO

IDS

VO

LUM

IQU

E

Teneur en eau moyenne en (%)

22,3 24,7 27 29,3 23

Poids de moule (g) (7) 3722 3722 3722 3722 3722

Poids total humide en (g) (8)

8361 8857 9249 9526 9434

Poids du matériau humide (8)-(7) [g]

4639 5135 5527 5804 5712

Volume du moule en cm3 (10)

2758,16 2758,16 2758,16 2758,16 2758,16

Poids du sol sec [(8)/1+w] en [g]

4176,24 4497,81 4759,92 4813,07 4649,3

Poids volumique humide (g/cm3)

1,51 1,63 1,72 1,74 1,68

Le schéma suivant montre l’évolution de poids volumique de la latérite 1

Nous trouvons que Wopt = 20,35% et γd max = 1,75 T/m3

Figure 37: Courbe de l’évolution de poids volumique maximale en fonction de la teneur en eau:

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA g

Latérite2 T

EN

EU

R E

N E

AU

POINT N° 1 2 3 4

Poids de la tare en (g) 29 30 33 29 31,5 33 31,5 30,5

Poids total humide en (g) 254,5 238,5 291 221 265 261 298 271

Poids total sec en (g) 213,5 200,5 240 175 215 212,5 237,5 261

Poids de l'eau = (2)-(3) en (g) 41 38 51 36 49,5 48,5 60,5 54,5

Poids du matériau sec = (3)-(1) en (g)

184,5 170,5 207 146 184 179,5 206 186,6

Teneur en eau= [(4)/(5)].100 en (%)

22,2 22,3 24,6 24,7 26,9 27 29,4 29,3

Teneur en eau moyenne en (%)

22,3 24,7 27 29,3

PO

IDS

VO

LUM

IQU

E

Poids en eau moyen W(6) 450 570 690 810

N° Moule 35 35 35 35

Poids de moule (g) (7) 3427 3427 3427 3427

Poids total humide en (g) (8) 7559 7559 7559 7559

Poids du matériau humide (8)-(7) [g]

4132 4523 4623 4533

Volume du moule en cm3 (10) 2248,9 2248,9 2248,9 2248,9

Poids volumique humide (11) = (9)/(10) en [g/cm3]

18,4 20,1 20,5 20,1

Poids volumique humide (12) = [100*(11)]/(100+(11))

1,5 1,61 1,62 1,55

Voici la courbe de l’évolution de poids volumique maximale en fonction de la teneur

en eau de la latérite 2:

Figure 38: Courbe de l’évolution de poids volumique maximale en fonction de la teneur en eau:

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA h

Annexes 4:CLASSIFICATION ADOPTEE PAR CRATerre

Classification suivant la teneur en eau optimum Wopt des échantillons :

Wopt Appréciation Possibilité Place des

échantillons

7 à 9 Bien

9 à 17 Excellent Le plus facile à

stabiliser

17 à 22 Acceptable Difficile à stabiliser Latérite 1

22 à 25 Eventuellement

acceptable Difficile à stabiliser

Latérite 2

Classification suivant la masse volumique sèche (γd max) des échantillons :

Cohésion des échantillons :

γd max (Kg/m3) Appréciation Place des

échantillons

1650 - 1760 Assez médiocre Latérite1, Latérite 2

1760 - 2100 Très satisfaisant

(argileux)

2100 - 2200 Excellent (gros

élément)

2200 - 2400 Exceptionnel

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA i

Annexes 5 : Détails sur les résultats de la résistance à la compression et de

la porosité des briques L1 (Latérite2 95 + Sable 5 + purin) par séchage

naturel

Temps de réduction


Résistance à la compression à l’état sec après séchage 28 jours

Réc. Sec. [bar]

60,8 62,6

75,2

77,8 96,5

94,8 101,7 103,4

130,6 127,4

133,5

134,3

134,1 134,

2

Réc. Sec. moyenne

[bar] 61,7 76,5 95,7 100,1 129,0 133,9 134,1

Porosité et Résistance à la compression à l’état humide

Masse initiale (g)

198 198 197 197 199 198 196 198 198 198 197 197 198 197

Masse humide

(g) 208 207 208 207 207 206 205 207 208 206 207 205 206 206

Masse sèche (g)

168,9

168,7

176,4

175,8 182,1

181,2

186,1 184,5

188,0 187,9

190,6

189,4

191,3 191,

0

Porosité (%)

19,7 19,3

16,0

15,8 12,5

12,5 9,6 11,3

10,1 9,1 8,3 7,9 7,4 7,6

Porosité moy (%)

19,5 15,9 12,5 10,5 9,6 8,1 7,5

Réc. humide

[bar] 20,9

25,4

24,8

28,2 31,01

36,3 31,7 37,6

39,01 35,4

44,01

42,7

44,01 46,8

Réc. Humide

moyenne [bar]

23,2 26,5 33,67 34,69 37,24 43,36 45,4

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA j



naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar] 61,41 64,61 75,63 78,45 111,3 97,8 120,2 129,7 133,9 140,5 136,1 143,4


63,01 77,04 104,5 125 137,2 139,7


Masse initiale (g)

198 195 197 196 197 196 198 198 197 197 196 196

Masse humide (g)

207 207 206 205 207 208 208 206 205 207 206 206

Masse sèche (g)

166,4 170,9 174,2 176,9 180,4 187,4 191,7 193,7 192,1 193,4 192,4 194,0

Porosité (%) 20,5 18,5 16,1 14,3 13,5 10,5 8,2 6,2 6,5 6,9 6,9 6,1

Porosité moy (%)

19,5 15,2 12,0 7,2 6,7 6,5

Réc. humide [bar]

22,3 23,5 23,5 25,3 29,4 26,6 35,9 36,4 40,5 47,2 45,2 44,01


22,9 24,4 28,06 36,2 43,8 44,6

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA k



naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar]

65,5 72,2 78,4 82,7 110,3 107,0 130,9 142,5 138,7 149,0 138,7 148,0

Réc. Sec. moyenne

[bar] 68,8 80,6 108,6 136,7 143,8 145,9


Masse initiale (g)

197 198 197 197 196 197 198 196 197 196 199 198

Masse humide

(g) 204 205 206 204 205 208 204 206 205 206 205 205

Masse sèche (g)

164,7 171,1 180,5 171,4 183,6 184,1 191,9 188,9 192,7 192,6 194,0 191,7

Porosité (%)

19,9 17,1 12,9 16,5 10,9 12,1 6,1 8,7 6,2 6,8 5,5 6,7

Porosité moy (%)

18,5 14,7 11,5 7,4 6,5 6,1

Réc. humide

[bar] 24,9 24,5 25,2 27,8 27,6 31,5 35,5 44,0 46,9 50,4 49,7 49,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

24,7 26,5 29,5 39,7 48,6 49,4

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA l



naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar] 50,6 53,4 61,06 71,5 79,3 94,0 88,8 95,8 98,1 105,9 105,3 103,8


52,0 66,3 86,7 92,3 102,0 104,5


Masse initiale (g)

194 196 196 195 196 196 194 194 195 194 195 196

Masse humide (g)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Masse sèche (g)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Porosité moy (%)

DESAGREGATION

Réc. humide [bar]

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


DESAGREGATION

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA m



naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar] 41,6 34,9 53,8 48,2 76,2 81,8 86,9 87,5 92,2 88,3 93,4 87,6


38,2 51,0 79,0 87,2 90,3 90,5


Masse initiale (g) 196 197 195 195 197 194 197 194 196 196 196 197

Masse humide (g)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Masse sèche (g) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Porosité moy (%) DESAGREGATION

Réc. humide [bar]

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


DESAGREGATION

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA n


porosité des briques LE (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + NPK5 + Urée5 +

purin) par séchage naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar] 62,2 68,3 73,1 74,7 87,6 93,9 99,9 123,5 115,6 125,1 120,7 123,1


65,3 73,9 90,8 111,7 120,4 121,9


Masse initiale (g) 195 196 195 196 197 195 195 197 196 196 196 198

Masse humide (g)

208 208 207 207 208 205 206 206 206 206 205 208

Masse sèche (g) 168,0 163,9 167,4 167,9 171,5 165,0 175,5 168,1 180,3 178,7 185,9 186,8

Porosité (%) 20,5 22,5 20,3 19,9 18,5 20,5 15,6 19,2 13,1 13,9 9,7 10,7

Porosité moy (%) 21,5 20,1 19,5 17,4 13,5 10,2

Réc. humide [bar]

18,2 17,4 18,9 20,8 21,3 24,5 25,5 23,3 29,4 31,7 33,5 32,7


17,8 19,8 22,9 24,4 30,6 33,1

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA o



séchage naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar] 65,2 67,4 86,1 80,0 104,4 100,6 120,9 123,9 132,8 136,5 139,5 136,9


66,3 83,05 102,5 122,4 134,6 138,2


Masse initiale (g)

196 198 196 197 197 198 198 198 197 197 198 197

Masse humide(g)

208 210 208 209 207 208 208 207 207 207 206 206

Masse sèche(g) 172,3 168,0 169,9 171,1 175,2 178,8 183,8 181,6 186,3 185,9 186,3 185,3

Porosité (%) 18,2 21,2 19,4 19,2 16,1 14,7 12,2 12,8 10,5 10,7 9,9 10,5

Porosité moy (%)

19,7 19,3 15,4 12,5 10,6 10,2

Réc. humide [bar]

18,8 21,9 23,3 22,5 24,5 24,3 30,4 31,7 33,3 34,0 32,8 35,0


20,9 22,9 24,4 31,1 33,6 33,9

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA p


porosité des briques LSU2 (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + Urée10 + purin)

par séchage naturel

Temps de

réduction 2è sem. 4è sem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem.


Réc. Sec.

[bar] 74,6 78,4 92,7 97,0 116,9 117,7 132,0 133,2 139,6 142,0 141,3 141,8

Réc. Sec.

moyenne

[bar]

76,5 94,8 117,3 132,6 140,8 141,5


Masse initiale

(g) 196 195 197 197 196 198 197 196 197 197 198 197

Masse

humide (g) 210 210 210 210 209 207 207 208 208 207 209 208

Masse sèche

(g) 168,2 171,5 172,1 174,9 174,3 172,3 179,2 187,0 189,8 185,3 191,3 188,1

Porosité (%) 21,3 19,7 19,2 17,8 17,7 17,5 14,1 10,7 9,2 11 8,9 10,1

Porosité moy

(%) 20,5 18,5 17,6 12,4 10,1 9,5

Réc. humide

[bar] 18,7 20,0 20,9 23,9 23,1 24,7 28,4 32,7 33,1 32,1 33,9 33,4

Réc. Humide

moyenne

[bar]

19,3 22,4 23,9 30,6 32,6 33,6

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA q


porosité des briques L’1 (Latérite1 95 + Sable5 + purin) par séchage naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar]

30,6 23,4

42,6

44,0

59,8 69,7

74,0

78,5

84,4 75,8 95,4 94,5

96,4 94,8

Réc. Sec. moyenne

[bar] 27,0 43,3 64,7 76,2 80,1 94,95 95,6


Masse initiale (g)

198 197

198 198 199 198 197 197 198 198 198 198 199 198

Masse humide (g)

205 205

204 204 206 205 203 206 204 204 204 204 203 205

Masse sèche (g)

170,9 169,9

176,0

174,4

185,1 188,1

185,8

190,8

189,9 188,3 192,7 189,5

192,2 192,3

Porosité (%) 17,2 17,8

14,1

14,9

10,5 8,5 8,7 7,7 7,1 7,9 5,7 7,3 5,4 6,4

Porosité moy (%)

17,5 14,5 9,5 8,2 7,5 6,5 5,9

Réc. humide

[bar] 25,2

24,7

28,2

27,8

38,6 34,3

41,2

35,3

47,4 36,2 50,2 47,7

51,5 47,4

Réc. Humide

moyenne [bar]

25 26,5 36,4 38,2 41,8 48,9 49,4

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA r



séchage naturel

Temps de

réduction 2è sem. 4è sem. 6è sem. 8è sem. 10è sem. 12è sem. 14è sem.


Réc. Sec.

[bar] 33,5

32,

7 56,9

60,

4 75,6

78,

4 80,3 88,0 94,9 99,9 98,1

10

4,9

106,

3

10

2,8

Réc. Sec.

moyenne

[bar]

33,1 58,6 77,0 84,1 97,4 101,5 104,5


Masse initiale

(g) 198 197 198 198 197 197 198 198 197 197 196

19

8 198

19

7

Masse

humide (g) 204 206 205 205 204 205 204 204 203 204 204

20

4 205

20

3

Masse sèche

(g)

165,

3

175

,4 174,7

181

,8 182,1

189

,0 185,1 190,3 187,6 189,8

191,

2 189,9

193,

7

19

2,9

Porosité (%) 19,5 15,

5 15,3

11,

7 11,1 8,1 9,5 6,9 7,8 7,2 6,5 7,1 5,7 5,1

Porosité moy

(%) 17,5 13,5 9,6 8,2 7,5 6,8 5,4

Réc. humide

[bar] 25,4

25,

6 30,3

32,

9 39,1

35,

8 43,7 36,8 46,5 41,2 50,1

4

0,

7

49,6 52,

4

Réc. Humide

moyenne

[bar]

25,5 31,6 37,5 40,3 43,8 45,4 51,0

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA s



séchage naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar]

54,0 51,0 65,8 61,2 74,9 67,4 85,3 83,0 95,1 100,2 102,1 100,9 103,0 101,0

Réc. Sec. moyenne

[bar] 52,5 63,5 71,1 84,1 97,7 101,5 102,0


Masse initiale (g)

196 197 197 198 198 195 198 197 196 196 198 198 197 198

Masse humide

(g) 205 204 205 206 205 204 204 205 204 204 205 206 205 206

Masse sèche (g)

168,7 173,

0 176,8 176,8 184,8 186,8 185,9 189,0 188,5 190,0 192,1 193,1 193,3 193,5

Porosité (%)

18,5 15,7 14,3 14,7 10,2 8,8 9,1 8,1 7,9 7,1 6,5 6,5 5,9 6,3

Porosité moy (%)

17,1 14,5 9,5 8,6 7,5 6,5 6,1

Réc. humide

[bar] 24,4 31,6 32,9 34,4 39,6 36,9 43,0 39,5 46,5 42,2 49,0 36,1 49,7 42,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

28,0 33,6 38,2 41,3 44,3 42,6 45,9

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA t



séchage naturel

Temps de réduction



Réc. Sec. [bar]

60,7 59,9 72,3 75,6 96,5 94,8 100,7 105,4 120,9 121,5 132,3 133,4 133,9 133,2

Réc. Sec. moyenne

[bar] 60,3 73,95 95,7 103,05 121,2 132,85 133,55


Masse initiale (g)

198 197 198 198 197 196 196 197 197 198 197 196 198 198

Masse humide (g)

206 206 206 208 207 208 208 207 206 206 208 207 205 206

Masse sèche (g)

171,8 167,8 174,6 178,5 187,9 187,6 184,6 179,8 185 189,1 195,3 190,4 196,2 189,7

Porosité (%) 17,2 19,3 15,8 14,8 9,67 10,4 11,9 13,8 10,6 8,5 6,4 8,4 4,4 8,2

Porosité moy (%)

18,3 15,3 10,05 12,8 9,5 7,4 6,3

Réc. humide [bar]

23,7 22,5 26,3 22,8 30,6 33,6 29,9 35,8 36,5 42,5 40,1 43,7 49,5 37,2

Réc. Humide moyenne

[bar]

23,1 24,55 32,1 32,85 39,5 41,9 43,35

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA u

Annexes 17 : Détails sur les résultats de la Résistance à la compression et de

la porosité des briques L1 (Latérite2 90 + Sable5 + purin) par séchage sous

atmosphère contrôlée

Temps de réduction

2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j


Réc. Sec. [bar]

36,8 45,6 64,1 56,9 91,1 96,1 98,4 120,8 127,5 113,3 134,5 132,

3 134,9 132,5

Réc. Sec. moyenne

[bar] 41.2 60,5 93,6 109,6 120,4 133,4 133,7


Masse initiale (g)

197 198 198 197 197 198 198 197 196 197 197 198 198 198

Masse humide (g)

206 205 208 206 205 206 206 208 207 208 208 206 206 205

Masse sèche (g)

153,1 155,9 174,7 169,3 174,4 180,8 184,4 184,1 186,4 190,4 190,1 186,

7 187,5 188,9

Porosité (%)

21,3 20,5 16,8 18,6 15,5 12,7 10,9 12,1 10,5 8,9 9,1 9,7 9,3 8,1

Porosité moy (%)

20,9 17,7 14,1 11,5 9,7 9,4 8,7

Réc. humide

[bar] 13,5 17,1 25,9 29,3 36,1 30,3 35,7 35,1 37,4 39,1 41,4 47,6 47,2 45,8

Réc. Humide

moyenne [bar]

15,3 27,6 33,2 35,4 38,25 44,5 46,5

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA v



atmosphère contrôlée

Temps de

réduction 2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j


Réc. Sec. [bar]

58,7 52,5 87,1 81,5 113 108,2 129,6 123,6 136,2 142,8 145,8 146,8 145,2 147,8

Réc. Sec. moyenne

[bar] 55,6 84,3 110,6 126,6 139,5 146,3 146,5


Masse initiale

(g) 198 198 197 197 196 198 197 197 196 196 198 196 197 198

Masse humide

(g) 206 206 206 206 207 205 207 205 205 206 207 205 205 205

Masse sèche (g)

166,2 168,1 168,1 174,8 177,0 175,1 185,1 178,4 182,4 187,3 188,5 187,5 187,8 187,7

Porosité (%)

20,1 19,1 19,2 15,8 15,3 15,1 11,1 13,5 11,5 9,5 9,3 8,9 8,7 8,7

Porosité moy (%)

19,6 17,5 15,2 12,3 10,5 9,1 8,7

Réc. humide

[bar] 21,5 23,5 25,1 21,7 27,8 23,2 31,5 34,3 39,2 37,8 45,7 47,9 46,9 48,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

22,5 23,4 25,5 32,9 38,5 46,8 47,5

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA w



séchage sous atmosphère contrôlée

Temps de réduction

2è j 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j


Réc. Sec. [bar]

51,1 50,3 78,9 73,7 91 96,6 113,4 110 130,4 121 138,9 137,3 136,7 140,3

Réc. Sec. moyenne

[bar] 50,7 76,3 93,8 111,7 125,7 138,1 138,5


Masse initiale (g)

197 196 195 197 198 196 196 197 198 195 198 197 197 196

Masse humide(g)

208 208 208 209 209 208 209 208 208 206 208 207 209 207

Masse sèche(g)

160,5 167,0 170,7 165,0 171,9 168,2 177,0 175,4 177,1 181,0 184,6 180,9 187,5 183,2

Porosité (%)

24,1 20,9 19,1 22,3 18,7 20,3 16,3 16,5 15,6 12,8 11,8 13,2 10,9 12,1

Porosité moy (%)

22,5 20,7 19,5 16,4 14,2 12,5 11,5

Réc. humide

[bar] 21 19,8 20,3 22,3 24,5 20,5 24,1 26,7 30,9 31,7 32,3 30,7 33,5 31,1

Réc. Humide

moyenne [bar]

20,4 21,3 22,5 25,4 31,3 31,5 32,3

NAMBAVELO Dyno

Mémoire de fin d’études DEA x



séchage sous atmosphère contrôlée

Temps de réduction

2è j. 4è j 6è j 8è j 10è j 12è j 14è j


Réc. Sec. [bar]

34,9 33,3 57,5 55,5 74,6 70 80,6 82,4 97,5 99,9 105 105,8 107,1 105,1

Réc. Sec. moyenne

[bar] 34,1 56,5 72,3 81,5 98,7 105,4 106,1


Masse initiale (g)

197 196 197 197 198 198 196 197 197 198 197 196 197 197

Masse humide

(g) 205 205 206 206 205 205 207 206 204 204 205 205 204 205

Masse sèche (g)

167,3 165,6 175,4 170,7 179,0 174,7 185,4 186,

6 187,2 183,2 187,0 189,1 191,1 188,2

Porosité (%)

19,1 20,1 15,5 17,9 13,1 15,3 11 9,8 8,5 10,5 9,1 8,1 6,5 8,5

Porosité moy (%)

19,6 16,7 14,2 10,4 9,5 8,6 7,5

Réc. humide

[bar] 15,7 17,3 21 23,2 33,4 33,4 39,4 37,4 40 43,2 41,3 48,7 45,5 47,9

Réc. Humide

moyenne [bar]

16,5 22,1 33,4 38,4 41,6 45 46,7

TABLES DES MATIERES

REMERCIEMENTS ...................................................................................................... i

SOMMAIRE ................................................................................................................ iii

GLOSSAIRE ............................................................................................................... iv

LISTE DES ABREVIATIONS ....................................................................................... v

LISTE DES TABLEAUX.............................................................................................. vi

LISTE DES FIGURES .............................................................................................. viii

LISTES DES ANNEXES .............................................................................................. x

INTRODUCTION ........................................................................................................ 1

Chapitre I : GENERALITES SUR LES LATERITES ............................................... 2

I.1 - Définitions [8]. ................................................................................................ 2

I.2 - Formation de la latérite [13] ........................................................................... 2

I.2.1 - Le phénomène de latérisation : ............................................................... 2

I.2.2 - Les principaux facteurs : ......................................................................... 3

I.3 - Intensité de latérisation [3]: ............................................................................ 3

I.4 - Classification des latérites [12] ...................................................................... 4

I.4.1 - Classification de LACROIX ..................................................................... 4

I.4.2 - Classification pédologique ...................................................................... 4

I.4.3 - Classification basée sur les ratios silice- alumine et silice–sesquioxydes :

5

I.5 - Constituants des latérites : ............................................................................ 5

I.6 - Utilisations [7] ............................................................................................... 6

I.6.1 - Matériaux : .............................................................................................. 6

I.6.2 - Agriculture ............................................................................................... 6

I.6.3 - Métallurgie .............................................................................................. 6

Chapitre II : GENERALITES SUR LA FABRICATION DES BRIQUES ................ 7

II.1- Matières premières ........................................................................................ 7

II.1.1- L’argile .................................................................................................... 7

II.1.2- Les dégraissants [9] ................................................................................ 8

II.1.3- Autre ressource naturelle [9] ................................................................... 8

II.2- FABRICATION ARTISANALE ....................................................................... 9

II.2.1- Processus de fabrication de brique cuite [14] ......................................... 9

II.2.2- Processus de fabrication de brique crue : ............................................. 10

Chapitre III : LA STABILISATION ....................................................................... 11

III.1- Principe .................................................................................................... 11

III.2- Objectif [1] ................................................................................................ 11

III.3- Les différentes techniques de stabilisation [4] .......................................... 11

III.4- Mécanisme de la stabilisation de la latérite [10] ....................................... 14

III.5- Les stabilisants ......................................................................................... 15

Chapitre IV : METHODES D’ANALYSE ET DE CARACTERISATION DU SOL . 17

IV.1 - Mesure de teneur en eau [12] .................................................................. 17

IV.1.1 - But ..................................................................................................... 17

IV.1.2 - Définition de la teneur en eau ............................................................ 17

IV.1.3 - Principe .............................................................................................. 17

IV.2 - L’analyse granulométrique [5] .................................................................. 17

IV.2.1 - But de l’analyse ................................................................................. 17

IV.2.2 - Analyse granulométrique par tamisage ............................................. 18

IV.2.3 - Analyse granulométrique par sédimentation [5], [12] ......................... 19

IV.3 - Masse volumique apparente ρ ................................................................. 19

IV.4 - Poids spécifique γs : ................................................................................. 20

IV.5 - Densité apparente γd: ............................................................................... 20

IV.6 - Limites D’ATTERBERG [10] ..................................................................... 20

IV.6.1 - Principe: ............................................................................................. 20

IV.6.2 - Limite de liquidité WL: ........................................................................ 20

IV.6.3 - Limite de plasticité WP : ..................................................................... 20

IV.6.4 - Indice de plasticité IP : ........................................................................ 21

IV.7 - Essai PROCTOR...................................................................................... 21

IV.7.1 - But de l’essai : ................................................................................... 21

IV.7.2 - Principe : ............................................................................................ 22

Chapitre V : COLLECTE ET CARACTERISATION DES LATERITES ............... 23

V.1 - Zones de collecte : ................................................................................... 23

V.2 - Analyse chimique : ................................................................................... 24

V.3 - Analyse granulométrique .......................................................................... 25

V.4 - Caractéristiques géotechniques ............................................................... 26

V.5 - L’analyse minéralogique: .......................................................................... 28

Chapitre VI : ESSAIS DE STABILISATION DES LATERITES AU LABORATOIRE

29

VI.1. Extraction et préparation des latérites : .................................................... 30

VI.2. Ajouts des additifs et des stabilisants : ..................................................... 30

VI.3. Malaxage : ................................................................................................ 31

VI.4. Stabilisation : ............................................................................................ 32

Chapitre VII : CONFECTION ET CARACTERISATION DES EPROUVETTES ... 34

VII.1. Confection : .............................................................................................. 34

VII.2. Séchage ................................................................................................... 35

VII.3. Détermination de la résistance à la compression et porosité ................... 36

VII.4. ESSAIS DE SECHAGE NATUREL : ........................................................ 37

a) Récapitulation de la résistance à la compression des éprouvettes : ........ 49

b) Récapitulation de la porosité des éprouvettes .......................................... 53

VII.5. ESSAIS DE SÉCHAGE SOUS ATMOSPHÈRE CONTRÔLEE : ............. 54

a) Récapitulation de la résistance à la compression des éprouvettes : ........ 59

b) Récapitulation de la porosité des éprouvettes .......................................... 61

VII.6. ETUDE COMPARATIVE A D’AUTRES RESULTATS .............................. 61

Chapitre VIII : ESSAIS PILOTE DE STABILISATION ........................................... 63

VIII.1. Choix du matériau : .................................................................................. 63

VIII.2. Dimensionnement du moule en acier: ...................................................... 63

VIII.3. PREPARATION DES MATIERES PREMIERES UTILISEES ................... 63

VIII.4. FACONNAGE .......................................................................................... 64

Chapitre IX : ETUDE ECONOMIQUE DE L’UNITE DE PRODUCTION .............. 65

IX 1. PRESENTATION GENERALE DU PROJET: ........................................... 65

IX 2. ÉTUDE DE MARCHE ET POLITIQUE DE MARKETING : ....................... 67

IX 3. SOUS-DOSSIER TECHNIQUE: ............................................................... 68

IX.3.1. Données de base :............................................................................. 68

IX.3.2. Bilan matière : .................................................................................... 68

IX 4. SOUS-DOSSIER ÉCONOMIQUE: ........................................................... 70

IX.4.1. Calcul des dépenses d’investissement : ............................................ 70

IX.4.2. Détermination des charges prévisionnelles : ..................................... 72

IX.4.3. Évaluation des recettes prévisionnelles : ........................................... 74

IX.4.4. Coût total et financement du projet : .................................................. 74

IX.4.5. Évaluation du projet : ......................................................................... 76

Chapitre X : APPROCHES ENVIRONNEMENTALES ....................................... 80

X.1. IMPACT SUR LE MILIEU HUMAIN : ................................................................ 80

X. 1.1. Impact socio-économique du projet : ................................................. 80

X. 1.2. Impact sur les voies de communication et réseaux divers : ............... 80

X. 1.3. Impact par les bruits et les vibrations : ............................................... 80

X.2. IMPACT SUR LE MILIEU NATUREL : .............................................................. 80

X. 2.1. Impact visuel : .................................................................................... 80

X. 2.2. Impact sur les eaux : .......................................................................... 80

X. 2.3. Impact sur l’air : ................................................................................. 80

X. 2.4. Impact sur les sols, flore et la faune : ................................................ 80

X. 2.5. Impact sur le méso climat local : ........................................................ 80

CONCLUSION GENERALE ..................................................................................... 81

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES ........................... 82

ANNEXES ...................................................................................................................... 84

Annexes 1 : METHODE D’ANALYSE CHIMIQUE ...................................................... a

Annexes 2 : LIMITE D’ATTERBERG .......................................................................... e

Annexes 3:ESSAI PROCTOR ..................................................................................... f

Annexes 4:CLASSIFICATION ADOPTEE PAR CRATerre ......................................... h


porosité des briques L1 (Latérite2 95 + Sable 5 + purin) par séchage naturel ............. i



naturel........................................................................................................................... j



naturel.......................................................................................................................... k



naturel........................................................................................................................... l



naturel........................................................................................................................ m


porosité des briques LE (Latérite2 80 + Sable5 + Sucre5 + NPK5 + Urée5 + purin)

par séchage naturel .................................................................................................... n



séchage naturel .......................................................................................................... o



séchage naturel .......................................................................................................... p


porosité des briques L’1 (Latérite1 95 + Sable5 + purin) par séchage naturel............ q



séchage naturel ........................................................................................................... r



séchage naturel ........................................................................................................... s



séchage naturel ........................................................................................................... t

Annexes 17 : Détails sur les résultats de la Résistance à la compression et de la

porosité des briques L1 (Latérite2 90 + Sable5 + purin) par séchage sous

atmosphère contrôlée ................................................................................................. u



atmosphère contrôlée .................................................................................................. v



séchage sous atmosphère contrôlée .......................................................................... w



séchage sous atmosphère contrôlée ........................................................................... x

Auteur : NAMBAVELO Dyno

Titre: Contribution à l’étude de la stabilisation de la latérite par le purin

de bœufs additionné des engrais azotés et du sucre.

Nombre de pages: 83

Nombre de tableaux: 46

Nombre de figures: 38

RESUME

Ce présent mémoire consiste à étudier la stabilisation de la latérite par le purin de bœufs

additionné des engrais azotés et du sucre. Il s’agit de réduction microbienne du fer ferrique

en milieu anaérobie dans lequel nous avons obtenu du sol stabilisé prêt à être moulé. La

prise se manifeste par la réoxydation en présence de l’oxygène de l’air. De ce fait ces

produits sont très résistants. Ils sont utilisés ensuite comme matériaux de construction selon

la forme voulue. Pour leur obtention, nous avons choisi comme matières premières les

latérites de Vontovorona, sable, NPK + urée, sucre et du purin. Lors de ces études, nous

avons effectué beaucoup d’essais afin d’obtenir des pièces qui résistent bien aux

intempéries. Et grâce à ces études, nous avons pu déterminer les divers paramètres de

stabilisation de la latérite pour l’obtention des briques.

Mots clés : latérites, stabilisants, milieu anaérobie, et réduction microbienne

ABSTRACT

This present report consists in the study about stabilization of the laterite by the ox liquid

manure added with the nitrate fertilizers and sugar. It is about microbial reduction of the

ferric-iron in anaerobic environment in which we obtained stabilized ground ready to be

moulded. The compaction appears by reoxidation in the presence of oxygen, which made

these products very resistant. They are used for building materials. For their obtaining, we

chose as raw materials the laterites of Vontovorona, sand, NPK + urea, sugar and ox liquid

manure. During those studies, we carried out much tests in order to obtain materials which

resist the bad weather. Thanks to those studies, we could determine the various parameters

of stabilization of the laterite for obtaining bricks.

Key words: laterites, stabilizing, anaerobic environment, and reduction microbial

Encadreur: Docteur RAMAROSON Jean de Dieu, Maître de Recherche au CNRIT

Rapporteur: Docteur ELISOAMIADANA Philippine, Enseignant chercheur à l’ESPA

Adresse de l’auteur: Lot B 240 Pelle 11/42, Carreau J Bis Andranomadio, Toamasina 501

Tél. 033 03 874 26/032 41 136 20

E-mail: [email protected]

contribution a l’etude de la stabilisation de la …

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