etude comparative entre l’amelioration des briques …
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ETUDE COMPARATIVE ENTRE
LE CIMENT ET PAR
MEMOIRE POUR L’OBTENT
L’EAU ET DE L’ENVIRO
Travaux dirigés par:
Ismaïla
ETUDE COMPARATIVE ENTRE l’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE PAR
LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
EMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER EN INGENIERIE DE
L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
OPTION GENIE CIVIL
Réalisé par
Zoul-fikhar Ali Mahamat
Ismaïla GUEYE, Enseignant-Chercheur (Chef UTER
Promotion 2008/2009
l’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE PAR
INGENIERIE DE
Chercheur (Chef UTER-ISM)
Promotion 2008/2009
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PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
i
REMERCIEMENTS
Je tiens à témoigner ma gratitude à :
- Monsieur Ismaïla GUEYE, Chef d’UTER Infrastructures et Science de Matériaux, pour avoir
dirigé mon travail et pour sa disponibilité malgré ses multiples occupations.
- Madame Chantal NIKIEMA, Directrice de l’Entreprise CC3D, pour son appui logistique qui
était déterminant dans la réalisation de cette étude.
- Monsieur Zi MOUHAMADOU, Directeur de l’Entreprise ZI, pour son appui logistique et sa
disponibilité qui intrinsèquement liée l’aboutissement de l’étude.
- Le Bureau de la Coopération Suisse au Tchad pour avoir financé entièrement ma formation.
- Monsieur Kokolé Koffi Agbévidé, Responsable du laboratoire, pour sa disponibilité
- Monsieur Salif Kaboré pour tous ses appuis lors des essais.
- Tous les étudiants de ma promotion
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RESUME
La valorisation des matériaux locaux constitue une des solutions au problème du logement
dans nos pays. La présente étude porte sur la comparaison des comportements mécaniques
des blocs de terre comprimée stabilisés à la chaux locale de Bobo-Dioulasso et au ciment CPA
45 de Burkina-Faso et Togo. Des latérites de deux carrières, notées C2 et C3, ont été
employées séparément avec deux types de presses, manuelle et hydraulique, pour la
confection des blocs. Pour caractériser l’influence de la teneur de stabilisants, plusieurs
dosages ont été utilisés pour la stabilisation en ciment et en chaux. Les briques sont soumises
à une cure humide sous film plastique de 28 jours au maximum selon les périodes d’essai de
compression fixés à 4, 9 ,14 et 28 jours.
L’essai de résistance en compression est réalisé sur des briques sèche (directement sortie de la
conservation) et humides (Immersion totale de 6heures). La résistance en compression sèche
croit progressivement en fonction du dosage et temps dans le cas de la stabilisation en ciment.
Par contre, dans le cas de traitement en chaux, elle atteint, le plus souvent, sa valeur maximale
à une teneur chaux donnée et rechute. Ainsi les plus grandes valeurs de résistance en
compression à sec atteintes sont : stabilisation au ciment : 5,8 MPa par les briques de latérite
C2 et 4,76 MPa par les briques de latérite C3 ; stabilisation à la chaux : 1,44MPa par les
briques de la latérite C2 et 1,19 MPa par la latérite C3. La perte de résistance, par rapport à la
résistance sèche, après l’immersion est : stabilisation au ciment : 33à55% pour les briques de la
latérite C2, 50à55% pour les briques de la latérite C3 ; stabilisation à la chaux :
100%(résistance humide nulle) pour les briques de la latérite C3.
Le comportement des briques selon le stabilisant est différent. Pendant toute la durée de
conservation, les briques stabilisées à la chaux présente une humide plus importante que celle
des briques stabilisées au ciment. A la rupture les briques stabilisées au ciment produisent,
souvent, une détonation alors que les briques traitée en chaux s’affaissent lentement. Ce
comportement des briques traités en chaux est lié à leur humidité.
Il est connu que la réaction de la chaux est plus lente que celle du ciment et nécessite un temps
de cure humide et chaux de plus de deux mois. Nous savons en outre que la chaux se
comporte mieux avec une terre plus argileuse. Ce qui n’est pas le cas de deux latérites dont la
teneur maximale en argile est 18,4%.
Mots clés : Matériaux locaux – Brique en terre comprimée, stabilisation de la terre – chaux –
cement.
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ii
ABSTRACT
The valorization of local materials constitutes one of the solutions to the housing problem in
our countries. The present study relates to the comparison of the mechanical behaviors of the
stabilized blocks of compressed ground to the local lime of Bobo Dioulasso and cement CPA
45 of Burkina-Faso and Togo. Laterites of two careers, noted C2 and C3, were employed
separately with two types of presses, manual and hydraulic, for the block making. To
characterize the influence of the content of stabilizing, several proportionings were used for
lime and cement stabilization. The bricks are subjected to a wet cure under 28 days plastic film
to the maximum according to the trial periods of compression fixed at 4.9, 14 and 28 days.
The resistance test in compression is carried out on bricks dries (directly left the conservation)
and wet (total Immersion of 6heures). Resistance in dry compression believes gradually
according to proportioning and time in the case of stabilization in cement. On the other hand,
in the case of treatment out of lime, it reaches, generally, its maximum value with a content
lime given and relapses. Thus the greatest values of resistance in dry compression reached are:
stabilization the cement: 5.8 MPa by bricks from C2 laterite and 4.76 MPa by bricks C3
laterite; soil stabilization with lime: 1,44MPa by bricks of the laterite C2 and 1.19 MPa by the
C3 laterite. The loss of resistance, compared to dry resistance, after the immersion is:
stabilization the cement: 33à55% for bricks from the C2 laterite, 50à55% for bricks of the C3
laterite; soil stabilization with lime: 100% (null wet resistance) for bricks of the C3 laterite.
The behavior of bricks according to stabilizing is different. During all the shelf life, the bricks
stabilized with lime presents wet the more important than that of bricks stabilized to cement.
With the rupture in compression the stabilized bricks produces, often, with detonation whereas
the bricks treated out of lime subside slowly. This behavior of bricks treated out of lime is
related to their moisture.
It is known that the reaction of lime is slower than that of cement and requires a weather of
cure rainy and lime of more than two months. We know moreover that lime behaves better
with a more argillaceous ground. What is not the case of two laterites whose maximum content
of clay is 18.4%.
Key words: local materials, compressed earth bricks, stabilization earth, Lime, cement
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LISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES
BLT : Bloc de latérite taillée
BTC : Bloc ou Brique de terre comprimée
BUCO : Bureau de la Coopération Suisse au Burkina
CCL : Centre de la Construction et de Logement (Togo)
CDI : Centre pour le Développement Industriel (Bruxelles)
Ci : Carrière de latérite numéro i
CRATerre : Centre international de la construction en terre
EAG : Ecole d’Architecture de Grenoble (France)
Fcj : Resistance en compression après j jours de conservation
ICI : Initiatives Conseil International
Ip : Indice de plasticité
H.R : Humidité relative
LOCOMAT : Projet de promotion des matériaux locaux au Burkina-Faso
ORAN : Organisation Régionale Africaine de Normalisation
Wl : Limite de liquidité
Wop : Teneur en eau optimale (Proctor modifié)
Wp : Limite de plasticité
γd : Densité sèche maximale (Proctor modifié)
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LISTE DES TABLEAUX, FIGURES ET ANNEXES
Liste des Tableaux
Tableau 1: Performances courantes des briques de terre comprimée au Burkina ....................................................... 5
Tableau 2 : Resistances en compression des briques de terres comprimée .................................................................. 6
Tableau 3:Gisements des roches calcaires et dolomitiques au Togo.......................................................................... 10
Tableau 4:Moyens de stabilisation de terres remaniées ............................................................................................. 12
Tableau 5:caractéristiques géotechniques de deux terres marocaines M.A (sud marocain) et M.D (nord marocain)
(A .ELABADDI 1986) ................................................................................................................................................. 17
Tableau 6:Composition minéralogique et chimique des chaux employées ................................................................. 17
Tableau 7:Resistance en compression simple de deux terres marocaines (M.A et M.D) après 14 jours de cure, à
60°C et à 100%H.R., non stabilisées et stabilisées à la chaux éteinte. ....................................................................... 17
Tableau 8:Correspondance entre les temps de cure nécessaire pour obtenir le même durcissement à 60°C et 20°C
dans le cas de la stabilisation à la chaux (A.ELABBADI ,1986) ................................................................................ 19
Tableau 9:Situation des carrières de latérites ............................................................................................................ 21
Tableau 10:Caractéristiques géotechniques des latérites........................................................................................... 22
Tableau 11:Composition chimique de la latérite ........................................................................................................ 24
Tableau 12:Equipements de production des briques .................................................................................................. 24
Tableau 13:Dosages en ciment et chaux utilisés......................................................................................................... 25
Tableau 14:Périodes et nombre d’écrasements de briques sèches confectionnées par presse manuelle ................... 28
Tableau 15: Périodes et nombre d’écrasements de briques humides confectionnées par presse manuelle................ 29
Tableau 16: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 non stabilisées ........................................... 33
Tableau 17: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 non stabilisée............................................. 34
Tableau 18:Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 stabilisées au ciment .................................. 36
Tableau 19: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C2 stabilisée au ciment ................................ 38
Tableau 20: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée au ciment ................................... 40
Tableau 21: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C3 stabilisée au ciment ................................ 41
Tableau 22: Rapport des Resistances des briques stabilisées au ciment issues de deux latérites (C2et C3).............. 43
Tableau 23: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 stabilisées à la chaux ............................... 44
Tableau 24: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C2 stabilisée à la chaux ............................... 46
Tableau 25: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée à la chaux .................................. 46
Tableau 26: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C3 stabilisée à la chaux ............................... 48
Tableau 27: Rapport des Resistances des briques stabilisées à la chaux issues de deux latérites ............................. 48
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Liste des Figures
Figure 1: Zones et pôles d’utilisation de BTC au Burkina-Faso .................................................................................. 7
Figure 2 : Coût d'un mètre carré de maçonnerie en F.cfa (%de stabilisant) (Source NARBET Sosthène 2006) ......... 8
Figure 3:Représentation schématique du cycle de la chaux (source : http://www.graymont.com/fr) .......................... 9
Figure 4:Effet de la chaux sur la consistance d’un sol ............................................................................................... 16
Figure 5:Courbes granulométriques de deux matériaux utilisés ................................................................................ 23
Figure 6:Malaxeur à axe rotatif vertical .................................................................................................................... 26
Figure 7: Presse manuelle TERSTARAM (à gauche) et presse hydraulique motorisée ............................................. 27
Figure 8: Portique universel ....................................................................................................................................... 28
Figure 9: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C2) ......................................... 33
Figure 10: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C3) ....................................... 34
Figure 11: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées de C2et C3 ............................. 35
Figure 12: Aspect des briques au moment de la rupture ............................................................................................ 36
Figure 13: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C2) .............................. 37
Figure 14:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C2) .............................................................. 37
Figure 15: Rapport entre les résistances en compression humide et sèche et teneur en ciment des briques (C2) ..... 39
Figure 16: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C 3) ............................. 40
Figure 17: Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C3) ............................................................. 41
Figure 18: Resistance en compression et teneur en ciment des briques C2 et C3 ...................................................... 42
Figure 19: Aspect de brique à la ruprure ................................................................................................................... 43
Figure 20: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C2).................... 44
Figure 21: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C2) ............................................................. 45
Figure 22: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C3) ............................. 47
Figure 23: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C3) .............................................................. 47
Figure 24: Resistances en compression et teneur en chaux des briques de C2 et C3................................................. 49
Listes des Annexes
Annexe 1: Résistance en compression des briques de la latérite C2 stabilisées à la chaux et au ciment ................... 58
Annexe 2: Résistance en compression des briques de la latérite C3 stabilisées à la chaux et au ciment ................... 63
Annexe 3 : Composition minéralogique des latérites C1 et C2................................................................................... 68
Annexe 4 : Résultats des analyses géotechniques ....................................................................................................... 70
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vi
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS ......................................................................................................................................................iRESUME ..........................................................................................................................................................................iABSTRACT ....................................................................................................................................................................iiLISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES .................................................................................................iiiLISTE DES TABLEAUX, FIGURES ET ANNEXES ........................................................................................ivSOMMAIRE ..................................................................................................................................................................viINTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................................... 1
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ..............................................................3
I. LES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE ...................................................................................................... 4
A- Définition ............................................................................................................................................. 4
B- Les latérites .......................................................................................................................................... 4
C- Performances techniques normalisées des BTC ........................................................................... 5
D- Situation des blocs de terre comprimée au Burkina-Faso .......................................................... 6
II. LA CHAUX.......................................................................................................................................................... 8
A- Description de la chaux .................................................................................................................. 8
1- Chaux aériennes ....................................................................................................................... 8
2- Chaux hydrauliques .................................................................................................................. 9
3- Le cycle de la chaux aérienne................................................................................................... 9
B- Production de la chaux en Afrique de l’Ouest .......................................................................10
1- Burkina-Faso .......................................................................................................................... 10
2- Togo ....................................................................................................................................... 10
III. LA STABILISATION DES TERRES ..................................................................................................... 11
A- Généralités ......................................................................................................................................11
1- Définition................................................................................................................................ 11
2- Objectif ................................................................................................................................... 11
3- Procédés.................................................................................................................................. 12
B- Stabilisation au ciment .................................................................................................................13
1- Mécanismes de stabilisation ................................................................................................... 13
2- Nature de la terre .................................................................................................................... 13
3- Effets sur le matériau stabilisé................................................................................................ 14
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vii
C- Stabilisation à la chaux.................................................................................................................14
1- Mécanismes de stabilisation ................................................................................................... 14
2- Les terres ................................................................................................................................ 15
3- Effets de la stabilisation.......................................................................................................... 15
4- Résultats d’une étude de stabilisation à la chaux sur deux types de terre .............................. 16
D- Stabilisation mixte (chaux et ciment)........................................................................................18
E- Influence de la mise en œuvre ...................................................................................................18
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES ................ 20
I. INTRODUCTION............................................................................................................................................. 21II- MATERIAUX LATERITIQUES .................................................................................................................. 21
A- Situation des carrières de latérites..............................................................................................21
B- Identifications géotechniques des matériaux latéritiques......................................................21
C- Analyses chimiques ......................................................................................................................23
III- CONFECTION DES BRIQUES ............................................................................................................... 24
A- Equipements de production .........................................................................................................24
B- Mise en ouvre .................................................................................................................................25
1- Le tamisage............................................................................................................................ 25
2- Dosage des stabilisants ........................................................................................................... 25
3- Le malaxage ........................................................................................................................... 25
4- Le moulage par compression.................................................................................................. 26
5- La cure humide ....................................................................................................................... 27
IV- ESSAIS DE COMPRESSION DES BRIQUES .................................................................................... 27
A- Resistance sèche ............................................................................................................................28
B- Resistance humide.........................................................................................................................29
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION ......................................... 31
I- RESISTANCES EN COMPRESSION DES BRIQUES PRODUITES PAR LA PRESSEMANUELLE................................................................................................................................................................ 33
A- Resistances en compression des briques non stabilisées.......................................................33
1- Briques non stabilisées issues de la latérite C2 ...................................................................... 33
2- Briques stabilisées non stabilisée issues de la latérite C3 ...................................................... 34
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
viii
3- Conclusion.............................................................................................................................. 35
B- Resistances en compression des briques stabilisées au ciment...........................................36
1- Briques stabilisées au ciment issues de la latérite C2............................................................. 36
2- Briques stabilisées au ciment issues de la latérite C3............................................................. 40
3- Conclusion.............................................................................................................................. 42
C- Resistances en compression des briques stabilisées à la chaux ...........................................43
1- Briques stabilisées à la chaux issues de la latérite C2 ........................................................... 44
2- Briques stabilisées à la chaux issues de la latérite C3 ........................................................... 46
3- Conclusion.............................................................................................................................. 48
II- DISCUSSIONS.................................................................................................................................................. 50
CONCLUSION GENERALE .......................................................................................... 53
BIBLIOGRAPHIE...................................................................................................................................................... 55ANNEXES ................................................................................................................................................................... 57
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INTRODUCTION GENERALE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 1
INTRODUCTION GENERALE
L’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2IE) à travers son
département Infrastructures et Science des Matériaux (ISM) développe de collaboration de
recherche sur les matériaux locaux de construction avec des entreprises actives dans ce domaine.
C’est dans ce cadre que s’inscrit le présent mémoire de recherche dont l’objectif est de comparer
des briques de terre comprimée stabilisées à la chaux et au ciment, produites dans les conditions
de chantier. La comparaison porte essentiellement sur les qualités mécaniques des briques. Les
latérites de deux carrières ont été utilisés séparément pour la fabrication des briques afin
d’examiner l’influence de leur nature.
Ce travail est effectué avec la collaboration des entreprises ZI-MAHAMADOU et CC3D
(Calculs Conception en trois Dimensions). Ce qui nous a permis d’utiliser deux types de presses,
à savoir la presse hydraulique et la presse manuelle, pour la confection des briques. En effet, par
ces deux types de production, l’étude s’est intéressée particulièrement à l’effet de la pression de
confection sur la résistance des briques.
L’utilisation du ciment et ou de la chaux dans la stabilisation de la terre en général est un
domaine assez connu grâce aux importants travaux de laboratoire et réalisations sur le terrain.
Ces travaux ont permis de connaître les mécanismes de réactions entre la terre et ces liants, leurs
effets sur les propriétés de la terre. En effet, la chaux convient plus à une terre avec un taux
d’argile non négligeable et le ciment est plutôt meilleur avec une terre sableuse.
Dans le domaine de la construction, pour la stabilisation des blocs de terre comprimée (BTC), on
remarque actuellement l’utilisation le plus souvent du ciment. La chaux est moins ou pas du tout
utilisée. D’où l’intérêt de cette étude.
Ce travail se subdivise en trois parties :
Dans une première partie, nous présentons le BTC et sa situation au Burkina, puis une synthèse
des études existantes dans le domaine de stabilisation par le ciment et la chaux des briques de
terre comprimée. Nous évoquons aussi la production de la chaux en Afrique de l’Ouest.
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INTRODUCTION GENERALE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 2
La deuxième partie porte sur l’identification géotechnique et minéralogique des latérites à
utilisés, la confection des briques et en fin la présentation des essais de résistance en
compression.
Une dernière partie présente les résultats des essais de compression suivis d’interprétations en
vue de comprendre les relations entre les différents éléments mises en jeu ,à savoir les latérites ,
les deux modes de confection des briques et les deux types de stabilisations . Nous terminons
par une discussion.
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 3
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 4
I. LES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE
A- Définition
Selon les normes ORAN du 1996 réalisée par la collaboration de CRATerre (Boubekeur. S et
H. Houben, 1998), les blocs de terre comprimée (BTC) sont des éléments de maçonnerie, de
dimensions réduites et de caractéristiques régulières et contrôlées obtenus par compression
statique ou dynamique de terre à l'état humide suivie d'un démoulage immédiat.
Les blocs de terre comprimée ont généralement un format parallélépipédique rectangle et sont
pleins ou perforés, à relief vertical et/ou horizontal.
Les blocs de terre comprimée sont constitués principalement de terre crue et doivent leur
cohésion à l’état humide et à l’état sec essentiellement a la fraction argileuse composant la
terre; un additif peut être ajouté néanmoins à la terre pour améliorer ou développer des
caractéristiques particulières des produits.
Les caractéristiques finales des BTC dépendent de la qualité des matières premières (terre,
additif) et de la qualité de l'exécution des différentes étapes de fabrication (préparation,
malaxage, compression, cure). La terre utilisée est souvent du type latéritique.
B- Les latérites
Le mot latérite a été suggéré par BUCHANAN(1807) pour designer un matériau, servant à la
construction, exploité dans les régions montagneuses de Malabar (inde).
Ce matériau a fait l’objet de plusieurs définitions mais nous retiendrons, celle de Mukherjï
cité dans le traité de construction en terre (H.Houban, et H. Guillaud ,1995) : Les latérites sont
des terres très altérées, qui contiennent des proportions importantes mais très variables des
oxydes de fer et d’aluminium, ainsi que du quartz et d’autres minéraux.
On les trouve abondamment dans la ceinture tropicale et subtropicale, généralement juste en
dessous de la surface des immenses plaines ou clairières, dans des régions avec une
précipitation importante. Leur caractéristique d’ameublissement naturel varie du conglomérat
compact à la terre friable. La couleur est très variable : ocre, rouge, brune, violette et noire.
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 5
Le matériau est facile à découper, et il durcit très vite à l’air libre, et devient assez résistant
aux agents météorologiques. Ce sont donc les propriétés d’induration (durcissement rapide et
important) qui sont essentielles .Pour la plinthite, une variété de latérite, cette induration est
rapide, forte et irréversible .Elle est assez rare (Inde et Burkina-Faso par exemple).
Les caractéristiques physiques des latérites sont très variables. Leur dureté s’élève avec la
concentration d’oxydes de fer et va de pair une couleur de plus en plus foncée, et l’induration
avancée peut conduire à la formation de carapaces. Ces cuirasses ferrugineuses peuvent être
épaisses de quelques centimètres à plus d’un mètre.
Les composés principaux sont : silice (SiO2), oxyde d’aluminium (Al2O3), oxyde de fer
(FeO3). Les composés secondaires sont : oxyde ferreux (FeO), oxyde de magnésium (MgO),
oxyde de manganese (MnO2), chaux (CaO), oxyde de sodium (Na2O), oxyde de potassium
(K2O), oxyde de titane (TiO2) et eau (H2O) (Raphael Dauphin ,2007).
C- Performances techniques normalisées des BTC
Il existe dans beaucoup des pays ACP des réglementations sur la production et l’utilisation
des BTC (H.Houben et al, 1996). Nous citons à titre d’exemple les Normes ORAN de
1996(ARS 670-683, 1996) et le projet de Normes NBF du Burkina-Faso. La classification
normative des BTC prévoit plusieurs niveaux de performances, lesquelles sont définies selon
les types d’utilisation. Au Burkina-Faso, les performances courantes des BTC destinés à la
maçonnerie des murs porteurs sans enduits (classe B40) sont les suivantes (Fiche technique
LOCOMAT 1998)
Tableau 1: Performances courantes des briques de terre comprimée au Burkina
Désignation BTC B40
Résistance à la compression humide 2 MPa
Résistance à la compression sèche 4 MPa
Masse volumique apparent 1800 kg/m 3
Absorption d’eau 15%
Isolation thermique 0.8 à 1 w /m °C
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 6
Dans le traité de construction en terre (H. Houben et H. Guillaud, 1995) on trouve des valeurs
indicatives sur les caractéristiques mécaniques des blocs selon la production et la stabilisation.
Tableau 2 : Resistances en compression des briques de terres comprimée
Blocs de terre comprimés
CaractéristiquesComprimé à
20 bars
Stabilisé à 8% deciment,
comprimé à 20-40 bars
Latérites stabilisée 12 à19 % de chaux,
comprimé à 300 bars,étuvés à 95% H.R sous
pression à 90°CResistance à la compressionsec à 28 jours
Environ 20bars
20 à50 bars >120 bars
Resistance à la compressionhumide à 28 jours (24h dansl’eau)
0 à 5 bars >20 bars >20 bars
Source Traité de construction en terre 1995, CRATerre)
D- Situation des blocs de terre comprimée au Burkina-Faso
Dans le cadre de la promotion des matériaux locaux, le BTC a toujours joui d’un intérêt
particulier. Aucun autre << matériau local >> n’a bénéficié d’autant de ressources
financières et humaines pour la promotion et la recherche que le BTC, longtemps même
compris comme étant LE matériau approprié à la problématique de la précarité de l’habitat
(Urs Wyss 2005).
La création du projet LOCOMAT en 1993 a été suivie par un important développement des
activités autour de ce matériau. Un grand nombre de maçons et briquetiers ont été formés
accompagnés par des projets de construction. Malheureusement, après cette phase
d’accompagnement les PME formées ont du mal à tenir dans ce domaine. La fin de la phase
d’activité de construction du Projet était suivie par l’abandon successif de la production des
BTC par les PME (Urs Wyss 2005). Néanmoins quelques entreprises subsistent grâce à la
demande plus ou moins existante.
La production de Blocs de Terre Comprimée (BTC) est localisée principalement dans la zone
du centre du Burkina (NARBET Sosthène 2006). Les villes ayant des infrastructures en BTC
sont : Fada Ngourma, Kaya, Kongoussi, Koudougou, Tenkodogo, Ouahigouya et la zone de
Ouagadougou. Dans ces villes, on retrouve des Petites et Moyennes Entreprises (PME) de
production de BTC. A Ouagadougou nous avons pu constater seulement deux entreprises.
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MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 7
Figure 1: Zones et pôles d’utilisation de BTC au Burkina-Faso
Le marché de construction en BTC bénéficie, encore, en plus de LOCOMAT, de
l’intervention de beaucoup d’autres organismes. ICI et BUCO interviennent dans le cadre du
programme pour le développement des villes moyennes (PDVM) par la construction en
matériaux locaux. La Coopération Suisse au Burkina finance actuellement un projet (phase
2008-2011) d’appui à la promotion des matériaux locaux de construction dont l’objectif est
d’accompagner le Ministère de l’Habitat et de l’Urbanisme dans la promotion et la
vulgarisation des matériaux locaux. L’un de ses objectives spécifiques est la mise en place
d’un dispositif pou la normalisation, la promotion et le contrôle de qualité (Site DDC
Burkina-Faso).
Destiné initialement pour la population défavorisée, le BTC est aujourd’hui beaucoup plus
devenu un matériau de luxe. Les difficultés de vulgarisation de ce produit au niveau de la
population en général sont nombreuses mais le niveau élevé de prix dû aux exigences de
production peut être un facteur principal. Dans certains cas le prix n’est considéré élevé.
Selon CRATerre-EAG, cité par Urs Wyss en 2005, << le prix du m2 de murs en blocs de
terre comprimée stabilisée est supérieur à celui du m2 de murs en blocs de ciment mais le coût
global de la construction reste très inférieur grâce à une économie faite avec l’absence de
poteaux - poutres en béton armé, l’absence d’enduit extérieur et l’utilisation du bloc de terre
en toiture >>.
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Figure 2 : Coût d'un mètre carré de maçonnerie en F.cfa (%de stabilisant) (Source
NARBET Sosthène 2006)
II. LA CHAUX
A- Description de la chaux
Les roches calcaires (CaCO3) ou dolomitiques (association de CaCO3 et MgCO3) sont à la
base de la production des chaux. Selon leurs propriétés de prise nous avons les chaux
aériennes et chaux hydrauliques.
1- Chaux aériennes
Obtenues par cuisson de calcaires purs, elles constituent les principales chaux utilisables pour
la stabilisation de sols. La chaux est dite aérienne à cause de sa propriété de faire sa prise à
l’air, par réaction avec le gaz carbonique. La chaux sera aérienne autant plus que le calcaire
servant à la fabrication est pure. On parle également de chaux grasse du faite des propriétés
de plasticité et d’onctuosité des mortiers. On rencontre la chaux aérienne sous deux formes :
vive ou éteintes.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 2 4 6 8 10 12 14
Pri
xu
nit
air
e(F
cfa
)
%stabilisantBTC Parpaing creux BLT
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La chaux vive (CaO)
C’est le premier produit de la cuisson de la pierre à chaux (calcaire).C’est un matériau très
avides d’eau. La chaux vive en contact de l’eau produit des explosions et sa température
peut dépasser 150° (réaction très exothermique).
La chaux éteinte(CaOH2)
Elle est obtenue par hydratation de la chaux vive. Cette opération qui permet le passage de la
chaux vive à la chaux éteinte s’appelle Extinction. Elle s’accompagne d’une augmentation de
volume du produit (foisonnement).
2- Chaux hydrauliques
Les chaux hydrauliques ont la propriété de faire toute ou partie de sa prise à l’eau. Il ya deux
types de chaux hydrauliques : la chaux hydraulique naturelle (XHN) obtenue par calcination
de calcaire impur (contenant des silicates ou des aluminates) et la chaux hydraulique
artificielle XHA d’origine artificielle à apparenter à la famille des ciments.
3- Le cycle de la chaux aérienne
Ce produit dérivé du calcaire possède la capacité de transformation réversible. En effet, le
cycle de la chaux consiste à cuire le calcaire pour former la chaux vive ; l’hydratation de la
chaux vive produit de la chaux éteinte qui, à son tour, en présence de dioxyde de carbone (par
exemple de l’atmosphère) réagit pour donner du calcaire .Cette réaction représente une phase
de durcissement des mortiers de chaux.
Figure 3:Représentation schématique du cycle de la chaux (source :http://www.graymont.com/fr)
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B- Production de la chaux en Afrique de l’Ouest
Dans notre étude nous n’avons pas pu obtenir des données significatives sur la production de
la chaux dans les pays de cette sous-région.
1- Burkina-Faso
Les ressources en roches calcaires au Burkina se situent dans les zones suivantes :
Calcaire dolomitique de Tiara dans la région de Bobo-Dioulasso, en exploitation
Calcaire dolomitique de Tin Hrassan à Gorom-Gorom , dont les ressources sont
évaluées.
En matière de production, on compte une seule entreprise privée, la COVEMI qui possède
des droits d’exploitation des carrières de Tiara et Souroukoudinga. Elle dispose de cinq fours
verticaux pour la cuisson des roches calcaires et dix bains pour l’extinction de la chaux vive.
Cependant sa production burkinabé reste faible.
L’entreprise (COVEMI) n’arrive pas à promouvoir sa production car la chaux est moins
connue au Burkina en tant que liant (Urs Wyss, 2005). Ce problème est aggravé par la
chevreté du produit compte tenu de sa production faible.
2- Togo
Il existe au Togo au moins huit (8) gisements dont trois de calcaires et cinq de dolomies
convenables pour la fabrication de la chaux. ( J.Kouassi, L.Hababou 1971). Mais nous
n’avons d’informations sur la production.
Tableau 3:Gisements des roches calcaires et dolomitiques au Togo
Roches Localisation Type de chaux Convenance
CalcairesTokpli Chaux vive MoyenneAveta Chaux vive BonneMango Chaux vive Bonne
Dolomies
Gnaoulou Chaux vive Très bonnePagala Chaux vive BonneDjamde Chaux hydraulique BonneMedje Chaux vive Très bonneAmou Chaux vive BonneAkposso Chaux vive Bonne
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III. LA STABILISATION DES TERRES
A- Généralités
1- Définition
Stabiliser la terre c’est modifier les propriétés du système terre-eau-air pour obtenir des
propriétés permanentes compatibles avec une application particulière. Mais la stabilisation est
un problème complexe, car de très nombreux paramètres interviennent (H .Hauben et
H.Guillaud, 1995). Il faut en effet connaitre :
Les propriétés de la terre à stabiliser
Les améliorations envisagées
L’économie du projet : cout et délais de réalisation
Les techniques de mise en œuvre de la terre choisies pour le projet et les
systèmes constructifs.
La maintenance du projet réalisé : cout d’entretien
2- Objectif
La stabilisation n’intervient que sur deux caractéristiques de la terre qui sont la texture et la
structure. Pour intervenir sur ces caractéristiques on dispose de trois possibilités :
Réduire le volume du vide entre les particules : agir sur la porosité
Colmater les vides qui ne peuvent être supprimé : agir sur la perméabilité
Améliorer les liens entre les particules : agir sur la résistance mécanique
Les principaux objectifs poursuivis sont :
Obtenir des meilleures caractéristiques mécaniques : augmenter la
résistance à la compression sèche et humide, la résistance à la traction
et au cisaillement.
Obtenir une meilleure cohésion
Réduire la porosité et les variations de volume : gonflement-retrait à l’eau.
Améliorer la résistance à l’érosion du vent et de la pluie : réduire l’abrasion de
surface et imperméabiliser.
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3- Procédés
On distingue trois procédés de stabilisation de la terre (H .Hauben et H.Guillaud, 1995) :
1. Stabilisation mécanique : c’est le compactage de la terre qui modifie sa densité, sa
résistance mécanique et sa compressibilité, sa perméabilité et sa porosité.
2. La stabilisation physique : les propriétés d'une terre peuvent être modifiées en intervenant
sur la texture, par mélange contrôlé de fractions de grains différentes, également par
traitement thermique (déshydratation ou gel) ou électrique
3. La stabilisation chimique : à la terre sont ajoutés d'autres matériaux ou produits chimiques
qui modifient ses propriétés soit du fait d’une réaction physicochimique entre les
particules de la terre et le matériau ou produit ajouté, soit en créant une matrice qui lie ou
enrobe les particules.
Tableau 4:Moyens de stabilisation de terres remaniées
Stabilisant Nature Procédé Moyens Principe
Sans apport de stabilisant Mécanique
Densifier
Créer un milieu densequi bloque les pores etles canaux capillaires.
Avecapport destabilisant
Stabilisantsinertes
Minérauxphysique
Armer Créer une armatureomnidirectionnelle quiréduit le mouvement
Fibres
Stabilisantsphysico-chimiques
Liants
Chimique
EnchainerCréer un squelette inertequi s’oppose à toutmouvement
LiaisonnerFormer des liaisonschimiques stables entreles cristaux d’argile
Hydropho-bants
imperméabiliser
Entourer les grains deterre d’un filmimperméable et boucherles pores et canaux
HydrofugerEliminer au maximuml’absorption etl’adsorption d’eau
Source : traité de construction en terre (CRATerre 1995)
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B- Stabilisation au ciment
1- Mécanismes de stabilisation
En présence d’une quantité d’eau suffisante, le ciment mélangé avec un sol réagit de deux
façons :
Réaction avec le squelette sableux : la réaction sur lui même conduit à la formation d’un
mortier de ciment pur hydraté. Avec le squelette sableux, c’est le mécanisme classique du
mortier. Les constituants hydratés du ciment, provenant de la dissolution du ciment
hydraté, enrobent et relient les grains entre eux formant ainsi des sortes de ponts de plus
en plus nombreux et solides.
Réaction avec l’argile selon trois phases :
- L’hydratation provoque la formation de gels de ciment à la surface des agglomérats
d’argile. La chaux libérée pendant l’hydratation du ciment réagit aussitôt avec l’argile.
La chaux est vite consommée et l’argile entame une dégradation.
- Progression de l’hydratation qui active la désagrégation des agglomérats d’argile ;
ceux-ci sont pénétrés en profondeur par les gels de ciment.
- Interpénétration intime des gels de ciment et des agglomérats argileux. L’hydratation
persiste mais plus lente.
On obtient donc trois structures mêlées :
- une matrice inerte sableuse liée au ciment
- une matrice d’argile stabilisée
- une matrice de terre non stabilisée
Il faut noter que la stabilisation n’affecte pas les agrégats. Une matrice stabilisée enveloppe
des agglomérats composites de sables et d’argile.
2- Nature de la terre
Presque toutes les terres sont stabilisables au ciment mais les meilleurs résultats sont obtenus
avec des terres sableuses (H .Hauben et H.Guillaud, 1995). Ce sont donc les graves et les
sables qui constituent les éléments principaux de la stabilisation. La stabilisation au ciment
des terres dont le taux d’argile est supérieur à 30 % donne des résultats médiocres.
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Les particules d’argiles pourront ralentir ou inhiber la prise du ciment en formant autour des
grains une enveloppe protectrice.
Par ailleurs, certains constituants ont des effets néfastes sur l’action du ciment. Tels sont les
matières organiques, les sulfates. Les matières organiques ralentissent la prise du ciment et
abaissent la résistance. Les sulfates provoquent la destruction du ciment durci à l’intérieur de
la terre-ciment et l’augmentation de la sensibilité à l’humidité des argiles.
Par contre les oxydes et les hydroxydes métalliques, essentiellement des oxydes de fer n’ont
que peu d’effet. Dans le cas des terres latéritiques, la présence d’oxydes de fer a permis de
constater une efficacité de la stabilisation avec peu de ciment qui peut s’agir de réactions
pouzzolaniques entre la latérite et la chaux contenue dans le ciment
3- Effets sur le matériau stabilisé
Résistance à la compression sèche et humide : l’influence du ciment sur la résistance est
fonction de la masse volumique sèche, de l’indice de vide, de l’indice de plasticité et limite de
liquidité et de la proportion d’éléments de diamètre inferieur à 0.4mm. (H .Hauben et
H.Guillaud, 1995). Avec un sol peu ou non argileux la résistance en compression croit en
fonction du temps et du dosage en ciment. (M.vanuat ,1980)
Masse volumique sèche : Elle diminue pour les terres qui se compactent bien et augmente
avec celles dont la capacité de compactage est médiocre.
Variation dimensionnelle en présence d’eau : La stabilisation au ciment diminue
l’importance du retrait au séchage et du gonflement à l’humidification. Ce qui réduit le risque
de fissuration.
Erosion : La stabilisation au ciment améliore la résistance à l’érosion sous l’action de pluie
surtout lorsque la terre contient de gros grains.
C- Stabilisation à la chaux
1- Mécanismes de stabilisation
La stabilisation à la chaux suit les cinq mécanismes suivants ((H .Hauben et H.Guillaud,
1995) :
- Absorption d’eau : plus remarquable en cas d’utilisation de la chaux vive. La chaux subit
une réaction d’hydratation qui abaisse la teneur en eau du mélange. Pour 1% de chaux
vive ajouté, on peut constater, après 2 heures, une diminution de la teneur en eau de 1 à
1 ,5%.
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- Echange cationique : L’addition de la chaux à une terre humidifiée correspond à un apport
important d’ions de calcium. Par un phénomène d’échange cationique, ces ions de calcium
se substituent aux cations échangeables (magnésium, sodium, hydrogène…) de la terre.
La capacité d’échange cationique de la terre est déterminante dans ce phénomène.
- Floculation et agglomération : l’échange cationique et l’augmentation de la quantité
d’électrolytes dans l’eau interstitielle conduisent à la floculation et agglomération des
particules fines de la terre. Ainsi, il y a augmentation de la taille des agrégats de la fraction
fine de la terre. La structure et la texture de la terre changent.
- Carbonatation : la chaux ajoutée à la terre réagit avec le dioxyde atmosphérique pour
former du carbonate de calcium. Cette réaction consomme une partie de la chaux
disponible pour les réactions pouzzolaniques.
- Réaction pouzzolanique : C’est le mécanisme le plus important influençant la stabilisation
à la chaux. Les propriétés de résistances du matériau sont dues essentiellement à une
dissolution des minéraux argileux dans un environnement alcalin produit par la chaux et à
la recombinaison de la silice et de l’alumine des argiles avec le calcium pour former des
silicates d’aluminium et de calcium qui ciment les grains entre eux.
2- Les terres
Elles doivent contenir une fraction argileuse non négligeable puisque c’est avec elle que la
chaux réagit .Les terres argileuses mais ne dépassant pas 40 à 45 % d’argile conviennent à la
stabilisation par la chaux (A. ELABBADI, 1986). Les résultats varient avec la nature des
minéraux argileux .En effet, les terres riches en silicates d’alumine, en silice et en hydroxydes
de fer donnent des bons résultats.
De même que pour la stabilisation au ciment, la présence des matières organiques et de
sulfates (de calcium et magnésium) sont néfaste à la stabilisation par la chaux.
Mais dans le cas de la chaux les effets des matières organiques peuvent être bloqués par les
échanges ioniques. Des terres en contenant jusqu’à 20% peuvent être stabilisé à la chaux mais
avec précaution (H .Hauben et H.Guillaud, 1995).
3- Effets de la stabilisation
L’addition à une terre argileuse d’une quantité de chaux provoque des modifications des
propriétés de cette terre.
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Consistance : on observe une augmentation des limites de liquidité et de plasticité et une
diminution de l’indice de plasticité
Masse volumique sèche : les courbes de compactage Proctor prennent une forme aplatie
donnant une densité sèche maximale réduite avec une teneur en eau plus élevée.
Résistance à la compression : Normalement, la résistance augmente, comme dans le
compactage humide, en fonction de la teneur en chaux jusqu’à une valeur optimale à partir de
laquelle elle décroit. Cette valeur optimale dépend de la composition de la terre. (A.
ELABBADI ,1986).
Variation dimensionnelle : la terre devient moins plastique et moins sensible à l’eau. 1 à 2%
de chaux seulement peuvent réduire le retrait de 8 à 10 % le retrait et supprimer le gonflement
(traité de construction en terre).
Figure 4:Effet de la chaux sur la consistance d’un sol
4- Résultats d’une étude de stabilisation à la chaux sur deux types de terre
Les résistances en compression simple ont été réalisées sur des éprouvettes non stabilisées et
stabilisée à 6% de chaux pour une seule période de conservation de 14 jours, à 60°C et
100%H.R. Quatre types de chaux éteintes ont été utilisés comme stabilisant : La chaux de
Boran (France) et trois chaux marocaines, chaux de Meknès, de Rabat, de Séfrou. La chaux de
Boran est considérée de très bonne qualité (A. ELABBADI, 1986).
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Terres
La terre M.A est riche en quartz et en calcite et contient 27% d’argile (inferieur à 2μ) à
dominance kaolinite et illite, avec très peu de chlorite et d’attapulgite.
La terre notée M.D contient 43 d’argile composée en grande partie d’illite, de kaolinite et de
très peu de smèctite.
Tableau 5:caractéristiques géotechniques de deux terres marocaines M.A (sudmarocain) et M.D (nord marocain) (A .ELABADDI 1986)
Matériau
Granulométrie Limites d’Atterberg Compactibilité Bleu deMéthylène
<2mmen %
2mm-0.2mmen %
0.2mm-2µm
en %
20μ-2µm
en %
<2μen %
Wl(%)
Wp(%)
Ip(%)
γd (g/cm 3)
Wopm (g/100g)
MA 8 6 44 16 24 24 21 3 1,82 11 1,54MD 28 7 10 12 43 30 23 7 1,78 13 2,22
Chaux
Tableau 6:Composition minéralogique et chimique des chaux employées
Perte au feu Minéralogie Chimie
Provenance à 600°C
%
à 1050°C
%
Ca(OH)2
%
CaCO3
%
CaO
libre %
Mg(OH)2
%
MgO
%
CO2
%
SiO2
%
Al2O3
%
Fe2O3% CaO
%
Boran 23 24 95 2 .47 0 0 0 1.09 2.99 <1 <1 72
Rabat 23 24.03 93 2.18 3.10 <1 <1 0.96 2 .65 <1 <1 71
Meknès 20.70 21.67 85 1.97 1.73 7 <1 0.88 3.11 <1 <1 73
Séfrou 15.32 16.00 63 1.45 4.48 12 16 0.64 2.70 <1 <1 49
Resistances à la compression obtenues
Tableau 7:Resistance en compression simple de deux terres marocaines (M.A et M.D)après 14 jours de cure, à 60°C et à 100%H.R., non stabilisées et stabilisées à la chauxéteinte.
Resistance à la compression (MPa)Terre Stabilisation Mi-sèche (à teneur
en eau deconservation
Humide après 36heures decapillarité
après 4 joursd’immersion totale
M.A
Non stabilisée 1.8 0.8 0Stabilisée par chaux de Boran 7.4 5.3Stabilisée par chaux de
Meknès5.4 4.2
Stabilisée par chaux de Séfrou 3.5 2 0.2Stabilisée par chaux de Rabat 2.3 1.5
M .DNon stabilisée 2 1 0Stabilisée par chaux de Boran 6.4 4.4 1.1
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D- Stabilisation mixte (chaux et ciment)
Des traitements mixtes sont effectués sur des sols argileux en utilisant d’abord de la chaux
puis du ciment. Ces liants ne sont pas concurrents mais complémentaires en apportant chacun
ses propriétés spécifiques (M. Vanuat, 1980):
- La chaux permet un assèchement du sol trop humide, une floculation de l’argile,
- Le ciment permet l’obtention rapide de résistances mécaniques
Dans une expérience au laboratoire, on a trouvé que pour un mélange de limon avec un
dosage constant de 2% de chaux et différents dosages de ciment la résistance en compression
simple croit dans le temps en fonction des dosages en ciment.
Deux limons traités avec différents dosages de chaux puis du ciment, leurs courbes des
résistances en compression en fonction de dosage de chaux montrent chacun un optimum de
teneur de chaux correspondant à la résistance maximale. Ce qui permet de conclure que pour
un traitement mixte, il convient d’effectuer des essais préalables afin de déterminer les valeurs
optimales de teneurs en chaux et ciment en tenant compte des résistances attendues et le coût
du traitement.
E- Influence de la mise en œuvre
Les paramètres de production, en plus de la nature de la terre, ont une influence considérable
sur la qualité des briques (Hugo Houben et Hubert Guillaud, 1995)
Pulvérisation : Dans le cas de production de blocs de terre comprimés stabilisés, la
pulvérisation est indispensable pour optimiser le dosage du stabilisant et donc faciliter la
production et assurer une économie du produit. La pulvérisation de la terre, en amont du
pressage, peut réduire de moitié la quantité de stabilisant. A qualité de stabilisant égale, une
pulvérisation de la terre peut assurer une qualité deux fois supérieure.
Temps de malaxage : Suivant le matériel ou le mode de malaxage employé, les temps
d’opération varient considerablement.il y a un temps de malaxage minimal à respecter. Pour
les blocs stabilisés au ciment, ce temps est de 3 à 4 minutes sous risque s’il est inferieur de
perdre 20% d’efficacité de la stabilisation.
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Temps de retenue : Le temps qui s’interpose entre le malaxage et le moulage peut être très
important. Pour la stabilisation au ciment , ce temps de retenue doit être réduit au minimum
sous risque de favoriser une prise anticipée du ciment et la création de concrétions qui seront
néfastes à la résistance mécanique des blocs. Un délai de 1 à2 heures peut faire chuter la
qualité du produit de moitié. Par contre, pour la stabilisation à la chaux, ce temps de retenue
plus long (réaction aérienne lente de la chaux) améliore la qualité des blocs. Si la mise en
œuvre se fait par voie humide, le mélange terre-chaux peut être laissé avantageusement au
repos, après le malaxage, pendant 2 à 8 heures.
Cure de séchage : les blocs de terres stabilisés à la chaux peuvent être très avantageusement
exposés à des hautes températures (>60°C) .Une cure de séchage sous le soleil et sous film
plastique ou sous un tunnel de tôles permet cette élévation de la température et de l’humidité
relative. Des recherches, citées dans le traité de construction en terre (Hugo Houben et Hubert
Guillaud, 1995) ont montré que l’on obtient de très bons résultats avec une cure de 24 h en
chambre de haute pression de vapeur à 60-97°C et à 100% de H.R. La période de cure est
longue allant de 2 mois et plus.
Pour la stabilisation au ciment, le matériau sera maintenu en ambiance humide, à l’abri du
soleil et du vent sous risque de desséchement trop rapide en surface pouvant provoquer la
formation de fissures de retrait. Une cure de 28 jours est suffisante pour le ciment.
Tableau 8:Correspondance entre les temps de cure nécessaire pour obtenir le même
durcissement à 60°C et 20°C dans le cas de la stabilisation à la chaux (A.ELABBADI
,1986)
60°C et
100H.R.
1jour 1,5jours 3jours 7jours 28jours 35jours
20°Cet
H.R. du
laboratoire
3jours 7jours 14jours 28jours 90jours 180 jours
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
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CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
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I. INTRODUCTION
Ce chapitre présent les matériaux étudiés ainsi que les matériels et techniques expérimentales
mises en œuvre pour caractériser les propriétés mécaniques des briques issues de ces matériaux
suivant les différentes stabilisations à la chaux et au ciment. Les matériaux seront présentés
suivant leurs caractéristiques géotechniques chimiques dans le but d’étudier leurs influences par
rapport aux deux stabilisants. En suite nous évoquons la fabrication des briques. Et, en fin, nous
décrivons les procédés expérimentaux pratiqués pour l’étude des propriétés mécaniques,
essentiellement, et le comportement à l’eau des briques.
II- MATERIAUX LATERITIQUES
A- Situation des carrières de latérites
Les matériaux sont prélevés dans trois carrières. Suivant l’ordre de prélèvement pour les essais
géotechniques, nous avons la carrière C1 située sur l’axe Ouagadougou-Kaya ; la carrière C2
située l’axe Ouagadougou- Pabré et la carrière C3 située aussi sur ce dernier axe mais avant C2.
Tableau 9:Situation des carrières de latérites
Carrière Notation Coordonnées ObservationEntreprise ZI C1 Nord Ouest Non exploitée, matériau assez
argileux visiblementVolume estimé= 38940m3
12°28’ 30,6’’ 1°26’5,7’’
C2 12°29’59,3’’ 1°33’12,2’’ Carrière en exploitationEntreprise CC3D C3 12°28’53,6’’ 1°33’17,2’’ Carrière en exploitation
B- Identifications géotechniques des matériaux latéritiques
Le but recherché est de déterminer les caractéristiques géotechniques qui pourraient servir de
base sur l’analyse de comportement des briques de différents matériaux en fonction du type de
stabilisant (chaux et ciment). En effet, nous avons effectué sur les trois échantillons prélevés des
carrières ci-dessus citées les essais suivants :
Analyse granulométrique et sédimentométrique
Essai des limites d’Atterberg
Essai de Proctor modifié
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PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 22
Essai de poids spécifique
Bleu de Méthylène VBS
Résultats des analyses
En effet, les résultats des essais sont récapitulés sur le tableau ci-dessous.
Tableau 10:Caractéristiques géotechniques des latérites
Matériau
Granulométrie Limitesd’Atterberg
Compactibilité Bleu deMéthylène
%<2,5mm %<2mm %<80µm %<15µm %<2µm Wl%
Wp%
Ip % γd g/cm 3
Wopm%
VBS g/100g
C1(ZI)* 88 87 70 46 33 51 24,1 26,9 1,77 19 0,4C2(ZI) 58 55 31 17 13 44 24,1 19,9 2,20 11,4 0 ,3
C3(CC3D) 62,5 59,7 31,3 25 18,4 54 30,3 23,7 2,18 17 0,2
*Matériau abandonné
Sur les trois types de matériaux analysés deux seulement, C2 et C3, ont servi pour l’étude. La
carrière C1 a été abandonnée à cause de difficultés d’approvisionnement d’une quantité
suffisante pour la fabrication des briques.
Activité : Ip/ (%<2μ), Nous avons donc une activité de 1,53 pour C2 et 1,22 pour C3.
Ce qui permet de conclure que l’argile de C2 est plus active.
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PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
Figure 5:Courbes granulométriques de deux matériaux utilisés
C- Analyses chimiques
Les analyses chimiques semi-quantitatives ont été réalisées sur des poudres de latérites en
provenance des carrières C1et C2 de l’entreprise ZI.
Elles ont été effectuée à l’aide d’un microscope électronique à balayage JSM
d’un détecteur d’analyse EDS système Bruk
Les analyses ont été réalisées à partir des photons X provenant de l’excitation des échantillons
par un faisceau d’électrons secondaires irradiant une zone de 100 µm2.
Les conditions d’analyses étaien
Tension : 15 kV
Intensité du courant : 1 nano Ampère
Distance de travail : 16 mm
Temps d’acquisition : 120 secondes
Etalonnage sur la raie K du cobalt.
Moyenne sur cinq analyses
Traitement des données par le logiciel ESPRIT.
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
:Courbes granulométriques de deux matériaux utilisés
quantitatives ont été réalisées sur des poudres de latérites en
provenance des carrières C1et C2 de l’entreprise ZI.
Elles ont été effectuée à l’aide d’un microscope électronique à balayage JSM
d’un détecteur d’analyse EDS système Bruker, muni d’une diode Si-Li refroidie par effet Peltier.
Les analyses ont été réalisées à partir des photons X provenant de l’excitation des échantillons
par un faisceau d’électrons secondaires irradiant une zone de 100 µm2.
Les conditions d’analyses étaient les suivantes :
: 1 nano Ampère
: 16 mm
: 120 secondes
du cobalt.
Moyenne sur cinq analyses
Traitement des données par le logiciel ESPRIT.
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
23
quantitatives ont été réalisées sur des poudres de latérites en
Elles ont été effectuée à l’aide d’un microscope électronique à balayage JSM-5600 LV, équipé
Li refroidie par effet Peltier.
Les analyses ont été réalisées à partir des photons X provenant de l’excitation des échantillons
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 24
L’ensemble des résultats sont en annexe 3 .Nous nous intéressons aux taux moyen de silices,
d’aluminium pour déterminer le rapport sesquioxydes des matériaux.
Tableau 11:Composition chimique de la latérite
Moyenne C1 (%) Moyenne C2 (%)Al2O3 41,69 35,36SiO2 45,13 43,45FeO 11,88 19,24
Rapport sesquioxydes : % Silice /(%AL2O3+%FeO3). Nous obtenons donc un rapport
sesquioxyde de 0,84 pour la latérite C1 et 0,79 pour la latérite C2.
III- CONFECTION DES BRIQUES
A- Equipements de production
Les briques sont confectionnées sur place, dans les conditions de terrain, en utilisant des moyens
de fabrication différents. Des études existantes montrent que les conditions de mise en œuvre ont
une influence sur les caractéristiques mécaniques des briques. Sur cette base, nous avons effectué
des variations dans la production par l’utilisation de deux mailles de tamis, deux modes de
malaxage et deux types de presses.
Tableau 12:Equipements de production des briques
Tâches Equipements de production
Type presse mécanique manuelle(TERSTARAM)Le compactage est assuré par deuxpersonnes au moyen d’un système delevier
Type presse hydraulique motorisé(VIKING)L’énergie du moteur est transmise auplateau de compactage par l’intermédiaired’un système hydraulique
Tamisage Tamis fixe en grillage de maille 10mm de 184 cm de haut et 118 cm delarge
Tamis fixe en grillage de maille 5 mmde198 cm de haut et 86,5cm de large
Malaxage Malaxeur électrique à arbre rotatifvertical
Pelle (malaxage manuel)
Curehumide
Plastique Plastique
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 25
B- Mise en ouvre
Les latérites utilisées sont à l’état sec, comme le recommande la technique de production des
BTC. Avec une terre humide, la préparation (tamisage et dosage de la terre…) sera compromise
et le mélange du ciment ou de la chaux à cette terre serait hétérogène.
1- Le tamisage
Il permet d’éliminer les gros éléments. La présence des gros éléments est susceptible de réduire
la résistance à la compression des briques. Le système de tamisage utilisé est manuel. Le tamis
est disposé en position oblique à environ 45° par rapport à l’horizontale et le tamisage se fait par
jet à la pelle de la terre sur le tamis. La partie passante est récupérée pour la confection des
briques et le refus est rejeté.
2- Dosage des stabilisants
L’ajout de stabilisant se fait au niveau du malaxage à sec. Le stabilisant a pour but d’améliorer la
qualité du matériau en augmentant la résistance à la compression du bloc en particulier sa
résistance à l’eau, par l’irréversibilité des liens qu’il crée entre les particules. Les dosages sont
déterminés par rapport au poids sec de la terre.
Tableau 13:Dosages en ciment et chaux utilisés
Dosage en ciment (%)0%
4% 6% 8% 10% 12%Dosage en chaux (%) 2% 4% 6% 8%
Le choix de ces dosages est justifié par les applications pratiques courantes qui tiennent compte
du coût de production des briques. Pour des teneurs supérieures à ces valeurs, la production ne
peut être compétitive.
La stabilisation en ciment est faite avec du CPA 45 Burkina pour la presse manuelle et CPA 45
du Togo pour la presse hydraulique. Quant’ à la stabilisation à la chaux, c’est la chaux locale de
Bobo-Dioulasso qui a été utilisée.
3- Le malaxage
Après avoir criblé le matériau, on passe au malaxage. Il est particulièrement important pour la
qualité du BTC. Le but recherché est d’avoir un mélange homogène. La terre est dosée en poids
à sec en vue de son mélange avec l’eau et le stabilisant. Le malaxage se fait en deux phases :
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 26
premier malaxage à sec du matériau avec le stabilisant et un deuxième malaxage avec
humidification du mélange terre-stabilisant. Dans le cas du malaxage manuel, l’humidification
uniforme est facilitée par l’utilisation d’un arrosoir manuel. La quantité d’eau d’humidification
est proche de la teneur en eau optimale obtenue (Essai Proctor) avec un écart de quelques points
de plus ou moins. L’ajout du ciment ou de la chaux augmente la teneur en eau pour un bon
mélange. La qualité du mélange est contrôlée de manière visuelle.
Pour éviter la réaction et la perte de la teneur en eau par évaporation avant le compactage, la
quantité par malaxage est 250 Kg au maximum. L’allongement du temps de retenu après
malaxage a des effets néfastes surtout pour la stabilisation au ciment. Une durée de 30 mn au
maximum est recommandée pour la stabilisation au ciment.
Figure 6:Malaxeur à axe rotatif vertical
4- Le moulage par compression
Le moulage est l’opération qui consiste à comprimer le matériau dans un moule. Il est suivi d’un
démoulage immédiat. Une compression de la terre avec une teneur en eau proche de l’optimum
est indispensable pour obtenir des caractéristiques mécaniques suffisantes.
Le moulage par compression statiques de presse se fait immédiatement après le malaxage. Avec
la presse manuelle, le moule est rempli avec un rechaussement d’environ 1 cm pour permettre un
pré-compactage par rabattement du couvercle. Mais le remplissage du moule de la presse
hydraulique se fait à ras grâce au couvercle qui se déplace horizontalement.
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MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 27
Figure 7: Presse manuelle TERSTARAM (à gauche) et presse hydraulique motorisée
5- La cure humide
La résistance des BTC stabilisées (chaux ou ciment) croit avec l’âge pendant une période
donnée. La période de cure humide recommandée est de 28 jours pour le ciment et plus du
double pour la chaux. Pendant la cure les briques doivent être maintenues en atmosphère
humide, à l’abri du soleil et du vent. Ceci afin d’éviter les retraits et d’obtenir des meilleures
résistances.
En effet, pour notre cas, comme dans la pratique, la cure humide est assurée par la couverture en
film plastique de couleur noire. Un hangar protège les briques contre du soleil. La durée de cure
est de 28 jours au maximum. Après cette période les briques sont laissées à l’air libre. Les essais
d’écrasement en compression se font dans l’intervalle de 4 à 48 jours d’âge.
IV- ESSAIS DE COMPRESSION DES BRIQUES
Après chaque période de cure, une quantité déterminée de briques est soumise à la compression
directe jusqu’à rupture.
La brique est placée verticalement entre les deux plateaux d’un portique universel (figure 8). La
force de compression est exercée par la descente progressive d’un piston sous une pression
hydraulique. La force maximale obtenue à la rupture est lue directement sur un écran. Ainsi,
nous procédons aux essais de résistances sèche et humide. Nous avons des essais sur 327
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PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 28
briques produites par la presse manuelle. Mais aucun essai n’est effectué encore sur les briques
produites par la presse hydraulique à cause de la panne du portique.
Fcj=F/A Où Fcj est la résistance en compression au jour j ; F l’effort de rupture et A la
section de compression.
Pour les briques produites par la presse manuelle, la compression est faite suivant l’axe
longitudinal de la brique, donc A= 14*9=126 cm²
Figure 8: Portique universel
A- Resistance sèche
Avant de soumettre les briques à l’essai de compression, elles sont d’abord pesées. Ceci permet
de déterminer leurs masses volumiques à la période d’écrasement.
Tableau 14:Périodes et nombre d’écrasements de briques sèches confectionnées par pressemanuelle
Matériau Périodes en jour 4 9 14 28 48 Total
C2Brique crue 3 6 6 15Briques stabilisées au ciment 4% 3 6 6 15
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MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
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6% 3 6 6 15
8% 3 6 6 15
10% 3 6 6 15
12% 3 6 6 15
Total ciment 75
Briques stabilisées à la chaux
2% 3 6 6 15
4% 3 6 6 15
6% 3 6 6 15
8% 3 6 6 15
Total chaux 60
Totaux C2 150
C3
Brique crue 3 3 3 6 15
Briques stabilisées au ciment
4% 3 3 3 6 15
8% 3 3 3 6 15
12% 3 3 3 6 15
Total ciment 45
Briques stabilisées à la chaux2% 3 3 3 6 15
4% 3 3 3 6 15
6% 3 3 3 6 15
Total chaux 45
Totaux C3 105
B- Resistance humide
Après la période de conservation, les briques sont soumises à une immersion totale, d’une durée
de 6 heures, puis écrasées. L’immersion totale est une épreuve très contraignante pour les
briques. En effet, on constate que seules les briques stabilisées au ciment conservent une
résistance. Les briques crues et stabilisées à la chaux se désagrègent. Donc l’essai de
compression humide s’est porté beaucoup plus sur les briques stabilisées .Il faut signaler que les
briques stabilisées à la chaux conservent, pendant la période de cure, une humidité plus
importante que celles stabilisées au ciment.
Tableau 15: Périodes et nombre d’écrasements de briques humides confectionnées parpresse manuelle
Matériau Périodes en jour 4 9 14 28 30 Total
C2Brique crue 0
Briques stabilisées au ciment 4% 3 3 6
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 30
6% 3 3 6
8% 3 3 6
10% 3 3 6
12% 3 3 6
Total ciment 30
Briques stabilisées à la chaux
2% 0
4% 0
6% 3 3
8% 3 3
Total chaux 6
Totaux C2 36
C3
Brique crue 3 3 6
Briques stabilisées au ciment
4% 3 3 6
8% 3 3 6
12% 3 3 6
Total ciment 18
Briques stabilisées à la chaux
2% 3 3
4% 3 3
8% 3 3 6
Total chaux 12
Totaux C3 36
ETUDE COMPARATIVE ENTRE DES BRIQUES AMELIOREES AU CIMENT ET A LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 31
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
I- RESISTANCES
LA PRESSE MANUELLE
A- Resistances en compression des
Les briques non stabilisées servent de référence à l’influence de la stabilisation. Elles étaient
soumises uniquement à l’essai de résistance sèche car à l’immersion totale elles se désagrègent
complètement. Leur résistance humide
sur une série de 3 à 6 briques provenant deux latérites, C2 et C3, suivant les périodes de cure.
1- Briques non stabilisées
Tableau 16: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 non stabilisées
Dosage enciment %
Maturité[jours]
0% 1428
Figure 9: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C2)
0
1
2
3
4
5
6
7
5 10
Ré
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
EN COMPRESSION DES BRIQUES PRODUITES PAR
LA PRESSE MANUELLE
Resistances en compression des briques non stabilisées
Les briques non stabilisées servent de référence à l’influence de la stabilisation. Elles étaient
soumises uniquement à l’essai de résistance sèche car à l’immersion totale elles se désagrègent
complètement. Leur résistance humide est considérée nulle. L’essai de résistance à sec est réalisé
sur une série de 3 à 6 briques provenant deux latérites, C2 et C3, suivant les périodes de cure.
s issues de la latérite C2
tances moyennes sèches des briques de la latérite C2 non stabilisées
Résistance moyenne
Nombre debriques
Resistance Fcj(MPa)
Ecart type
9 3 1.361914 6 1.221328 6 1.0858
: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C2)
15 20 25 30Durée de cure (jour)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
33
EN COMPRESSION DES BRIQUES PRODUITES PAR
Les briques non stabilisées servent de référence à l’influence de la stabilisation. Elles étaient
soumises uniquement à l’essai de résistance sèche car à l’immersion totale elles se désagrègent
est considérée nulle. L’essai de résistance à sec est réalisé
sur une série de 3 à 6 briques provenant deux latérites, C2 et C3, suivant les périodes de cure.
tances moyennes sèches des briques de la latérite C2 non stabilisées
Résistance moyenne Massevolumiquemoyenne[Kg/m3]
Ecart type
0.059 1 914.80.061 1 875.60.166 1 796.0
: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C2)
0%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
La résistance à la compression décroit presque linéament avec le temps. Mais sa variation n’est
pas importante au cours de la période de conservation. On remarque également une baisse de la
densité apparente en fonction du temps et dans le même sens que
densité est associée à la plus grande résistance.
La baisse de la densité apparente pourrait s’expliquée par la perte de la teneur en eau au cours de
la conservation.
2- Briques stabilisées non stabilisée issues de la latérite
Tableau 17: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 non stabilisée
Dosage enchaux %
Maturité[jours]
Nombre debriques
0%
49
1428
Figure 10: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C3)
A partir du quatrième jour on observe une évolution croissante de la résistance qui atteint son
maximum au neuvième jour correspondant à 1,47 MPa. Puis la résistance chute graduellement
jusqu’au vingt huitième jour, limite de la période de cure humide.
Toujours, on remarque une variation similaire de la résistance et de la densité apparente des
briques en fonction du temps à partir du 9
0
1
2
3
4
5
0 4 8
Ré
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
La résistance à la compression décroit presque linéament avec le temps. Mais sa variation n’est
pas importante au cours de la période de conservation. On remarque également une baisse de la
densité apparente en fonction du temps et dans le même sens que la résistance.
densité est associée à la plus grande résistance.
La baisse de la densité apparente pourrait s’expliquée par la perte de la teneur en eau au cours de
Briques stabilisées non stabilisée issues de la latérite C3
: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 non stabilisée
Résistance moyenneMasse volumiquemoyenne [Kg/m3]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
3 1.3504 0.0943 1.4701 0.0553 1.3246 0.0006 1.2795 0.175
: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C3)
A partir du quatrième jour on observe une évolution croissante de la résistance qui atteint son
maximum au neuvième jour correspondant à 1,47 MPa. Puis la résistance chute graduellement
jusqu’au vingt huitième jour, limite de la période de cure humide.
oujours, on remarque une variation similaire de la résistance et de la densité apparente des
briques en fonction du temps à partir du 9e jour.
12 16 20 24 28
durée de cure (jour)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
34
La résistance à la compression décroit presque linéament avec le temps. Mais sa variation n’est
pas importante au cours de la période de conservation. On remarque également une baisse de la
la résistance. La plus grande
La baisse de la densité apparente pourrait s’expliquée par la perte de la teneur en eau au cours de
: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 non stabilisée
Masse volumiquemoyenne [Kg/m3]
1 961.31 926.31 923.01 888.4
: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées (C3)
A partir du quatrième jour on observe une évolution croissante de la résistance qui atteint son
maximum au neuvième jour correspondant à 1,47 MPa. Puis la résistance chute graduellement
oujours, on remarque une variation similaire de la résistance et de la densité apparente des
0%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
3- Conclusion
Figure 11: Resistance en compression et durée de cure des briques nonC3
En tout point, la résistance des briques issues de la latérite C3 est un peu plus élevée que celle de
briques C2. De même, on constate une prédominance en masse volumique de briques C3 sur
celles de C2. Cette situation pourrait êtr
Une étude sur la cohésion et comportement mécanique de la terre comme matériau de construction
(Laetitia FONTAINE 2004) donne des résultats semblables
linéairement en fonction de la densité apparente humide des
associée a une plus grande contrainte maximale. Les
parce qu'elles ont une densité apparente élevée. De la même manière, les éprouvettes a 5% et a
25% d'argile sont moins résistantes
matériau est donc un paramètre
Toutes les résistances obtenues sont supérieures à 1 MPa. Donc, elles sont satisfaisantes au
regard des valeurs énumérées dans le traité de construction en terre (1995) qui situe la
en compression à sec à environ 0,2MPa et la résistance humide, après 24 h d’immersion, entre 0
et 0,05MPa.
0
1
2
3
4
5
0 4
Ré
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
: Resistance en compression et durée de cure des briques non
En tout point, la résistance des briques issues de la latérite C3 est un peu plus élevée que celle de
briques C2. De même, on constate une prédominance en masse volumique de briques C3 sur
celles de C2. Cette situation pourrait être liée à la cohésion car C3est plus argileuses que C2.
Une étude sur la cohésion et comportement mécanique de la terre comme matériau de construction
(Laetitia FONTAINE 2004) donne des résultats semblables : La contrainte maximale évolue
fonction de la densité apparente humide des éprouvettes. Une plus grande densité est
associée a une plus grande contrainte maximale. Les éprouvettes a 15% d'argile sont plus résistantes
parce qu'elles ont une densité apparente élevée. De la même manière, les éprouvettes a 5% et a
25% d'argile sont moins résistantes parce qu'elles ont une densité apparente faible. La densité du
donc un paramètre important pour déterminer la résistance en compression.
Toutes les résistances obtenues sont supérieures à 1 MPa. Donc, elles sont satisfaisantes au
regard des valeurs énumérées dans le traité de construction en terre (1995) qui situe la
en compression à sec à environ 0,2MPa et la résistance humide, après 24 h d’immersion, entre 0
8 12 16 20 24 28
durée de cure (jours)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
35
: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées de C2et
En tout point, la résistance des briques issues de la latérite C3 est un peu plus élevée que celle de
briques C2. De même, on constate une prédominance en masse volumique de briques C3 sur
e liée à la cohésion car C3est plus argileuses que C2.
Une étude sur la cohésion et comportement mécanique de la terre comme matériau de construction
: La contrainte maximale évolue
éprouvettes. Une plus grande densité est
éprouvettes a 15% d'argile sont plus résistantes
parce qu'elles ont une densité apparente élevée. De la même manière, les éprouvettes a 5% et a
parce qu'elles ont une densité apparente faible. La densité du
important pour déterminer la résistance en compression.
Toutes les résistances obtenues sont supérieures à 1 MPa. Donc, elles sont satisfaisantes au
regard des valeurs énumérées dans le traité de construction en terre (1995) qui situe la résistance
en compression à sec à environ 0,2MPa et la résistance humide, après 24 h d’immersion, entre 0
Latérite
C3
C2
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 36
B- Resistances en compression des briques stabilisées au ciment
Figure 12: Aspect des briques au moment de la rupture
1- Briques stabilisées au ciment issues de la latérite C2
a) Essai de résistance sèche
Tableau 18:Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 stabilisées au ciment
Résistance moyenne Masse volumiquemoyenne[Kg/m3]Dosage en ciment
%
Maturité[jours]
Nombre debriques
Resistance Fcj(MPa)
Ecart type
4%9 3 2.8082 0.199 2 021.3
14 6 2.9415 0.290 1 957.928 6 3.1569 0.311 1 926.1
6%9 3 3.8317 0.134 1 999.7
14 6 3.9849 0.150 1 981.028 6 4.3254 0.435 1 963.0
8%9 3 4.1754 0.229 2 015.4
14 6 4.4202 0.587 1 963.528 6 4.5347 0.753 1 958.1
10%9 3 4.5278 0.125 2 027.8
14 6 5.4388 0.408 1 950.828 6 5.5587 0.490 1 862.2
12%9 3 5.0749 0.004 1 967.0
14 5 5.8089 0.152 1 976.728 6 5.6995 0.413 1 874.2
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
Figure 13: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment(C2)
Figure 14:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C2)
0
1
2
3
4
5
6
7
5 10
Ré
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
0
1
2
3
4
5
6
7
0% 2%
Res
ista
nce
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment
:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C2)
15 20 25
durée de cure (jour)
4% 6% 8% 10%
Teneur en ciment
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
37
: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment
:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C2)
30
Ciment
0%
4%
6%
8%
10%
12%
12%
Cure (jours)
9
14
28
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 38
On observe un accroissement général de la résistance des briques en fonction du temps et
proportionnellement à la teneur en ciment. A 12% la résistance décroit à partir du 14e jour mais
très faiblement. Par rapport aux briques non stabilisées, on remarque une amélioration
conséquente des résistances. A 28 jours la résistance des briques stabilisées à 12% de ciment
représente 5,25 fois la résistance de briques non stabilisés.
Les courbes des résistances, en fonction du dosage en ciment, évoluent de manière croissante et
presque linéairement. La résistance maximale à 28 jours est 5,70MPa pour 12% de ciment.
b) Essai de résistance humide
Tableau 19: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C2 stabilisée auciment
Résistance moyenne
Dosage enciment %
Maturité[jours]
Nombre debriques
Resistance Fcj(MPa)
Ecart type
4%14 3 1.3061 0.08928 3 1.4910 0.245
6%14 3 2.0677 0.31528 3 2.7349 0.251
8%14 3 2.7251 0.36228 3 2.4386 0.389
10%14 3 3.2677 0.22628 3 3.2635 0.518
12%14 3 3.0257 0.12528 3 3.7794 0.301
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 39
Figure 15: Rapport entre les résistances en compression humide et sèche et teneur enciment des briques (C2)
Les résistances humides sont dans un ordre croissant en fonction de l’âge et du dosage dans un
intervalle de 1,31 à 3,77MPa. Par rapport aux résistances à sec on remarque une baisse des
résistances suite à l’immersion des briques mais les valeurs restent toutes supérieures à 1MPa. La
baisse se situe entre 33à 55% par rapport aux résistances sèches. Ce qui confirme de l’effet du
ciment sur la sensibilité à l’eau de cette terre. Il faut rappeler qu’après immersion, les briques
non stabilisées avaient une résistance nulle.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12%
FcjS
ec/
FcjH
um
ide
Teneur en ciment
Cure (jours)
14 j
28 j
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
2- Briques stabilisées au ciment issue
a) Essai de résistance sèche
Tableau 20: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée au ciment
Dosage enciment %
Maturité[jours]
Nombre debriques
0%
49
1428
4%
49
1428
8%
49
1428
12%
49
1428
Figure 16: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C 3)
0
1
2
3
4
5
0 4 8
Ré
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(MP
a)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
Briques stabilisées au ciment issues de la latérite C3
Essai de résistance sèche
: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée au ciment
Résistance moyenne Massevolumiquemoyenne[Kg/m3]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
3 1.3504 0.094 1 961.33 1.4701 0.055 1 926.33 1.3246 0.000 1 923.06 1.2795 0.175 1 888.43 1.8228 0.188 1 985.23 2.0939 0.209 1 997.83 1.6976 0.118 16 1.8139 0.180 1 910.13 2.5804 0.155 1 957.43 3.1762 0.110 1 985.73 3.4892 0.156 1 951.26 3.6358 0.507 1 956.33 2.8780 0.252 2 048.23 3.3735 0.397 2 029.23 3.7627 0.148 2 003.06 4.6171 0.484 2
: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C 3)
12 16 20 24
durée de cure (jour)
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
40
: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée au ciment
Massevolumiquemoyenne[Kg/m3]
1 961.31 926.31 923.01 888.41 985.21 997.81 956.51 910.11 957.41 985.71 951.21 956.32 048.22 029.22 003.02 006.5
: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C 3)
28
Dosage ciment
0%
4%
8%
12%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 41
Figure 17: Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C3)
Dans l’ensemble les résistances sont toujours croissantes en fonction de la teneur en ciment et
l’âge. Par rapport aux briques non stabilisées l’amélioration des résistances est remarquable. A
28 jours, la résistance des briques stabilisées à 12% de ciment représente 2,33 fois la résistance
de briques non stabilisés. Les courbes (Figure 16-17) des résistances en fonction du dosage en
ciment évoluent de manière croissante et presque linéairement. La résistance maximale à 28
jours est 4,62MPa pour 12% de ciment.
b) Essai de résistance humide
Tableau 21: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C3 stabilisée auciment
Résistance moyenne
MatériauDosage enciment %
Maturité[jours]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
4%14 3 0.0000 0.00028 3 0.0000 0.000
C38%
14 3 1.7688 0.29528 3 1.8696 0.199
12%14 3 1.9471 0.11428 3 2.0868 0.134
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12%Res
ista
nce
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(Mp
a)
Teneur en ciment
Durée cure
4
9
14
28
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 42
A 4% de ciment les briques ne résistent pas encore à l’immersion totale. C’est à partir de 8% de
ciment qu’elles commencent à supporter l’immersion à l’eau mais nous constatons, pendant
l’essai, que les briques sont dans un état assez humide. Les résistances humides obtenues sont
croissantes en fonction de l’âge et du dosage dans un intervalle de 1,77 à2.09MPa. La baisse de
résistance, due à l’immersion, se situe entre 50 à 55% par rapport aux résistances sèches. Il faut
rappeler qu’après immersion, les briques non stabilisées avaient une résistance nulle.
3- Conclusion
Figure 18: Resistance en compression et teneur en ciment des briques C2 et C3
Sans stabilisation, les résistances en compression de briques C3 sont meilleures que celles de C2.
Ce comportement est dû à la teneur en argile un peu plus importante, sans excès, de C3 que celle
de C2. Le taux d’argile est de 13% pour C2 et 18,4% pour C3.Car, sans additif, la terre doit sa
cohésion, facteur de résistance, à la fraction argileuse qu’elle contient.
Cependant, avec l’ajout du ciment c’est l’effet contraire qui s’est produit. Toutes les résistances
en compression sèche et humide, en fonction de l’âge et de dosage en ciment, des briques issues
de la latérite la moins argileuse C2 sont plus importantes que celles obtenues sur les briques de la
latérite un peu plus argileuse C3. La figure 18 montre que les résistances sèches, jusqu’au 28e
jour, de toutes les briques de C3 sont situées en dessous des celles atteintes par les briques de C2
à partir 9 jours seulement(Figure). Le rapport des résistances est assez significatif.
0
1
2
3
4
5
6
7
0% 2% 4% 6% 8% 10% 12%
Res
ista
nce
àla
com
pre
ssio
nh
um
ide
(Mp
a)
Teneur en ciment
C2 et C3 Ciment sec
C2 9 j
C2 14 j
C2 28 j
C3 4j
C3 9 j
C3 14j
C3 28 j
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 43
Tableau 22: Rapport des Resistances des briques stabilisées au ciment issues de deuxlatérites (C2et C3).
Rapport de Resistances sèches C3/C2
Maturité [jours] Dosage en ciment 0% 4% 8% 12%
9Fcj(C3)/Fcj(C2)
en %
108 75 76 6614 108 58 79 6528 118 57 80 81
L’obtention des meilleurs résultats avec la terre moins argileuse va dans le sens de conclusions
des études existantes dans ce domaine.
C- Resistances en compression des briques stabilisées à la chaux
Figure 19: Aspect de brique à la ruprure
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 44
1- Briques stabilisées à la chaux issues de la latérite C2
a) Essai de résistance sèche
Tableau 23: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C2 stabilisées à lachaux
Résistance moyenne Massevolumiquemoyenne[Kg/m3]
Dosage enchaux %
Maturité[jours]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
2%9 3 1.053 0.068 1 915.7
14 6 0.938 0.123 1 841.428 6 0.659 0.162 1 738.1
4%9 3 0.853 0.201 1 963.6
14 6 1.058 0.096 1 899.828 6 0.771 0.112 1 809.1
6%9 3 1.222 0.164 1 947.6
14 6 1.441 0.143 1 912.828 6 1.431 0.164 1 844.0
8%9 3 1.100 0.020 1957.224
14 6 1.699 0.193 1859.34028 6 1.392 0.098 1787.149
Figure 20: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à lachaux (C2)
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
0 5 10 15 20 25 30
Re
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(Mp
a)
Durée de cure ( jour)
chaux
0%
2%
4%
6%
8%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 45
Figure 21: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C2)
Sur la figure 21, dans l’ensemble, la résistance des briques aux différents dosages en chaux
croit avec le temps et atteint son maximum à14 jours puis chute à 28 jours. Cette tendance n’est
pas observée sur les briques dosées à 2% dont la résistance décroit presque linéairement avec le
temps.
L’allure croissante de la résistance dans le temps des briques dosée à 6 % coïncide beaucoup
plus à ce qui est indiquée dans la recherche. Normalement, la résistance croit avec le temps en
fonction de la nature de la terre.
A 2% de chaux la résistance chute par rapport aux briques non stabilisée avant de remonter .La
figure, montre qu’à une teneur en chaux de 6% correspond des résistances maximales de 1,22 et
1,44MPa respectivement des briques écrasées à 9 et 28 jours. Mais à 14 jours la résistance
continu sa croissance en fonction de la teneur en chaux. En se basant sur le comportement à 9 et
28 jours, qui sont plus proches de la réalité des études existantes, la teneur de 6% semble
correspondre à l’optimum de dosage en chaux pour cette latérite.
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
0% 2% 4% 6% 8% 10%
Re
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(Mp
a)
Teneur en ciment
Cure
9jours
14 jours
28 jours
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 46
a) Essai de résistance humide
Tableau 24: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C2 stabilisée à lachaux
Résistance moyenneDosage enchaux %
Maturité[jours]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
6% 28 3 0.3892 0.0758% 28 3 0.9085 0.297
Après l’immersion de 6h les briques ne sont écrasées qu’après un séchage d’environ 18 h à cause
de délestage d’électricité. Donc, les résistances obtenues sont surement influencées par la durée
d’attente de l’électricité et ne peuvent refléter la réalité.
2- Briques stabilisées à la chaux issues de la latérite C3
1. Essai de résistance sèche
Tableau 25: Resistances moyennes sèches des briques de la latérite C3 stabilisée à la chaux
Résistance moyenneMasse volumiquemoyenne [Kg/m3]
Dosage enchaux %
Maturité[jours]
Nombre debriques
ResistanceFcj (MPa)
Ecart type
2%
4 3 0.5491 0.074 1 877.69 3 0.8481 0.053 1 850.1
14 3 0.8431 0.216 1 851.528 6 0.9063 0.165 1 763.3
4%
4 3 0.9487 0.045 1 981.79 3 1.1905 0.188 1 950.6
14 3 1.1762 0.120 1 944.128 6 0.9869 0.044 1 840.9
8%
4 3 0.6121 0.018 1 881.49 3 0.9040 0.116 1 845.2
14 3 1.0294 0.036 1 819.628 6 1.2366 0.077 1 807.5
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 47
Figure 22: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées à la chaux(C3)
Toutes les résistances des briques stabilisées sont en dessous de celles de briques non stabilisées.
Sur les quatre courbes, trois présentent un maximum de résistance à une teneur de 4% de chaux.
Ce sont celles de 4 ,9 et 14 jours. La résistance maximale à l’optimum est de 1,19MPa .Celle de
28 jours a une allure exceptionnelle (Hugo Houben, Hubert Guillaud, 1995).
Figure 23: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C3)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0 5 10 15 20 25 30Re
sist
ance
àla
com
pre
ssio
nsè
che
(Mp
a)
Durée de cure ( jour)
C3 chaux
0%
2%
4%
8%
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0% 2% 4% 6% 8% 10%
TiR
esi
stan
ceà
laco
mp
ress
ion
sèch
e(M
pa)
Teneur en ciment
C3 chaux
4 jours
9 jours
14 jours
28 jours
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 48
2. Essai de résistance humide
Tableau 26: Resistances moyennes humides des briques de la latérite C3 stabilisée à lachaux
Résistance moyenneDosage enciment %
Maturité[jours]
Nombre debriques
Resistance Fcj(MPa)
Ecart type
0%14 3 0.0000 0.00028 3 0.0000 0.000
4%14 3 0.0000 0.00028 3 0.0000 0.000
8%14 3 0.0661 0.09428 3 0.0000 0.000
Soumises à l’immersion totale, les briques se désagrègent ou se cassent sous leur propre poids et
présentent donc aucune résistance.
3- Conclusion
Tableau 27: Rapport des Resistances des briques stabilisées à la chaux issues de deuxlatérites
Rapport de résistances sèche C3/C2
Dosage en chaux 0% 2% 4% 8%
Fcj(C3)/Fcj (C2)
en %
108 81 140 82108 90 111 61
118 137 128 89
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 49
Figure 24: Resistances en compression et teneur en chaux des briques de C2 et C3
La figure indique la teneur optimale en chaux et sa résistance correspondante des briques de C2
sont respectivement supérieurs celles de briques de C3. Les briques de C2 ont un comportement
avec la chaux beaucoup meilleure que les briques de C3 mais elles consomment plus de chaux
pour atteindre son optimum.
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
0% 2% 4% 6% 8% 10%
TiR
esi
stan
ceà
laco
mp
ress
ion
sèch
e(M
pa)
Teneur en chaux
Cure C2 etC3 (jours)
9jours C2
14 jours C2
28 jours C2
9 jours C3
14jours C3
28 jours C3
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 50
II- DISCUSSIONS
Au total, nous avons effectué des essais de compression sur 327 briques confectionnées par la
presse manuelle. A dosage égale, la stabilisation au ciment donne les meilleurs résultats en
résistance sèche et humide par rapport à la chaux.
En se basant sur ces résultats on peut conclure la supériorité du ciment sur la chaux pour la
stabilisation de deux latérites employées. Effectivement, ces latérites, de part leur granulométrie,
conviennent plus à la stabilisation au ciment. Leurs courbes granulométriques sont dans le fuseau
granulométrique conseillé par CRATerre pour les briques comprimée en générale mais en dehors
du fuseau qu’il conseille pour la stabilisation à la chaux (A. ELABBADI 1986). Donc, nous
sommes dans un domaine plus privilégié pour la stabilisation au ciment mais portons plus
l’analyse sur les comportements observés avec les deux types de stabilisants.
Aspect des briques pendant la période de cure
Les briques traitées au ciment sont assez sec déjà à partir du 14e jour alors que celles traités à la
chaux présentent un peu plus d’humidité au delà de la période de cure. Nous ne tentons
d’expliquer cette différence mais savons que la chaux nécessite plus de temps pour sa réaction
par rapport au ciment. Avec le ciment une cure humide de 28 j est largement suffisante mais
avec la chaux il faut au moins deux mois. En plus de l’humidité, l’élévation de température
convient à la réaction de la chaux. Certains expérimentateurs ont trouvé que dans certains cas les
résistances sont multipliées par 4 en passant de 10 à20°C et par 10 en passant de 20 à 80°C (A
.ELABBADI, 1986).
Evolution de la résistance en compression à sec
La résistance en compression des briques, de deux latérites, stabilisées au ciment croit
progressivement en fonction du dosage et temps. Celle des briques traitées à la chaux atteint un
maximum à partir d’un certain dosage en chaux et rechute. On observe, surtout pour les C2, une
augmentation du maximum dans le temps. Ces comportements coïncident avec les résultats de
recherche existante.
Pour les deux stabilisations, les meilleures résistances sont obtenues par les briques de la latérite
C2. Par rapport à la latérite C3, La latérite C2 a un taux d’argile un peu plus faible mais plus
active. Donc, on note que les réactions de la chaux dépendent de la nature des argiles utilisées.
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
RESULTATS ET INTERPRETATION
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 51
Les montmorillonites sont très actives, les kaolinites réagissent moins rapidement et les illites
seraient aussi moins réactives et plus difficilement attaquables (M. Vanuat, 1980). Les terres
riches en silicates d’alumine, en silice et en hydroxydes de fer donnent des bons résultats avec la
chaux (H.Houben, H Guillaud 1995).
Le ciment et la chaux ont des caractéristiques bien différentes .Les effets de l’addition de la
chaux vive ou éteinte sont un peu à long terme. Le ciment a des effets plus immédiats.
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
CONCLUSION GENERALE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 53
CONCLUSION GENERALE
Cette étude a permis de parvenir à des résultats assez significatifs entre les comportements
mécaniques des briques de terre comprimées stabilisées au ciment et à la chaux. La stabilisation
au ciment semble plus convenir pour les deux latérites employées. Ce résultat était déjà
prévisible vue la nature plus sableuse de deux latérites.
Il est connu que le ciment convient presque à toutes les terres mais une teneur en argile de plus
de 30% et ou une présence de la matière organique réduisent considérablement ses
performances. Contrairement au ciment, la chaux réagit avec l’argile et donne de bons résultats
avec un taux d’environ 45%. La chaux peut bloquer l’effet de la matière organique jusqu’à un
taux de 20%.
Le choix de type de stabilisant dépend de plusieurs paramètres. Il faut en effet connaitre :
Les propriétés de la terre à stabiliser
Les améliorations envisagées
L’économie du projet : cout et délais de réalisation
Les techniques de mise en œuvre de la terre choisies pour le projet et les
systèmes constructifs.
La maintenance du projet réalisé : cout d’entretien
Il serait donc intéressant d’étendre cette étude sur des latérites plus argileuses et tenir compte des
conditions de mise en ouvre de deux stabilisations. On pourrait aussi examiner la stabilisation
mixte chaux-ciment car ils sont complémentaires. L’utilisation de plusieurs types de chaux serait
également intéressante. La nature de la chaux intervient par sa finesse (importance de surface de
contact), sa teneur en chaux libre (élément actif) et sa carbonatation (contenance de produits
inertes) dans la stabilisation.
Nous rappelons que les essais sur des briques produites par la presse hydraulique ne sont pas en
effectué à cause de la panne du portique d’essai.
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
BIBLIOGRAPHIE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 55
BIBLIOGRAPHIE
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chaux. Conditions de cure et choix des terres, Thèse de doctorat en géologie de
l’ingénieur, école nationale supérieure de Paris ,165p
2. Fiche technique LOCOMAT, Production des BTC, 1998, Ouagadougou.
3. H. Houben, H. Guillaud, 1995, traité de construction en terre, édition Parenthèse,
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4. H.Houben , S.Boubekeur , 1998, Blocs de terre comprimée :Normes, CDI/CRATerre-
EAG, 142p.
5. H.Houben, V.Rigassi, Ph. Garnier, 1996, Blocs de terre comprimée : Equipements de
production,CRATerre, Bruxelles,Belgique ,149p.
6. J.Kouassi, L.Hababou , 1971 , La chaux au Togo : possibilités de production artisanale ,
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8. M. VENUAT, 1980, Le traitement des sols à la chaux et au ciment, pages 141 à 162
9. Narbet Sosthène, Développement des matériaux locaux dans la construction au Burkina-
Faso, mémoire, EIER, Ouagadougou, 2006, 97 p.
10. Raphael Dauphin, Construction en terre au Burkina-Faso, Projet de Master, EPFEL,
Lausanne, 103 P.
11. Urs Wyss, 2005, La construction en matériaux locaux, DDC, Ouagadougou, 78 p.
Sites WEB
http://www.graymont.comfrhttp://terre.grenoble.archi
http://www.ambaburkina/geologie.html
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 57
ANNEXES
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 1
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 58
Annexe 1: Résistance en compression des briques de la latérite C2 stabilisées à la chaux et auciment
1. Resistances en compression à sec
Maturité[jours]
Sections de calcul(cm2)
Charge derupture (KN)
Resistance Fcj(MPa)
Masse brique[Kg]
Mvbrique[Kg/m3]
Dosage : 0%
10 126 17.980 1.43 7.221 1 942.7
10 126 17.330 1.38 7.109 1 912.6
10 126 16.170 1.28 7.022 1 889.2
17 126 14.730 1.17 6.857 1 844.8
17 126 16.880 1.34 6.978 1 877.3
17 126 15.390 1.22 7.125 1 916.9
17 126 15.390 1.22 7.022 1 889.2
17 126 15.460 1.23 6.938 1 866.6
17 126 14.480 1.15 6.910 1 859.0
28 126 15.690 1.25 6.719 1 807.6
28 126 14.820 1.18 6.735 1 811.9
28 126 9.380 0.74 6.454 1 736.3
28 126 13.680 1.09 6.565 1 766.2
28 126 13.350 1.06 6.638 1 785.8
28 126 15.170 1.20 6.943 1 867.9
Dosage ciment : 4%
10 126 32.070 2.55 7.572 2 037.1
10 126 35.960 2.85 7.469 2 009.4
10 126 38.120 3.03 7.499 2 017.5
17 126 36.170 2.87 7.154 1 924.7
17 126 31.950 2.54 7.156 1 925.2
17 126 43.880 3.48 7.352 1 977.9
17 126 37.900 3.01 7.277 1 957.8
17 126 34.690 2.75 7.310 1 966.6
17 126 37.790 3.00 7.415 1 994.9
28 126 39.280 3.12 7.142 1 921.4
28 126 40.530 3.22 7.168 1 928.4
28 126 33.730 2.68 7.050 1 896.7
28 126 43.440 3.45 7.202 1 937.6
28 126 45.270 3.59 7.238 1 947.3
28 126 36.410 2.89 7.155 1 924.9
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 1
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 59
Dosage ciment : 6%
10 126 47.670 3.78 7.707 2 073.4
10 126 50.590 4.02 7.198 1 936.5
10 126 46.580 3.70 7.394 1 989.2
17 126 51.430 4.08 7.411 1 993.8
17 126 52.290 4.15 7.203 1 937.9
17 126 49.620 3.94 7.426 1 997.8
17 126 51.400 4.08 7.446 2 003.2
17 126 50.010 3.97 7.428 1 998.4
17 126 46.510 3.69 7.267 1 955.1
28 126 58.010 4.60 7.449 2 004.0
28 126 54.920 4.36 7.066 1 901.0
28 126 57.360 4.55 7.570 2 036.6
28 126 54.910 4.36 7.278 1 958.0
28 126 59.070 4.69 7.471 2 010.0
28 126 42.730 3.39 6.944 1 868.2
Dosage ciment : 8%
10 126 51.190 4.06 7.446 2 003.2
10 126 56.630 4.49 7.411 1 993.8
10 126 50.010 3.97 7.617 2 049.2
17 126 59.610 4.73 7.379 1 985.2
17 126 56.710 4.50 7.266 1 954.8
17 126 40.790 3.24 7.509 2 020.2
17 126 63.210 5.02 7.207 1 938.9
17 126 60.830 4.83 7.348 1 976.9
17 126 53.020 4.21 7.081 1 905.0
28 126 61.150 4.85 7.358 1 979.6
28 126 63.090 5.01 7.518 2 022.6
28 126 36.250 2.88 7.023 1 889.4
28 126 63.430 5.03 6.989 1 880.3
28 126 58.370 4.63 7.358 1 979.6
28 126 60.530 4.80 7.423 1 997.0
Dosage ciment : 10%
10 126 54.990 4.36 7.425 1 997.6
10 126 57.350 4.55 7.680 2 066.2
10 126 58.810 4.67 7.507 2 019.6
17 126 65.020 5.16 7.404 1 991.9
17 126 73.260 5.81 7.226 1 944.0
17 126 63.140 5.01 7.318 1 968.8
17 126 74.220 5.89 7.215 1 941.1
17 126 73.300 5.82 7.170 1 929.0
17 126 62.230 4.94 7.173 1 929.8
28 126 73.090 5.80 7.028 1 890.8
28 126 56.700 4.50 6.810 1 832.1
28 126 71.970 5.71 7.024 1 889.7
28 126 70.570 5.60 6.872 1 848.8
28 126 72.160 5.73 6.762 1 819.2
28 126 75.750 6.01 7.035 1 892.7
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 1
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 60
Dosage ciment : 12%
10 126 63.960 5.08 7.551 2 031.5
10 126 63.880 5.07 7.199 1 936.8
10 126 63.990 5.08 7.184 1 932.7
17 126 74.500 5.91 7.326 1 970.9
17 126 73.640 5.84 7.480 2 012.4
17 126 70.310 5.58 7.338 1 974.2
17 126 71.830 5.70 7.250 1 950.5
17 126 75.680 6.01 7.343 1 975.5
28 126 79.690 6.32 6.939 1 866.8
28 126 69.860 5.54 6.969 1 874.9
28 126 74.950 5.95 6.938 1 866.6
28 126 72.730 5.77 6.988 1 880.0
28 126 71.100 5.64 6.928 1 863.9
28 126 62.550 4.96 7.036 1 892.9
Maturité[jours]
Sections de calcul (cm2)Charge de
rupture (KN)Resistance Fcj
(MPa)Masse brique
[Kg]Mvbrique[Kg/m3]
Dosage en chaux 2%
8 126 14.31 1.136 7.048 1896.153
8 126 12.21 0.969 7.147 1922.787
8 126 13.27 1.053 7.167 1928.168
15 126 14.59 1.158 7.073 1902.879
15 126 11.83 0.939 6.862 1846.112
15 126 12.43 0.987 7.112 1913.371
15 126 11.23 0.891 6.657 1790.960
15 126 9.4 0.746 6.608 1777.778
15 126 11.42 0.906 6.754 1817.057
28 126 6.8 0.540 6.579 1769.976
28 126 11.95 0.948 6.716 1806.833
28 126 9.57 0.760 6.502 1749.260
28 126 6.82 0.541 6.248 1680.925
28 126 8.73 0.693 6.355 1709.712
28 126 5.98 0.475 6.362 1711.595
Dosage en chaux 4%
8 126 11.32 0.898 7.384 1986.548
8 126 13.52 1.073 7.160 1926.285
8 126 7.41 0.588 7.352 1977.939
15 126 12.73 1.010 6.818 1834.275
15 126 13.35 1.060 7.185 1933.010
15 126 15.85 1.258 7.151 1923.863
15 126 12.24 0.971 7.010 1885.930
15 126 12.42 0.986 7.211 1940.005
15 126 13.42 1.065 6.995 1881.894
28 126 10.21 0.810 6.826 1836.427
28 126 8.85 0.702 6.596 1774.549
28 126 7.63 0.606 6.832 1838.041
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 1
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 61
Dosage en chaux 4% (suite)
28 126 9.41 0.747 6.816 1833.737
28 126 12.28 0.975 6.783 1824.859
28 126 9.88 0.784 6.493 1746.839
Dosage en chaux 6%
8 126 18.28 1.451 7.327 1971.213
8 126 13.58 1.078 7.214 1940.812
8 126 14.33 1.137 7.177 1930.858
15 126 17.72 1.406 6.952 1870.326
15 126 20.54 1.630 7.287 1960.452
15 126 18.5 1.468 7.195 1935.701
15 126 16.27 1.291 7.075 1903.417
15 126 20.18 1.602 7.054 1897.767
15 126 15.76 1.251 7.097 1909.335
28 126 21.58 1.713 7.043 1894.808
28 126 17.46 1.386 6.717 1807.103
28 126 15.05 1.194 6.655 1790.422
28 126 16.75 1.329 6.767 1820.554
28 126 17.91 1.421 6.921 1861.985
28 126 19.46 1.544 7.021 1888.889
Dosage en chaux 8%
8 126 13.51 1.072 7.185 1933.010
8 126 14.04 1.114 7.353 1978.208
8 126 14.03 1.113 7.287 1960.452
15 126 19.18 1.522 7.007 1885.122
15 126 18 1.429 7.052 1897.229
15 126 23.93 1.899 6.808 1831.585
15 126 20.59 1.634 6.971 1875.437
15 126 24.82 1.970 6.856 1844.498
15 126 21.93 1.740 6.773 1822.168
28 126 17.66 1.402 6.717 1807.103
28 126 18.83 1.494 6.346 1707.291
28 126 14.9 1.183 6.579 1769.976
28 126 18.1 1.437 6.598 1775.087
28 126 17.92 1.422 6.896 1855.260
28 126 17.86 1.417 6.721 1808.179
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 1
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 62
2. Resistances en compression humide
Maturité[jours]
Dosage enciment [%]
Sections de calcul(cm2)
Charge derupture (KN)
Resistance Fcj(MPa)
Observations
17 4% 126 18.03 1.4310
17 4% 126 15.46 1.2270
17 4% 126 15.88 1.2603
17 6% 126 22.32 1.7714
17 6% 126 24.3 1.9286
17 6% 126 31.54 2.5032
17 8% 126 37.43 2.9706
17 8% 126 37.69 2.9913
17 8% 126 27.89 2.2135
17 10% 126 45.12 3.5810
17 10% 126 38.54 3.0587
17 10% 126 39.86 3.1635
17 12% 126 37.49 2.9754
17 12% 126 36.59 2.9040
17 12% 126 40.29 3.1976
30 4% 126 16.77 1.3310
Ecraséesaprès 6H
d'immersion etenviron 18 Hde séchage
30 4% 126 16.45 1.3056
30 4% 126 23.14 1.8365
30 6% 126 32.8 2.6032
30 6% 126 31.7 2.5159
30 6% 126 38.88 3.0857
30 8% 126 24.1 1.9127
30 8% 126 32.3 2.5635
30 8% 126 35.78 2.8397
30 10% 126 43.88 3.4825
30 10% 126 32.12 2.5492
30 10% 126 47.36 3.7587
30 12% 126 52.4 4.1587
30 12% 126 43.13 3.4230
30 12% 126 47.33 3.7563
Maturité[jours]
Dosage enchaux [%]
Sections decalcul (cm2)
Charge derupture (KN)
Resistance Fcj(MPa)
Masse brique[Kg]
Observations
28 6% 126 6.07 0.482Ecraséesaprès 6H
d'immersionet environ 18H de sêchage
28 6% 126 3.75 0.300
28 6% 126 4.89 0.390
28 8% 126 8.85 0.702
28 8% 126 8.76 0.695
28 8% 126 16.73 1.328
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 2
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 63
Annexe 2: Résistance en compression des briques de la latérite C3 stabilisées à la chaux etau ciment
1. Resistances en compression à sec
Maturité[jours]
Sections de calcul (cm2)Charge de
rupture (KN)Resistance Fcj
(MPa)
Massebrique[Kg]
Mvbrique[Kg/m3]
Dosage en ciment : 0%
4 126 15.610 1.24 7.391 1 988.4
4 126 18.500 1.47 7.319 1 969.1
4 126 16.935 1.34 7.160 1 926.3
9 126 17.600 1.40 7.040 1 894.0
9 126 19.250 1.53 7.259 1 952.9
9 126 18.720 1.49 7.181 1 931.9
14 126 0.00 7.000 1 883.2
14 126 0.00 7.255 1 951.8
14 126 16.690 1.32 7.188 1 933.8
28 126 19.200 1.52 7.230 1 945.1
28 126 16.540 1.31 6.995 1 881.9
28 126 13.440 1.07 6.940 1 867.1
28 126 13.850 1.10 6.760 1 818.7
28 126 15.120 1.20 6.985 1 879.2
28 126 18.580 1.47 7.205 1 938.4
Dosage en ciment : 4%
4 126 20.750 1.65 7.356 1 979.0
4 126 26.251 2.08 7.562 2 034.4
4 126 21.901 1.74 7.219 1 942.2
9 126 29.390 2.33 7.617 2 049.2
9 126 26.780 2.13 7.382 1 986.0
9 126 22.980 1.82 7.279 1 958.3
14 126 21.910 1.74 7.198 1 936.5
14 126 19.360 1.54 7.408 1 993.0
14 126 22.900 1.82 7.211 1 940.0
28 126 23.430 1.86 7.320 1 969.3
28 126 18.740 1.49 6.910 1 859.0
28 126 21.830 1.73 7.075 1 903.4
28 126 24.680 1.96 6.905 1 857.7
28 126 25.860 2.05 7.240 1 947.8
28 126 22.590 1.79 7.150 1 923.6
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 2
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 64
Dosage en ciment : 8%
4 126 32.740 2.60 7.219 1 942.2
4 126 34.790 2.76 7.348 1 976.9
4 126 30.010 2.38 7.260 1 953.2
9 126 39.650 3.15 7.482 2 012.9
9 126 41.870 3.32 7.368 1 982.2
9 126 38.540 3.06 7.292 1 961.8
14 126 46.720 3.71 7.325 1 970.7
14 126 42.330 3.36 7.323 1 970.1
14 126 42.840 3.40 7.110 1 912.8
28 126 33.710 2.68 7.205 1 938.4
28 126 49.270 3.91 7.175 1 930.3
28 126 50.100 3.98 7.310 1 966.6
28 126 41.030 3.26 7.310 1 966.6
28 126 51.610 4.10 7.395 1 989.5
28 126 49.150 3.90 7.235 1 946.5
Dosage en ciment : 12%
4 126 37.230 2.95 7.610 2 047.4
4 126 31.990 2.54 7.583 2 040.1
4 126 39.570 3.14 7.647 2 057.3
9 126 35.730 2.84 7.593 2 042.8
9 126 44.120 3.50 7.531 2 026.1
9 126 47.670 3.78 7.504 2 018.8
14 126 49.550 3.93 7.500 2 017.8
14 126 47.670 3.78 7.422 1 996.8
14 126 45.010 3.57 7.414 1 994.6
28 126 65.230 5.18 7.410 1 993.5
28 126 62.850 4.99 7.455 2 005.6
28 126 58.220 4.62 7.510 2 020.4
28 126 49.590 3.94 7.415 1 994.9
28 126 50.550 4.01 7.320 1 969.3
28 126 62.610 4.97 7.640 2 055.4
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 2
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 65
Maturité[jours]
Sections decalcul (cm
2)
Charge derupture (KN)
Resistance Fcj(MPa)
Masse brique[Kg]
Mvbrique[Kg/m3]
Dosage en chaux 2%
4 126 7.697 0.611 6.881 1851.224
4 126 5.614 0.446 6.885 1852.300
4 126 7.445 0.591 7.171 1929.244
9 126 10.850 0.861 7.152 1924.132
9 126 9.800 0.778 6.837 1839.387
9 126 11.410 0.906 6.641 1786.656
14 126 14.450 1.147 6.651 1789.346
14 126 8.990 0.713 7.092 1907.990
14 126 8.430 0.669 6.903 1857.143
28 126 12.720 1.010 6.505 1750.067
28 126 13.050 1.036 6.665 1793.113
28 126 7.350 0.583 6.570 1767.554
28 126 10.670 0.847 6.380 1716.438
28 126 11.240 0.892 6.385 1717.783
28 126 13.490 1.071 6.820 1834.813
Dosage en chaux 4%
4 126 12.573 0.998 7.369 1982.513
4 126 11.211 0.890 7.333 1972.828
4 126 12.077 0.958 7.396 1989.777
9 126 15.400 1.222 7.345 1976.056
9 126 17.680 1.403 7.269 1955.609
9 126 11.920 0.946 7.137 1920.097
14 126 14.400 1.143 7.201 1937.315
14 126 13.220 1.049 7.102 1910.681
14 126 16.840 1.337 7.376 1984.396
28 126 11.940 0.948 6.880 1850.955
28 126 12.990 1.031 6.945 1868.442
28 126 12.250 0.972 6.800 1829.432
28 126 13.380 1.062 6.990 1880.549
28 126 12.180 0.967 6.885 1852.300
28 126 11.870 0.942 6.555 1763.519
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 2
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 66
Dosage en chaux 8%
4 126 7.808 0.620 6.983 1878.666
4 126 7.404 0.588 6.828 1836.965
4 126 7.926 0.629 7.169 1928.706
9 126 10.960 0.870 6.872 1848.803
9 126 13.350 1.060 6.749 1815.712
9 126 9.860 0.783 6.955 1871.133
14 126 12.670 1.006 6.804 1830.508
14 126 12.630 1.002 6.693 1800.646
14 126 13.610 1.080 6.793 1827.549
28 126 16.550 1.313 6.595 1774.280
28 126 14.320 1.137 6.805 1830.778
28 126 16.580 1.316 6.510 1751.412
28 126 15.230 1.209 6.850 1842.884
28 126 16.370 1.299 6.930 1864.407
28 126 14.440 1.146 6.620 1781.006
2. Resistances en compression humide
Maturité[jours]
Sections de calcul (cm2)Charge de
rupture (KN)Resistance Fcj (MPa)
Dosage en ciment 0%
14 126 0.000 0.00
14 126 0.000 0.00
14 126 0.000 0.00
Dosage en ciment 4%
14 126 0.000 0.00
14 126 0.000 0.00
14 126 0.000 0.00
Dosage en ciment 8%
14 126 17.970 1.43
14 126 27.050 2.15
14 126 21.840 1.73
28 126 20.030 1.59
28 126 25.050 1.99
28 126 25.590 2.03
Dosage en ciment 12%
14 126 26.550 2.11
14 126 23.720 1.88
14 126 23.330 1.85
28 126 24.260 1.93
28 126 28.390 2.25
28 126 26.230 2.08
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 2
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 67
Maturité[jours] Dosage chaux [%]
Sections de calcul(cm2)
Charge derupture (KN)
Resistance Fcj (Mpa)
14 0% 126 0 0
14 0% 126 0 0
14 0% 126 0 0
14 2% 126 0 0
14 2% 126 0 0
14 2% 126 0 0
14 4% 126 0 0
14 4% 126 0 0
14 4% 126 0 0
14 8% 126 2.5 0.1984127
14 8% 126 0 0
14 8% 126 0 0
28 8% 126 0 0
28 8% 126 0 0
28 8% 126 0 0
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 3
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 68
Annexe 3 : Composition minéralogique des latérites C1 et C2
Composition chimique de la latérite C1
1 2 3 4 5 MoyenneMgO 0,07 0,14 0,12 0,24 0,18 0,15
Al2O3 41,95 39,34 41,34 42,74 43,06 41,69SiO2 44,97 46,47 45,56 44,21 44,43 45,13FeO 11,94 12,93 11,73 11,64 11,18 11,88
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00CaO 0,00 0,06 0,08 0,01 0,00 0,03TiO2 0,86 0,87 0,87 1,00 1,00 0,92K2O 0,21 0,19 0,30 0,16 0,14 0,20
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXE 3
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 69
Composition chimique de la latérite C2
1 2 3 4 5 Moyenne
MgO 0,27 0,44 0,43 0,35 0,18 0,33
Al2O3 35,09 35,29 36,35 35,59 34,48 35,36
SiO2 43,73 44,06 43,54 41,97 43,92 43,45
FeO 19,36 18,62 18,00 20,45 19,75 19,24
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
CaO 0,17 0,10 0,23 0,20 0,10 0,16
TiO2 1,01 1,19 1,19 1,18 1,23 1,16
K2O 0,37 0,31 0,26 0,26 0,33 0,30
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
Annexe 4 : Résultats des analyses géotechniques
1. Analyses granulométriques
Latérite C1
ModulesAFNOR
tamismm
Refuspartiels
50 80
49 63
48 50
47 40
46 31.5
45 25
44 20
43 16
42 12.5
41 10 10.0
40 8
39 6.3 33.2
38 5 52.5
37 4 107.7
36 3.15 154.5
35 2.5 110.9
34 2 63.7
33 1.6 44.0
32 1.25 37.7
31 1 37.6
30 0.8 36.5
29 0.63 43.4
28 0.5 68.8
27 0.4 45.9
26 0.315 69.0
25 0.25 64.9
24 0.2 54.7
23 0.16 51.1
22 0.125 41.9
21 0.1
20 0.08 57.0
19 0.063
18 0.050
17 0.040
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
Résultats des analyses géotechniques
Refuspartiels
Refuscumulés
% Refuscumulés
%Passantscumulés
Observations
10.0 10.0 0.3% 99.8%
10.0 0.3%
33.2 43.2 1.1% 98.9%
52.5 95.7 2.4% 97.6%
107.7 203.4 5.1% 94.9%
154.5 357.9 8.9% 91.1%
110.9 468.8 11.7% 88.3%
63.7 532.5 13.3% 86.7%
44.0 576.5 14.4% 85.6%
37.7 614.2 15.4% 84.6%
37.6 651.8 16.3% 83.7%
36.5 688.3 17.2% 82.8%
43.4 731.7 18.3% 81.7%
68.8 800.5 20.0% 80.0%
45.9 846.4 21.2% 78.8%
69.0 915.4 22.9% 77.1%
64.9 980.3 24.5% 75.5%
54.7 1 035.0 25.9% 74.1%
51.1 1 086.1 27.2% 72.8%
41.9 1 128.0 28.2% 71.8%
1 128.0 28.2%
57.0 1 185.0 29.6% 70.4%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
70
Observations
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 71
Latérite C2
ModulesAFNOR
tamismm
Refuspartiels
Refus cumulés% Refuscumulés
%Passantscumulés
Observations
50 80
49 63
48 50
47 40
46 31.5
45 25 76.0 76.0 2.5% 97.5%
44 20 11.0 87.0 2.9% 97.1%
43 16 57.0 144.0 4.8% 95.2%
42 12.5 156.0 300.0 10.0% 90.0%
41 10 103.0 403.0 13.4% 86.6%
40 8 173.0 576.0 19.2% 80.8%
39 6.3 174.0 750.0 25.0% 75.0%
38 5 161.0 911.0 30.4% 69.6%
37 4 135.0 1 046.0 34.9% 65.1%
36 3.15 122.0 1 168.0 38.9% 61.1%
35 2.5 103.0 1 271.0 42.4% 57.6%
34 2 81.0 1 352.0 45.1% 54.9%
33 1.6 101.0 1 453.0 48.4% 51.6%
32 1.25 74.0 1 527.0 50.9% 49.1%
31 1 73.0 1 600.0 53.3% 46.7%
30 0.8 56.0 1 656.0 55.2% 44.8%
29 0.63 51.0 1 707.0 56.9% 43.1%
28 0.5 68.0 1 775.0 59.2% 40.8%
27 0.4 46.0 1 821.0 60.7% 39.3%
26 0.315 46.0 1 867.0 62.2% 37.8%
25 0.25 50.0 1 917.0 63.9% 36.1%
24 0.2 40.0 1 957.0 65.2% 34.8%
23 0.16 42.0 1 999.0 66.6% 33.4%
22 0.125 1 999.0 66.6%
21 0.1 1 999.0 66.6%
20 0.08 58.0 2 057.0 68.6% 31.4%
19 0.063
18 0.050
17 0.040
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 72
Latérite C3
ModulesAFNOR
tamismm
Refuspartiels
Refuscumulés
% Refuscumulés
%Passantscumulés
Observations
50 80
49 63
48 50
47 40
46 31.5
45 25
44 20
43 16 47.0 47.0 1.9% 98.1%
42 12.5 72.0 119.0 4.8% 95.2%
41 10 93.0 212.0 8.5% 91.5%
40 8 148.0 360.0 14.4% 85.6%
39 6.3 126.0 486.0 19.4% 80.6%
38 5 125.0 611.0 24.4% 75.6%
37 4 136.0 747.0 29.9% 70.1%
36 3.15 100.0 847.0 33.9% 66.1%
35 2.5 90.0 937.0 37.5% 62.5%
34 2 70.0 1 007.0 40.3% 59.7%
33 1.6 67.0 1 074.0 43.0% 57.0%
32 1.25 60.0 1 134.0 45.4% 54.6%
31 1 68.0 1 202.0 48.1% 51.9%
30 0.8 53.0 1 255.0 50.2% 49.8%
29 0.63 53.0 1 308.0 52.3% 47.7%
28 0.5 69.0 1 377.0 55.1% 44.9%
27 0.4 72.0 1 449.0 58.0% 42.0%
26 0.315 46.0 1 495.0 59.8% 40.2%
25 0.25 56.0 1 551.0 62.0% 38.0%
24 0.2 46.0 1 597.0 63.9% 36.1%
23 0.16 46.0 1 643.0 65.7% 34.3%
22 0.125 35.0 1 678.0 67.1% 32.9%
21 0.1 1 678.0 67.1%
20 0.08 40.0 1 718.0 68.7% 31.3%
19 0.063
18 0.050
17 0.040
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 73
2. Sédimentométrie
Latérite C1
HeuresTempscumulé tc delecture
LectureR
Température
T °c
Correction
CT+Cm-Cd
Lecturecorrigée Rc
Profondeur
effectiveHr (cm)
FacteurF
Diamètreéquivalen
t Ф(m)
Pourcentage
des grains <Ф
P (%)
Passantéchantillo
n p(p = C.P)
en %
t0=
09:26:00
09:26:3030 s
1005.5 32.5 4.2 1009.7 13.8 0.92 62 78.2% 55.0%
09:27:001 min
1004.5 32.5 4.2 1008.7 14.0 0.92 44 70.1% 49.3%
09:28:002 min
1004 32.5 4.2 1008.2 14.1 0.92 31 66.0% 46.5%
09:31:005 min
1004 32.5 4.2 1008.2 14.1 0.92 20 66.0% 46.5%
09:36:0010 min
1004 32.5 4.2 1008.2 14.1 0.92 14 66.0% 46.5%
09:46:0020 min
1004 32.5 4.2 1008.2 14.1 0.92 10 66.0% 46.5%
10:06:0040 min
1003.5 32.5 4.2 1007.7 14.2 0.92 7 62.0% 43.6%
10:46:0080 min
1002.5 32.5 4.2 1006.7 14.4 0.92 5 53.9% 37.9%
13:26:004 h
1001.5 33.5 4.5 1006.0 14.5 0.91 3 48.5% 34.1%
09:26:00 J+124 h
1001.5 32.5 4.2 1005.7 14.6 0.92 1 45.8% 32.2%
Latérite C2
HeuresTempscumulé tc delecture
LectureR
Température
T °c
Correction
CT+Cm-Cd
Lecturecorrigée Rc
Profondeur
effectiveHr (cm)
FacteurF
Diamètreéquivalen
t Ф(m)
Pourcentagedes grains <
ФP (%)
Passantéchantillon p(p = C.P) en
%t0
=08:23:0
0
08:23:3030 s
1006.5 31.5 3.8 1010.3 14.3 0.91 63 82.2% 25.8%
08:24:001 min
1006 31.5 3.8 1009.8 14.4 0.91 44 78.3% 24.6%
08:25:002 min
1004.5 31.5 3.8 1008.3 14.7 0.91 32 66.3% 20.8%
08:28:005 min
1004 31.5 3.8 1007.8 14.8 0.91 20 62.3% 19.6%
08:33:0010 min
1003 31.5 3.8 1006.8 15.0 0.91 14 54.4% 17.1%
08:43:0020 min
1002.5 31.5 3.8 1006.3 15.1 0.91 10 50.4% 15.8%
09:03:0040 min
1002 31.5 3.8 1005.8 15.2 0.91 7 46.4% 14.6%
09:43:0080 min
1002 31.5 3.8 1005.8 15.2 0.91 5 46.4% 14.6%
12:23:004 h
1001.5 32.5 4.2 1005.7 15.2 0.90 3 45.1% 14.2%
08:23:00 J+124 h
1001 32 4.0 1005.0 15.3 0.90 1 39.8% 12.5%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE 74
Latérite C3
HeuresTempscumulé tc delecture
LectureR
Température
T °c
Correction
CT+Cm-Cd
Lecturecorrigée Rc
Profondeur
effectiveHr (cm)
FacteurF
Diamètreéquivalen
t Ф(m)
Pourcentage
des grains <Ф
P (%)
Passantéchantillo
n p(p = C.P)
en %
t0
=15:40:0
0
15:40:3030 s
1007 34 4.7 1011.7 14.0 0.90 61 93.9% 29.4%
15:41:001 min 1006.
534 4.7 1011.2 14.1 0.90 43 89.9% 28.1%
15:42:002 min
1006 34 4.7 1010.7 14.2 0.90 31 85.8% 26.9%
15:45:005 min
1006 33 4.3 1010.3 14.3 0.91 20 83.2% 26.0%
15:50:0010 min 1005.
533 4.3 1009.8 14.4 0.91 14 79.1% 24.8%
16:00:0020 min
1005 33 4.3 1009.3 14.5 0.91 10 75.1% 23.5%
16:20:0040 min
1005 32.5 4.2 1009.2 14.5 0.91 7 73.8% 23.1%
17:00:0080 min 1004.
532.3 4.1 1008.6 14.6 0.91 5 69.2% 21.6%
19:40:004 h 1003.
532 4.0 1007.5 14.8 0.92 3 60.4% 18.9%
15:40:00 J+124 h
1002 35.5 5.2 1007.2 14.9 0.88 1 57.7% 18.0%
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
3. Bleu de méthylène (VBS)
ESSAI AU BLEU DE METHYLENE (VBS)
Latérite C1
Client :
Chantier : C1(ZI)
Opérateur :
Date &heure :
Repère
Sondage n°:
Coord. : Voir plan de repérage
Désignations
IDENTIFICATION ECHANTILLON
Dmax échantillon (en mm)
Masse sec du prélèvement (en g)Masse sec passant le tamis de 5 mm
g)
-> Coefficient pondérale C fraction 0/5
TENEUR EN EAU (prise n°2)
Poids humide prise n°2 (en g)
Poids sec prise n°2 (en g)
-> Teneur en eau du matériau
VALEUR AU BLEU VBS (prise n°1)Masse sec 0/5 mm introduite en solution
(en g)
Volume de bleu introduit (en cm3)
-> Valeur de Bleu
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
ESSAI AU BLEU DE METHYLENE (VBS)
Norme de réf.:
NF P 94-068Titrage du
Bleu :
Remarques
Voir plan de repérage
Horison n°1 Horison n°2 Horison n°3
(Epaisseur …. à ….m)
(Epaisseur …. à ….m)
(Epaisseur …. à ….m)
5 mm 5 mm
2 000.0 gMasse sec passant le tamis de 5 mm (en
1 807.0 g
Coefficient pondérale C fraction 0/5 90.4%
120.0 g
117.5 g
2.1%
VALEUR AU BLEU VBS (prise n°1)Masse sec 0/5 mm introduite en solution
60.0 g
25 cm3
0.4
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
75
ESSAI AU BLEU DE METHYLENE (VBS)
Titrage duBleu :
10 g/l
Horison n°3 Horison n°4
(Epaisseur …. à …. (Epaisseur …. à ….m)
5 mm 5 mm
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL
Latérite C3
Client :
Chantier : C3(CC3D)
Opérateur :
Date &heure :
Repère
Sondage n°:
Coord. : Voir plan de repérage
Désignations
IDENTIFICATION ECHANTILLON
Dmax échantillon (en mm)
Masse sec du prélèvement (en g)Masse sec passant le tamis de 5 mm
g)
-> Coefficient pondérale C fraction 0/5
TENEUR EN EAU (prise n°2)
Poids humide prise n°2 (en g)
Poids sec prise n°2 (en g)
-> Teneur en eau du matériau
VALEUR AU BLEU VBS (prise n°1)Masse sec 0/5 mm introduite en solution
(en g)
Volume de bleu introduit (en cm3)
-> Valeur de Bleu
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
PAR LE CIMENT ET PAR LA CHAUX ETEINTE
ANNEXES 4
MEMOIRE DE FIN D’ETUTDE DE MASTER GENIE CIVIL – 2iE
Norme de réf.:
NF P 94-068Titrage du
Bleu :
Remarques
Voir plan de repérage
Horison n°1 Horison n°2 Horison n°3
(Epaisseur …. à ….m)
(Epaisseur …. à ….m)
(Epaisseur …. à ….m)
5 mm 5 mm
1 987.0 gMasse sec passant le tamis de 5 mm (en
936.0 g
> Coefficient pondérale C fraction 0/5 47.1%
60.0 g
58.2 g
3.1%
VALEUR AU BLEU VBS (prise n°1)Masse sec 0/5 mm introduite en solution
60.0 g
30 cm3
0.2
ETUDE COMPARATIVE ENTRE L’AMELIORATION DES BRIQUES EN TERRE
76
Titrage duBleu :
10 g/l
Horison n°3 Horison n°4
(Epaisseur …. à …. (Epaisseur …. à ….m)
5 mm 5 mm