Telechargé par Richmond l'ingénieux

Memoire Mahamat Saleh.

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THEME :
ETUDE COMPARATIVE ENTRE l’AMELIORATION DES
BRIQUES EN TERRE COMPRIMEE STABILISEE PAR LE
CIMENT ET LA CHAUX ETEINTE
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER EN
INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
OPTION : GENIE CIVIL
Présenté et soutenu par
MAHAMAT SALEH IBRAHIM YACOUB
Travaux dirigés par :
Ismaïl GUEYE, Enseignant-Chercheur
(Chef UTER-ISM)
et
Raffaele VINAI, Enseignant-Chercheur
Promotion 2009/2010
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
REMERCIEMENTS
Ce travail a pu être réalisé grâce à la collaboration de certaines personnes. Ainsi, je
teins à remercier sincèrement tous ceux qui mon apporté leur contribution tout au long de
cette projet.
Je teins à témoigner ma gratitude à :
-
Monsieur Ismaël GUEYE et Monsieur Raffaele VINAI, qui ont bien voulus
m’accepter dans ce travail de recherche, pour leur disponibilité, leur
connaissance scientifique, leur soutien intellectuel, leur promptitude à donner
des réponses aux difficultés rencontrées, leur soutien moral et matériel ;
-
Mr Kabore, responsable de laboratoire national de bâtiment et de travaux publics,
aussi que son personnel technique trouvant l’expression de nos chaleureux
remerciements pour le sérieux accordé à la réalisation des essais de compression.
-
Monsieur Zi MAMADOU, Madame Chantal NIKIEMA aussi que leur personnel,
pour leur appui logistique et leur sérieux accordé à la confection des briques.
-
Monsieur Salif Kabore pour tous ses appuis lors des essais.
-
Ma gratitude est dirigée également vers tous mes enseignants et toute personne
ayant aidé à l’élaboration de ce travail, à tous mes collègues de la promo.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
I
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
RESUME
Depuis près de 10 000 ans la terre est l'un des principaux matériaux de construction utilisés
sur notre planète. Plus d'un tiers des habitants du globe vit aujourd'hui dans des habitats en
terre. Elle présente des nombreux avantages environnementaux, sociaux et culturels. La
recherche porte sur l’étude comparative entre l’amélioration des briques en terre stabilisée par
le ciment et la chaux éteinte.
Les recherches ont été menées en partenariat avec deux entreprises CC3D et ZI MAMADOU.
Les briques sont confectionnées au 2 entreprises, les briques standard à ZI avec une pression
comprise entre 20 à 40bars et les briques en terre comprimée de 2éme génération à CC3D
avec des pressions statique de 100bars. Aux deux laboratoires LNBTP et le laboratoire de 2IE
pour l’identification des sols et les essais des compressions des briques.
Le but de cette étude se porte sur la comparaison de la résistance mécanique des briques
stabilisée par le ciment et la chaux éteinte selon les deux modes d’exécution. Ces essais
permettent de mettre n évidence que l’ajout en quantité minimale de stabilisant peut apporter
une amélioration notable dans la résistance de briques. La caractérisation et l’influence de la
teneur de stabilisants a été étudiées avec plusieurs dosages ont été utilisés pour la stabilisation
avec le ciment et la chaux.
Les briques ont été soumises à une cure humide sous film plastique de 45 jours au maximum
selon les périodes d’essai de compression fixés à 7, 14, 28 et 45 jours. Les mesures de la
résistance à la compression étaient faites par la méthode d’écrasement des briques sèche
(directement sortie de la conservation) et humides (immersion totale de 6heures). Les résultats
obtenus sur les briques stabilisée au ciment, montrent que la résistance en compression sèche et
humide croit progressivement en fonction du dosage et du temps. En revanche avec la
stabilisation à la chaux, les caractéristiques de résistance montrent une tendance moins univoque.
La résistance maximale sèche obtenue par les briques de la latérite C1 stabilisée à 12% de ciment
est de 9,14MPa et celui de C2 à 12% est 12,50MPa. La stabilisation à la chaux donne 2,02MPa
pour les briques de la latérite C1 à 12% et 5,09MPa pour C2 à 12%. La perte de résistance après
immersion par rapport à la résistance sèche est : 30 à 50% pour les briques stabilisé au ciment et
50 à 60% pour la chaux.
La stabilisation dépend de la granulométrie et du teneur en argile. Pour la stabilisation au ciment
la terre doit contenir au environ 70 à 80% de sable et 20 à 30% d’argile et limon. Elle doit
contenir au moins 45% d’argile pour la stabilisation à la chaux.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
II
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
En fin, quelques perspectives pour la présente étude ont été proposées dans la conclusion.
Mots clés : Terre stabilisée au ciment, terre stabilisée à la chaux, brique de terre comprimée,
résistance à la compression, Construction en terre, matériau.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
III
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ABSTRACT
Since nearly 10.000 years the earth is one of main construction materials used by mankind.
More than one third of the inhabitants of the planet live currently in earth habitats. Earth
construction has many environmental, social and cultural advantages. Our research has been
carried out on the comparative study between the improvement of soil bricks stabilized by
cement and extinct lime.
This research was supported by two companies, CC3D and ZI MAMADOU, for the bricks
preparation and by two laboratories, LNBTP and 2IE lab, for the soil properties definition and
brick compressive strength study.
The goal of this study is to make the comparison of the mechanical resistance of bricks
stabilized by cement and extinct lime. It acts to show that the addition in minimal quantity of
stabilizing can result in a notable improvement in the brick resistance. To characterize the
influence of the content of stabilizing, several percentages were used for lime and cement
stabilization. The bricks are subjected to a wet cure less than 45 days plastic film to the
maximum according to the trial periods of compression fixed at 7, 14, 28 and 45 days.
Measurements of the compressive strength were made on dry bricks (as per the stock
conditions) and wet bricks (total immersion for 6 hours). As far as the resistance of bricks
stabilized with cement is concerned, results appear consistent, with a gradual increase of the
resistance in dry and wet conditions according to mixing ratios and curing time. The soil
stabilization with lime shows less straightforward trends. Maximum dry resistance obtained
for the C1 and C2 laterite stabilized with cement is 9,14MPa and it has been obtained
12,50MPa respectively. Soil stabilization with lime gives 2,02MPa for bricks of the C1
laterite and 5,09MPa for C2. The wet resistance, compared to dry resistance, shows a decrease
of about 30 to 50% for cement treatment and 50 to 60% for lime treatment.
Stabilizing parameters depend on the grain size distribution and on clay content. For the
stabilization with the cement, the soil must contain approximately 70 to 80% of sand and 20
to 30% of clay and silt. The stabilization with lime is more indicated for soils containing at
least 45% of clay.
Some perspectives for the development of this study have been outlined in the conclusions.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
IV
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Key words: Soils stabilization with cement, soil stabilization with lime, compressed soil
brick, compressive strength, earth construction materials.
LISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES
BLT
: Bloc de latérite taillée
BTC
: Bloc ou Brique de terre comprimée
BTS
: Blocs de terre stabilisée
C.S
: Coefficient de sécurité
C1
: Carrière C1
C2
: Carrière C2
CRATerre
: Centre international de la construction en terre
EAG
: Ecole d’Architecture de Grenoble (France)
Fcj
: Resistance en compression après j jours de conservation
GGBS
: Ground Granulated Blastfurnace Slag
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
ONG
: Organisation non gouvernementale
Rcm
: Résistance à la compression moyenne
UEMOA
: Union des Etats Monétaires de l’Afrique de l’Ouest
Wl
: Limite de liquidité
Wop
: Teneur en eau optimale (Proctor modifié)
Wp
: Limite de plasticité
γd
: Densité sèche maximale (Proctor modifié)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
V
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
SOMMAIRE
INTRODUCTION .................................................................................................................1
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ET PRESENTATION ......................3
I.
GENERALITE ....................................................................................................................................................... 3
I.1- L’utilisation de la terre au Burkina Faso (O.YAMEOGO, Al,200) ......................................... 3
I.1.1- La production.................................................................................................................................. 3
I.1.2- La construction............................................................................................................................... 3
I.2- Les blocs de terre comprimée......................................................................................................... 4
I.2.1- Définition ......................................................................................................................................... 4
I.2.2- cycle de production des blocs de terre comprimée............................................................. 4
I.2.3- Avantages des blocs de terre comprimée (H.Houben, Al, 1994) ....................................... 5
I.2.4- Situation des blocs de terre comprimée au Burkina-Faso .................................................... 6
I.3- LA LATERITE .................................................................................................................................... 8
I.3.1- définition........................................................................................................................................... 8
I.3.2- caractéristiques de latérites......................................................................................................... 8
I.3.3- utilisation des latérites au Burkina.............................................................................................. 9
I.4- Le ciment ..........................................................................................................................................10
I.4.1- définition.........................................................................................................................................10
I.4.2- processus de fabrication .............................................................................................................10
I.5- La chaux............................................................................................................................................11
I.5.1- Définition .......................................................................................................................................11
I.5.2- Caractéristiques de la chaux......................................................................................................12
I.5.3- cycle de la chaux...........................................................................................................................12
II.
Stabilisation ........................................................................................................................................................ 12
II.2- objectif ..............................................................................................................................................13
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
VI
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
II.3- procédés...........................................................................................................................................13
II.4- Critères de convenance................................................................................................................14
II.5- Stabilisation au ciment...................................................................................................................16
II.6- Stabilisation à la chaux...................................................................................................................17
III.
Résultats des Etudes de stabilisation faites par différentes hauteurs................................................. 18
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES................... 21
I. INTRODUCTION........................................................................................................ 21
II.
SITUATION DES CARRIERS............................................................................. 21
III.
ESSAI D’IDENTIFICATION ............................................................................... 22
IV.
RESULTATS DES ESSAIS .................................................................................. 23
V.
Confection des briques............................................................................................ 25
VI.
ESSAI DE COMPRESSION DES BRIQUES ................................................... 28
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION........................................... 31
VI.
Discussion.................................................................................................................. 42
Conclusion ........................................................................................................................... 46
BIBLIOGRAPHIE................................................................................................................. 47
ANNEXES............................................................................................................................ 48
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
VII
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES
Liste des tableaux
Tableau 1:Moyens de stabilisation de la terre remaniée ...................................................................................... 13
Tableau 2: Activité argileuse ................................................................................................................................ 15
Tableau 3 : Resistances en compression des briques de terres comprimée .......................................................... 15
Tableau 4:Composition chimique de la latérite .................................................................................................... 18
Tableau 5:Composition chimique de la latérite .................................................................................................... 19
Tableau 6:Composition chimique de la latérite .................................................................................................... 19
Tableau 7:Composition chimique de la latérite .................................................................................................... 21
Tableau 8: Caractéristique géotechniques des latérites ....................................................................................... 23
Tableau 9:Résultats des activités argileuses......................................................................................................... 23
Tableau 10:Dosage en matériau ........................................................................................................................... 26
Tableau 11: Dosage en Chaux et Ciment utilisé ................................................................................................... 26
Tableau 12:Analyse de prix de stabilisant des briques des la presse manuel....................................................... 43
Tableau 12:Analyse de prix de stabilisant des briques des la presse hydraulique ............................................... 44
Liste des Figures
Figure 1 : cycle de production des blocs de terre comprimée (V.HOUBEN et AL, 1994)...................................... 5
Figure 2: Zones et pôles d’utilisation de BTC au Burkina-Faso (Matériaux locaux, Urs Wyss 2005) .................. 7
Figure 3: Norme donnée par le traité de construction en terre (CRATerre, 1995) ........................................... 15
Figure 4: Situation des deux carrières.................................................................................................................. 21
Figure 5: Courbes granulométriques de C1 et C2................................................................................................ 24
Figure 6:Courbes granulométriques de C1 brouillé et corrigé .......................................................................... 24
Figure 7: Malaxeurs à axe rotatif vertical............................................................................................................ 27
Figure 8: la Presse hydraulique électrique et la Presse manuelle TERSTARAM................................................ 27
Figure 9: Stockage des briques............................................................................................................................. 28
Figure 10: Presse électrique LNBTP .................................................................................................................... 29
Figure 11: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées de C1et C3 ....................... 32
Figure 12: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C1) ........................ 32
Figure 13:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C1)........................................................ 33
Figure 14: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C2)...................... 34
Figure 15: Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C3)....................................................... 34
Figure 16: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C1).............. 35
Figure 17: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C1) ....................................................... 36
Figure 18: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C2).............. 37
Figure 19: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C2) ....................................................... 37
Figure 20: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C1)............ 38
Figure 21: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées au ciment (C2)............ 39
Figure 22: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C1)........... 40
Figure 23: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées à la chaux (C2)........... 41
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
VIII
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
INTRODUCTION GENERALE
Depuis près de 10 000 ans la terre est l'un des principaux matériaux de construction utilisés
sur notre planète. Plus d'un tiers des habitants du globe vit aujourd'hui dans des habitats en
terre. On dénombre de très nombreux modes de construction qui traduisent l'identité des lieux
et des cultures: adobes, pisé, torchis, façonnage, bauge, blocs comprimées, des blocs taillés...
Les techniques de production en terre varient du procédé le plus rudimentaire, manuel,
artisanal à celui le plus sophistiqué, mécanisé, industriel.
De nombreuses méthodes de fabrication de briques en terre ont été mises en œuvre en Afrique
et particulièrement au Burkina Faso, en relation avec le niveau de développement de l'habitat
en milieu urbain et rural. Parmi celles-ci, les procédés de compactage et de stabilisation
chimique de la terre par adjonction d’un stabilisant notamment le ciment, la chaux
etc…confèrent à la brique des propriétés physiques et mécaniques déterminantes pour son
comportement vis-à-vis des sollicitations qui lui sont imposées. Dans tous les cas, la texture et
la structure de la terre, sa porosité et sa granulométrie sont des éléments essentiels du
comportement de la brique par rapport à l'humidité de l'air et à l'action directe de la pluie.
Bien que le problème de la résistance de la brique de terre ait toujours intéressé les ingénieurs
en bâtiment, il reste encore difficile à résoudre dans un cadre général. En effet, ce travail de
recherche se propose de faire une étude comparative de blocs de terre comprimée stabilisée
d’une part par le ciment et d’autre part par la chaux éteinte. Ce travail de recherche se
propose de comparer l’effet de stabilisation de ciment à celui de la chaux sur la modification
de la résistance des blocs de terre comprimée. La comparaison porte essentiellement sur les
résistances mécaniques des briques en fonction des durées de cure (7, 14, 28 et 45jours).
Ce pendant, une bonne maîtrise des techniques d'identification des terres orientera les choix
en matière de stabilisation.
L’utilisation du ciment 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. D’après ces études, il a été défini que la chaux
convient plus à une terre avec un taux d’argile non négligeable et le ciment est plutôt meilleur
avec une terre sableuse.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
1
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
L’ensemble de ces travaux devraient contribuer au développement des matériaux locaux en
constituant une référence scientifique et technique pour valoriser la production des blocs de
terre comprimée.
Ce mémoire se compose de 3 parties :
La première partie est consacrée à l’étude bibliographique, la présentation des matériaux et la
stabilisation. Pour la stabilisation on va voir pourquoi, quand et comment faire la stabilisation
du matériau, quel sont les principes, les moyens et le mécanisme à suivre pour atteindre
l’objectif énoncé.
La deuxième partie concerne l’ensemble des méthodes et techniques utilisées ainsi que les
matériels et les moyens mis en œuvre les essais d’identification des matériaux, la production
du BTC et la vérification de la résistance à la compression : il consiste donc à caractériser les
terres des différentes carrières. L’identification correcte de la terre est essentielle pour décider
de son utilisation ou de sa stabilisation. La reconnaissance de la terre s’effectue par des essais
de terrain et des essais de laboratoire.
En troisième partie nous étudions l’évolution de la Resistance à la compression de briques
secs et humides, en donnant une interprétation pour les résultats obtenus.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
2
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ET
PRESENTATION
I.
GENERALITE
I.1- L’utilisation de la terre au Burkina Faso (O.YAMEOGO, Al,200)
I.1.1- La production
Le Burkina Faso recèle d’un large panel de ressources pouvant être utilisées pour la
production de matériaux de construction, définis comme étant localement produits avec
plus ou moins d’intrants importés additionnés aux matières premières du pays. Pierres
granitiques, latéritiques, grès, marbres, terres, limons, clinker...Toutefois, la production
des matériaux locaux est, principalement, le fait de petites structures qui relèvent
essentiellement de l’artisanat et en majorité du secteur informel. La majorité de la
production des matériaux locaux, quelle que soit sa qualité, ne passe pas par un lieu
conventionnel de vente de matériaux de construction. Ils se négocient directement sur
leur lieu de production, sur la base d’accords entre le producteur et les clients. Ce qui
implique le plus souvent une production en fonction des commandes fermes réglées au
préalable ; donnant ainsi aux producteurs la latitude de pouvoir investir sur les matières
premières, les outils, voire les personnels nécessaires pour satisfaire à la demande dans
les délais.
La production des matériaux locaux est divisée en deux catégories d’unité de production :
 La production manuelle : Elle concerne les matériaux locaux traditionnels, les Adobes
et le BLT.
 La production mécanisée et motorisée : Elle concerne les matériaux Tuiles, BTC, le
Pavés…
I.1.2- La construction
A l’instar des producteurs, les constructeurs utilisant les matériaux locaux, relèvent pour la
plupart du secteur informel. En effet, près de 60% du marché de la construction au Burkina
Faso est détenu par le tâcheronnat. Si l’on restreint ce marché au seul secteur de l’habitat, la
part prise par les tâcherons et le secteur informel passe au-delà de 85%. C’est le mode
prédominant car plus flexible. Il permet au plus grand nombre de produire du logement
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
3
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
notamment sans la possibilité d’avoir recours à un financement conventionnel (prêt bancaire,
micro crédit, hypothèque, ...).
Les constructeurs utilisant les matériaux locaux peuvent être scindés en deux catégories :
 Formelle : Ceux qui travaillent avec l’Etat, les ONG ou les structures de promotion
des matériaux locaux. Ils utilisent des matériaux ayant une norme technique.
 Non formelle : ces sont des entreprises qui travaillent avec les commerçants, les petits
associations… ils utilisent tout les matériaux et même ceux qui dits matériaux
traditionnels.
I.2- Les blocs de terre comprimée
I.2.1- Définition
Le bloc de terre comprimée est une évolution moderne du bloc de terre moulée, plus
communément dénommé bloc d’adobe. L’idée de compacter la terre pour améliorer la qualité
et la résistance de bloc de terre moulée est pourtant ancienne et à l’aide de pilons de bois que
l’on réalisait les premiers blocs de terre comprimée. Elle a été développée aux années 50 dans
le cadre d’un programme de recherche sur l’habitat rural en Colombie.
Le BTC est très régulier en forme et en dimension, ils sont pleins ou perforés ce qui permet de
réaliser des travaux de maçonnerie très variés. Les blocs de terre comprimée, son fabriquées à
partir de terre humide et compactée dans une presse.
Le bloc de terre comprimée peut être stabilisé. Dans ce cas on parle alors de « bloc de terre
comprimée stabilisée ». Stabiliser la terre, c’est modifier les propriétés d’un système terreeau-air pour obtenir des propriétés permanentes compatibles avec des applications
particulières.
I.2.2- cycle de production des blocs de terre comprimée
Le cycle de la production de BTC est montré à la figure1.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
4
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Terre
Extraction
Stabilisant
Eau
Achat
Achat
Dosage
Dosage
Extraction carrière
Stockage
Préparation
Séchage
Tamisage
Dosage sec
Mélange sec
Mélange
Mélange humide
Réaction
Moulage
Pressage
Pressage
Démoulage
Cure humide
Cure
Séchage
Stockage
Stockage
Figure 1 : cycle de production des blocs de terre comprimée (V.HOUBEN et AL, 1994)
I.2.3- Avantages des blocs de terre comprimée (H.Houben, Al, 1994)
 économiques :
-
Réduction de la fuite des devises par une diminution des matériaux importés (ciment,
acier et bois)
-
une production manuelle à haute intensité de main d’œuvre qui favorise l’économie
locale.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
5
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
 écologiques :
-
réduction d’émission de CO2, dont 5% de l’émission mondiale provient de la
production de ciment,
-
réduction importante d’énergie consommée pour le transport du matériau de
construction.
 disponibilité :
-
la terre est disponible en quantités quasiment illimitées dans la plupart des régions.
-
production possible de l’échelle artisanale à l’échelle industrielle, possibilité de
produire directement sur le chantier,
 confort:
-
atténuation de l’amplitude et de la rapidité des variations climatiques à l’intérieur des
bâtiments, grâce à une grande inertie thermique.
-
autorégulation du taux d'humidité à l'intérieur des réalisations grâce aux matériaux
 Qualité architecturale
-
produits aux dimensions standardisées, modulaires, réguliers et précis,
-
permet la réalisation des architectures aux murs apparents
I.2.4- Situation des blocs de terre comprimée au Burkina-Faso
La production de Blocs de Terre Comprimée (BTC) est localisée principalement dans la zone
du centre du Burkina (Wyss 2005). Les villes ayant des infrastructures en BTC sont : Fada
Ngourma, Kaya, Kongoussi, Koudougou, Tenkodogo, Ouahigouya et la zone de
Ouagadougou (figure2). Dans ces villes, on retrouve des Petites et Moyennes Entreprises
(PME) de production de BTC.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
6
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 2: Zones et pôles d’utilisation de BTC au Burkina-Faso (Matériaux locaux, Urs Wyss
2005)
Le marché de construction en BTC bénéficie, encore, en plus de LOCOMAT,
de
l’intervention et de l’appui de beaucoup d’autres organismes. ICI et BUCO qui interviennent
dans le cadre du programme pour le développement des villes moyennes (PDVM) pour la
construction et la production 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, (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
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
7
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
poteaux - poutres en béton armé, l’absence d’enduit extérieur et l’utilisation du bloc de terre
en toiture >>.
I.3- LA LATERITE
I.3.1- définition
Venant du latin << later >> qui signifie << brique >>, la latérite désigne une roche rouge ou
brune. Il s’agit d’une roche superficielle omniprésente sous le tropique (Buchanan en 1807).
Au sens large, la latérite désigne l’ensemble des matériaux, meuble ou indurés riche en
hydroxyde de fer ou d’aluminium, constituant des sols, des horizons superficiels, des horizons
profonds de profil d’altération.
I.3.2- caractéristiques de latérites
Les latérites présentent plusieurs traits caractéristiques sur le plan morphologique, chimique et
minéralogique.
 Morphologie :
On trouve deux types de latérite sur le plan morphologique :
 Une latérite meuble servant aussi bien dans la construction des routes que la
construction des maisons en bloc des terres comprimée.
Hétérogène et discontinue, elle est généralement graveleuse et se retrouve dans les
zones concrétionnés et gravillonneur.
 Une latérite indurée servant a la construction des maisons en blocs des terres taillée.
Les latérites indurées présentent des formes extrêmement diverses. R.Maignien (1964)
évoque la complexité du matériau en mettant en évidence des descriptions
morphologiques faite par différents auteurs. Tout fois plusieurs traits se dégagent :
 Induration : le durcissement de la latérite est mise en place ou alors acquis par
exposition a l’air. Tout le degré d’induration sont presque observable ; on
passe ainsi d’une roche en pleine cohérente a une roche plus dure difficilement
cassable au marteau.
 Structure : elle est
extrêmement variée et se résume à trois modes
d’assemblages :

Les éléments durcis et forment un squelette cohérent et continu ;

Les éléments durcis sont des concrétions ;
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
8
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte

Les éléments durcis cimentent les matériaux préexistants.
 Couleur : elle est variée ; on observe des couleurs qui parte du roseau brun en
passant par l’ocre et le rouge.
 Densité : elle dépend de la composition chimique et varie entre 2,5 à 3,6.elle
augment avec la teneur en fer et diminue avec la teneur en alumine.
 Chimique et minéralogique :
On retrouve trois constituants majeurs dans les latérites qui jouent un rôle important dans le
processus d’induration de ces dernières. Il s’agit de :
 Le fer se trouve sous forme d’hématite de formule chimique Fe2O3 qui confer à la
latérite sa couleur rouge mais aussi sous forme de goethite de formule (αFe2O(OH)) ;
 L’aluminium, sous forme d’alumine dont la formule chimique est Al2O3dans les
latérites ;
 La silice de formule chimiqueSiO2 est souvent sous forme combiné dans les latérites :
kaolinites (Al2Si2O5(OH)4).
I.3.3- utilisation des latérites au Burkina
L’utilisation des blocs des latérites au Burkina Faso remonte à l’époque de la
colonisation : de nombreuses écoles et églises construites en ce matériau sont encore intactes
actuellement.
Des nos jours, les latérites sont utilisés soit dans la construction routière, soit dans la
construction des bâtiments :
 La latérite meuble est la plus exploitée et sert à produire des blocs de terre (cuits,
comprimés), des tuiles pour la construction des habitations mais aussi dans les travaux
publics où elle joue un grand rôle dans les remblais, les couches de fondation et de
base dans le cas des routes revêtues ou tout simplement de couche de roulement dans
le cas des routes en terre mais aussi dans les petits barrages en terre, digues dans
certaines régions du Burkina Faso.
 La latérite indurée n’est pas aussi utilisée que la latérite meuble. Son utilisation dans
le bâtiment est fréquente dans les pays comme le Burkina Faso et surtout l’Inde. On la
retrouve comme maçonnerie de remplissage des murs des bâtiments mais quelquefois
en mur de soutènement.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
9
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
I.4- Le ciment
I.4.1- définition
Le ciment est un liant hydraulique qui se présente généralement sous forme d’une poudre
grise. Il sert à fabriquer du béton et du mortier : additionné d’eau, le ciment durcit pour former
une masse solide, résistante et notamment sous l’eau (puisqu’il s’agit d’un liant hydraulique).
I.4.2- processus de fabrication
Les matières premières essentielles sont la roche calcaire et l'argile. Elles sont broyées et
éventuellement additionnées de produits secondaires. Le mélange obtenu s'appelle le cru et est
composé d'environ 80 % de calcaire et d'environ 20 % d'argile.
Dans le procédé dit à voie sèche, le plus courant aujourd'hui, le cru est préchauffé (et donc
séché) dans un précalcinateur. Il est ensuite introduit dans un four cylindrique et tournant,
aujourd'hui toujours horizontal (légèrement incliné). Leur longueur varie de 30 à 110 mètres.
Un brûleur chauffe l'intérieur du four entre 1 400 et 1 500 °C. Le composant principal des
ciments
industriels
actuels
est
le
clinker,
appelé
aussi
"scorie".
Le clinker résulte de la cuisson à 1 450° C de 80 % d’un mélange de calcaire et de 20 %
d’argile, appelés " crus ".Cette formule classique est celle du ciment dit Portland. D'autres
types de ciments sont obtenus par adjonction de différents constituants secondaires.
L'argile, composée principalement de silicates d'alumine, se fragmente sous l'effet de la
chaleur en ses constituants : silice et alumine. Ceux-ci se combinent ensuite à la chaux
provenant du calcaire pour donner des silicates et des aluminates de chaux. Au cours de la
cuisson, de profondes modifications chimiques des constituants du cru se produisent. En
premier lieu apparaît une émission de ferro-aluminate tétra calcique, de consistance pâteuse
ou liquide. Lorsque le fer est épuisé par cette réaction, il se forme de l'aluminate tricalcique
fondu. Ces deux corps fondus constituent le liquide des fours à ciment. Celui-ci dissout la
silice et la chaux qui se combinent alors et cristallisent sous forme de silicates de chaux. Ce
phénomène progressif constitue la "clinkérisation". Le clinker obtenu est ensuite moulu dans
des broyeurs à boulets : grands cylindres métalliques horizontaux, rotatifs, et à moitié remplis
de boulets d'acier. Le clinker est broyé, après ajout de gypse (de 3 à 5 %), pour donner le
ciment.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
10
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
I.5- La chaux
I.5.1- Définition
Le calcaire est une pierre d’origine naturelle comportant des niveaux élevés de carbonates de
calcium et/ou de magnésium. Le terme « chaux » désigne les produits dérivés du calcaire,
notamment la chaux vive, la chaux éteinte et la chaux hydraulique. L’utilisation des produits à
base de chaux et de calcaire remonte à la préhistoire. Utilisés depuis plus de 12000 ans, il
s’agit des plus anciens matériaux utilisés par l’humanité dans toutes sortes d’applications : en
art et en architecture, dans les matériaux de construction, la préparation des aliments, les soins
de toilette personnels, les produits chimiques industriels et bien plus.
Les trois grandes familles de chaux (chaux aérienne, chaux naturelles et chaux
hydrauliques) se différencient par la composition de leur matière première, le calcaire, et leur
manière de faire prise.
 Les chaux aériennes : fabriquées à base de calcaire pur, ces chaux font prise et
durcissent au contact du gaz carbonique contenu dans l'air. Cette prise très longue
limite le retrait et développe une faible résistance à long terme.

La chaux vive (CaO)
C’est le premier produit 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).
 Les chaux naturelles : fabriquées à base de calcaire siliceux, elles débutent leur prise
au contact de l'eau et finissent de durcir au contact de l'air. Plus réactive, leur
résistance augmente dans le temps.
 Les chaux hydrauliques sont des chaux recomposées avec différents liants. Elles
suivent le même processus de prise, dans des proportions différentes liées au
pourcentage des matériaux qui les composent.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
11
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
I.5.2- Caractéristiques de la chaux
La chaux est un liant naturel et écologique. Elle offre des avantages tel que :
 Un pouvoir assainissant et désinfectant
 Une esthétique que l’on peut obtenir avec un autre liant ;
 Une participation à la respiration de l’ouvrage ;
 Une élasticité ;
 Une tenue dans le temps encore inégalité ;
 Une absorption des CO2 lors de la carbonisation.
I.5.3- cycle de la chaux
Les produits dérivés du calcaire (CaCO3) possèdent la capacité unique d’être transformés
et de reprendre leur forme originale. Le cycle de la chaux consiste à cuire le calcaire pour
former la chaux vive (CaO). La chaux éteinte (Ca(OH)2) peut alors être produite en ajoutant
de l’eau à la chaux vive. Le dioxyde de carbone contenu dans l’atmosphère peut alors réagir
avec la chaux éteinte pour la reconvertir en calcaire.
II.
Stabilisation
La stabilisation des sols au ciment et à la chaux a connu un progrès important durant les
trente dernières années. Ce progrès a été marqué par la connaissance des mécanismes des
réactions entre terre – ciment et terre – chaux, par l’importance et la qualité des travaux au
laboratoire et surtout par les expérimentations et les réalisations sur le terrain. Cette technique
permet donc l’utilisation en couche de forme des chaussées. Dans le domaine de la
construction en terre, le stabilisant le plus utilisé est le ciment. Mais ce dernier s’adapte mal
aux argiles, sa fabrication nécessite beaucoup des installations importantes et son importation
coute cher; le recours à la chaux comme stabilisant apparait de ce fait intéressant, mais sa
fabrication demeure toujours archaïque au Burkina.
II.1- Définition :
La stabilisation est l’ensemble des procédés permettant d’améliorer les caractéristiques d’une
terre, a fin de créer un matériau permettant la fabrication des blocs de terre comprimée.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
12
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
II.2- objectif
En stabilisant, nous intervenons sur la texture et structure de la terre. Cinq opérations
possibles sont :

La réduction de volume de vide entre les particules ;

La fermeture des vides qui ne peuvent être supprimés ;

L’augmentation des liens entre les particules.

Améliorer les caractéristiques mécaniques de la terre (résistance à la compression,
cohésion) en réduisant les vides entre les particules, en améliorant ou en créant des
liaisons entre les particules.

Réduire la sensibilité a l’eau (gonflement, retrait) et la perméabilité en bouchant les
vides entre les particules.
II.3- procédés
Trois procédés permettent de stabiliser la terre :
1) Stabilisation mécanique : le compactage de la terre modifie se densité, sa résistance
mécanique ainsi que sa compressibilité, sa perméabilité et sa porosité.
2) Stabilisation physique : les propriétés d’une terre peuvent être modifiées en
intervenant sur sa texture, c'est-à-dire en mélangeant judicieusement des fractions de
grains de taille différentes.
3) Stabilisation chimique : d’autres matériaux au des produits chimiques peuvent être
ajoutés à la terre. Les liants (ciment et chaux éteinte) crées entre les grosses particules
du sol des liaisons mécaniquement résistantes même si le matériau se trouve ensuite en
présence d’eau.
Tableau 1:Moyens de stabilisation de la terre remaniée (CRATerre,1995)
Stabilisant
Nature
Sans apport de stabilisant
Procédé
Moyens
Principe
Créer un milieu dense
Mécanique
Densifier
qui
bloque les pores et les canaux
capillaires.
Avec
apport
de stabilisant
Stabilisants
inertes
Minéraux
physique
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
Armer
13
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Créer
une
armature
omnidirectionnelle qui réduit le
mouvement
Fibres
Enchainer
Créer un squelette inerte qui
s’oppose à tout mouvement
Liants
Liaisonner
Stabilisants
physico-
Former des liaisons chimiques
stables entre les cristaux d’argile
Chimique
Entourer les grains de terre d’un
chimiques
imperméabiliser
film imperméable et boucher les
pores et canaux
Hydrophobants
Eliminer
Hydrofuger
l’absorption
au
maximum
et
l’adsorption
d’eau
II.4- Critères de convenance
Bien que théoriquement on puisse traiter au ciment et à la chaux tous les types de sols un
certain nombre de conditions doivent être respecté, l’efficacité du traitement amène à définir
des critères permettant de juger de l’aptitude du matériau.
a) Critères sur le matériau
Les bonnes performances des terres stabilisées ou non dépendent largement de la
granulométrie (CLIFTON, 1977-1979) pour qu’une terre donne des briques ayant de bonnes
caractéristiques mécaniques, elle doit contenir une quantité d’argile et de limon non
négligeable. Une bonne terre doit contenir environ 70% à 80% de sable et 20% à 30% de
limon et d’argile pour les briques non stabilisée ou stabilisée par le ciment (CLIFTON, 1978).
Pour le cas de stabilisation par la chaux la teneur maximal en argile est de l’ordre de 45%.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
14
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 33: Norme donnée par le traité de construction en terre (CRATerre, 1995)
b) Teneur en argile
Tableau 2: Activité argileuse (MARIOTTI, 1982)
Caractéristiques recommandées
Caractéristiques acceptables
200 ≤ f x IP ≤ 400
170 ≤ f x IP ≤ 500
8 ≤ IP ≤ 15
7 ≤ IP ≤ 20
f = Pourcentage d’élément passant à 0,08mm
IP = indice de plasticité
c) Essais de résistances à la compression
Dans le traité de construction en terre (H. Houben et H. Guillaud, 1995) on trouve des valeurs
indicatives sur les caractéristiques mécaniques des blocs de terre stabilisée.
Tableau 3 : Resistances en compression des briques de terres comprimée (CRATerre,
1995)
Blocs de terre comprimés
Latérites stabilisée 12 à
Stabilisé à 8% de
19 %
de chaux,
Comprimé à ciment,
comprimé à 300 bars,
Caractéristiques
20 bars
comprimé à 20étuvés à 95% H.R sous
40 bars
pression à 90°C
>120 bars
Resistance à la compression Environ 20 20 à50 bars
bars
sèche à 28 jours
>20 bars
>20 bars
Resistance à la compression 0 à 5 bars
humide à 28 jours (24h
dans l’eau)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
15
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
II.5- Stabilisation
tabilisation au ciment
a) Mécanisme de stabilisation
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
16
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Dans la terre, le ciment hydraté réagit de deus façon (H .Hauben et H.Guillaud, 1995) la
réaction avec lui-même : formation d’un mortier de ciment pur hydraté et la réaction avec le
squelette sableux.
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.
b) Efficacité et Dosage
Les dosages dépendent de la texture et de la structure et du mode de mise en œuvre. 4 à 12%
du poids de la terre sèche donne de bons résultats. Certaines n’exigent que 3% et d’autre, au
même dosage, se comportent moins bien qu’avec le ciment. En générale il faut au moins 6%
de ciment pour obtenir des résultats satisfaisants. La résistance en compression reste très
dépendante du dosage. (Blocs de terre comprimée : normes régionales)
II.6- Stabilisation à la chaux
a) Mécanisme de stabilisation
Les théories de la stabilisation à la chaux suggèrent cinq mécanismes de bases (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%.
-
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.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
17
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
-
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.
b) Efficacité et Dosage
Pour la stabilisation ordinaire à la chaux éteinte, on pratique en général de dosage de 4 à 12%
équivalents à ceux pratiqués avec le ciment (CRATerre 1995). Mais on notera que pour la
chaux, il existe une quantité optimale pour chaque terre. La stabilisation à la chaux est
particulièrement bien adaptée au procédé de production de BTC.
III.
Résultats des Etudes de stabilisation faites par différentes
hauteurs
De nombreuses informations trouvées dans plusieurs publications pour la stabilisation des
briques comprimée sont compilées.
Tableau 4:Composition chimique de la latérite
Auteurs
Années
A.HAKIMI
(L'laboratoire
public d'essai
Matériel
Eprouvette
1998
cylindrique
(ciment)
et d'étude)
SOLOMO
BTS
AYED
ciment
Pierre
Thèse
BTS
Menkana
2004
ciment
avec
avec
Essais
Résultats
Pourcentage Durée (jours) Rcm(MPa)
Résistance
en 4%
21
2,2
21
4,92
en 8%
28
3,5
compression simple 4%
28
2
en 6%
7
4
8%
7
3,8
compression simple
10%
le Résistance
le Résistance
compression
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
18
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
simple
10%
7
5,3
6%
28
5,2
8%
28
6,5
10%
28
8
 Résultats obtenus par J.E. OTI (2009) sur la stabilisation à la chaux.
OTI (2009) a trouvé que la résistance à la compression des briques d’argile stabilisée à la
chaux pour un mélange de GGBS-LOC (LG1 et LG2) et un mélange de GGBS-LOC (PG1 et
PG2) sont montrée dans le tableau Suivant :
Tableau 5:Composition chimique de la latérite
Auteurs
Années Matériel Essais
J.E. OTI,
J.M.
2009
Kinuthi
BTC
stabilisée
à
la
chaux
Résultats
Echantillons
Résistance
en
LG1
compression
LG2
simple
RCm
PG1
PG2
7
jours
2,8
2,4
1,7
28 jours
3,8
3,7
3,4
56 jours
6,5
5,6
5
90 jours
7,4
6
5,5
1,5
3,3
4,8
5,1
Le travail montre que la résistance à la compression des briques stabilisée à la chaux
augmente en fonction de temps de conservation. PG1 et PG2 sont des briques stabilisée par la
chaux hydraulique ont montrés une faible résistance à la compression en fonction de l’âge de
cure, avec une valeur minimale de 1,5MPa. Mais contrairement à la chaux hydraulique, les
éprouvettes de LG1 et LG2 ont été stabilisée par la chaux éteinte, ont montés une
augmentation progressive de la résistance à la compression.
 Résultats obtenus par Alfred B. Ngowi sur la résistance des blocs stabilisée au ciment
et à la chaux
Tableau 6:Composition chimique de la latérite
Auteurs
Alfred
Années
B. 1997
Matériels
Résistance
en
compression
sèche
BTC stabilisée au Ciment
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
Chaux
19
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Ngowi
ciment et à la Dosage
chaux
MPa
Pourcentage MPa
1,84
4,55
5,9
6,8
8,5
0%
1,8
4,98
6,02
8,12
10,64
0%
Sol Mahalapye
0%
5%
8%
10%
15%
5%
8%
10%
15%
1,84
2,65
3,14
3,85
5
Sol Tsabong
0%
5%
8%
10%
15%
5%
8%
10%
15%
1,8
2,16
3,1
3,23
3,73
Ngowi et Al (1997) ont montré l’effet de la résistance à la compression des briques stabilisée
à la chaux et au ciment. Les résultats d’essais ont montrés que la résistance des briques
stabilisée au ciment est deux fois plus supérieure que la résistance des briques stabilisée à la
chaux. Les résultats ont montrés aussi que un sol contenant plus de sable est moins d’argile
est plus approprié à la stabilisation au ciment, alors que un sol contenant un taux d’argile plus
élevé est meilleur pour la stabilisation de chaux.
Il a montré aussi qu’un sol qui a un taux de sable élevé résiste plus à absorption et l’érosion
d’eau, une fois stabilisée avec un teneur de 5% en ciment. Mais le brique stabilisée à la chaux
résiste mal à l’effet d’absorption et d’érosion. L’augmentation du contenu de chaux augmente
l’absorption d’eau dans les briques.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
20
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
EXPERIMENTALES
I.
INTRODUCTION
Cette partie décrit l’ensemble des méthodes et techniques utilisées dans le cadre de cette
étude ainsi que le matériel et les moyens mis en œuvre. Elle est structurée de façon
chronologique. Ainsi, après les prélèvements des échantillons en carrière, on a tour à tour
procédé identification, à la caractérisation physique, ainsi qu’à la caractérisation
chimique et minéralogique, ensuite à la préparation des différents traitements, à leur
application sur les échantillons puis à la caractérisation mécanique des échantillons
traités y compris des échantillons témoins.
II.
SITUATION DES CARRIERS
Les terres utilisée proviennent de deux carriers, carrière C1 et carrière C2.
Ces carriers sont situés à quelque kilomètre de Ouagadougou ; dans l’axe OuagadougouPabré (Tableau7 et figure4).
Tableau 7:Indication géographique des carrières
Carrière
Coordonnées
Observation
Latitudes
Longitudes
C2
12°29’59,3’’
1°33’12,2’’
Carrière en exploitation
C1
12°28’53,6’’
1°33’17,2’’
Carrière en exploitation
Figure 4: Situation des deux carrières
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
21
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
III.
ESSAI D’IDENTIFICATION
La première étape consiste à connaitre la terre locale. L’identification correcte de la terre du
site est essentielle pour décider de son utilisation ou de sa stabilisation. La reconnaissance de
la terre s’effectue par des essais de terrain et des essais de laboratoire.
Pour être utilisable la terre doit répondre aux critères de convenance établis par l’expérience.
Les critères de convenance spécifiques aux terres destinées à la production de BTC sont
précisés eu égard aux caractéristiques de texture, de plasticité et de compressibilité.
III.1- ANALYSES DE TERRAIN
Nous avons pratiqué sur le terrain quelques essais simples permettant d’apprécier certaines
caractéristiques de la terre de chaque carrière.
-
Essai visuel : il permet d’apprécier la taille des grains qui la composent.
Dans la carrière de C1, nous constatons que la terre est composée de fraction fine et graviers
mais les cailloux sont inexistants. Au niveau de la carrière C2 la fraction fine est très
importante tandis que les cailloux et les graviers sont inexistants.
-
Essai de toucher
L’essai de toucher complète l’examen visuel. La terre est triturée entre les doigts, la
perception tactile nous renseigne sur la grosseur des grains.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
22
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
A l’état sec, la terre des carrières de C1 et C2 présentent des mottes résistantes à
l’écrasement ; mouillée, elle colle légèrement aux doigts. Nous somme donc en présence
d’une terre légèrement argileuse.
III.2- ESSAIS DE LABORATOIRE
Les essais d’identification au laboratoire (granulométrie, sédimentomètrie, poids spécifiques,
limites d’Atterberg, bleu de méthylène VSB et Proctor modifié) sont réalisés sur les deux
échantillons prélevés dans les différentes carrières (C1 et C2) après une identification visuelle.
IV.
RESULTATS DES ESSAIS
L’analyse granulométrique et sédimentométrique ont montré que les échantillons du carrier de
C1 sont des sols latéritiques (d’environs 56% de sable, de 30% de limons et 14% d’argileux).
Les teneurs en particules colloïdales (< 2 mm) sont d’environ 13%.
Les résultats de l’analyse granulométrique sont exprimés sous forme d’une courbe appelée
courbe granulométrique qui donne le pourcentage cumulé d’éléments de dimension inférieure
à chaque diamètre.
Nous constatons sur ces courbes que les plus gros grains du sol C1 à une taille d’environ
16mm et pour le sol C2 à une taille d’environ 25mm.
Les résultats des essais sont récapitulés sur le tableau ci-dessous.
Tableau 8: Caractéristique géotechniques des latérites
Granulométrie
Limites
d’Atterberg
%<2,5mm %<2mm %<80µm %<15µm %<2µm Wl Wp Ip
%
%
%
Matériaux
C2
72,17
69
57
40
31
33 24
10
Compactibilité
C1)
63,51
61
52,07
40,3
35
45
27
18
γd
g/cm 3
Wopm
%
Bleu
de
Méthylène
VBS
g/100g
1,54
15
0,4
1,52
16,6
1,2
Tableau 9:Résultats des activités argileuses
Matériaux
IP
F x IP
A
C1
10
365,5
0,30
C2
18
375,6
0,58
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
23
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Les deux matériaux conviennent à la fabrication des blocs de terre comprimée. Les critères
complémentaires f x IP sont vérifiés.
Activité, A = IP/%<2
m
CAILLOUX
GRAVIER
GROS SABLE
SABLE FIN
Poucentage tamisats cumulés
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
LIMON
ARGILE
EC2
EC1
100
10
Ouverture des tamis
1
0,1
0,01
0,001
Dimensions [mm]
sédimentométrie
0,0001
Equivalent
Figure 5: Courbes granulométriques de C1 et C2
A la phase de préparation de C1, la terre était brouillée pour éliminer et les gros cailloux.
Mais après brouillage, la courbe granulométrique sort du fuseau recommandé pour la
fabrication de BTC. Une lithoo-stabilisation était faite en ajoutant 25%
5% de sable pour corrigé la
granulométrie (figure6).
CAILLOUX
GRAVIER
GROS SABLE
SABLE FIN
Poucentage tamisats cumulés
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
LIMON
ARGILE
Corrigé
Brouillé
100
10
Ouverture des tamis
1
0,1
Dimensions [mm]
sédimentométrie
0,01
0,001
0,0001
Equivalent
Figure 6:Courbes granulométriques de C1 brouillé et corrigé
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
24
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
V.
Confection des briques
1- Préparation de la terre
Les opérations de préparation de la terre vont avoir un rôle déterminant sur la qualité finale
des blocs. Elles vont parfois rendre possible, par la correction de granularité qu’elles
apportent, l’utilisation de la terre qu’on ne pourrait employer brutes. La préparation est
presque indispensable pour les blocs stabilisés afin de garantir une bonne répartition du
stabilisant qui ne peut agir efficacement si la terre est en mottes. Même pour des blocs non
stabilisé, les mottes ou nodules de terre empêcheront une compression homogène et seront des
points faibles à l’intérieur des blocs. La préparation va aussi permettre de corriger les
éventuels défauts de granularité.
Pour avoir un mélange homogène des constituants minéraux, de l’eau, du stabilisant, il faut
briser les mottes jusqu’à Ø >200mm. Car il faut avoir au moins 50% de grains de Ø <5mm.
2- Tamisage et brouillage
La fabrication faite à l’entreprise C2 est le système de tamisage manuel. Un treillis métallique
de 5mm de diamètre fixé sur un cadre est maintenu obliquement par des jambes rigides. On
jette la terre au sommet du tamis, incliné à environ 50°. En jouant sur son inclinaison on peut
augmenter ou diminuer les refus.
3- Dosage des stabilisants
Le dosage du stabilisant se fait grâce à une mesure connue, selon le pourcentage désiré.
Le matériau que nous avons utilisé est un mélange de latérite et sables avec C1 et de la latérite
simple avec C2.
Avec la terre de C1, un mélange de granulométrie optimale était préparé (75% de latérite et
25%de sable) à la teneur en eau optimal (Tableau10).
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
25
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Tableau 10:Dosage en matériau
Entreprise/dosage
Latérite (%)
Sable (%)
C1
75
25
C2
100
0
Le dosage en ciment et la chaux correspondent à un pourcentage en poids de matériau sec.
Nous avons fabriqué des blocs sans ajout de stabilisant et avec ajout de stabilisant.
Tableau 11: Dosage en Chaux et Ciment utilisé
Dosage en ciment (%)
Dosage en chaux (%)
0%
6%
7%
8%
9%
10%
11%
12%
4% 5% 6%
7%
8%
9%
10%
11%
12%
4- Le malaxage
Le malaxage est la préparation sont des opérations importantes dans la fabrication de BTC. La
répartition de stabilisant doit être homogène pour que son effet soit égal pour tout le mélange.
Cette homogénéité est conditionnée par le malaxage. Plus il sera homogène et plus le taux de
stabilisation pourra être réduit soit une baisse de coût pour une persistance de qualité. Le
mélange se fait d’abord à sec s’il faut ajouter à la terre des matériaux secs (chaux, ciment,
sable).
L’eau nécessaire au mélange ne sera ajoutée en pluie ou pulvérisation qu’en fin de malaxage,
après une phase nécessaire de malaxage à sec. Elle sera ajoutée progressivement jusqu’à
l’obtention d’un mélange homogène à la teneur en eau optimale.
Le malaxage peut s’effectuer à l’aide des machines spéciales ``malaxeurs’’.
Le temps entre le malaxage et moulage a été très réduit, afin d’évité la prise anticipée de
stabilisant et la création des concrétions qui seront néfastes à la résistance mécanique des
blocs.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
26
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 7: Malaxeurs à axe rotatif vertical
5- Pressage et Moulage
Le pressage est l’action qui consiste à resserrer les grains. Cette densification s’obtient par la
mise en œuvre d’efforts de resserrement, statique ou dynamique. Les paramètres qui
définissent le contacte inter granulaire sont la texture et la structure de la terre. Le contact de
la texture dépend du choix granulaire, mais le contact de la structure dépend de la densité de
la terre.
L’amélioration de la densité c'est-à-dire la diminution de la porosité de la terre est obtenue en
comprimant la terre avec une presse.
On a utilisé deux presses différentes pour la fabrication. La presse manuelle pour la latérite
C2 et la presse hydraulique électrique pour la latérite C2.
Figure 8: la Presse hydraulique électrique et la Presse manuelle TERSTARAM
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
27
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
6- CONDITION DE CURE
Les conditions de conservation des briques dans le temps jouent un rôle très important dans
l’évolution de leur résistance. Des soins apportés dans la fabrication et la conservation
peuvent éviter des baisses et des dispersions important des résistances. Pour les blocs
stabilisés au ciment et à la chaux éteinte, la présence d’eau à l’intérieur des blocs est
indispensable pour que le stabilisant atteigne sa résistance maximale, une température élevée
va également contribuer. Les blocs doivent non seulement abrités du soleil et du vent, mais
aussi les maintenus en ambiance humide et chaux : risque de dessèchement trop rapide en
surface pouvant provoquer la formation de fissure de retrait.
Pour notre cas, les briques stabilisés sont stockés à l’ abri, humidifiés par recouverte d’un film
de plastique qui maintient une élévation bénéfique et donnant une humidité relative proche à
100%.
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 7 à 48 jours
d’âge.
Figure 9: Stockage des briques
VI.
ESSAI DE COMPRESSION DES BRIQUES
L’essai de résistance à la compression doit être réalisé en un moment convenable qui soit
représentatif de la qualité du matériau. C’est pourquoi on mesure la résistance à la
compression finale de blocs stabilisé au ciment et à la chaux après 28jours et 45jours de cure.
Les essais de résistance à la compression sont réalisés sur des blocs confectionnés par la
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
28
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
presse hydraulique pour la carrière C1 et par la presse manuelle pour la carrière C2. Ces blocs
sont écrasés à plat, dans la même position qu’ils occupent dans la construction.
La presse utilisée pour cet essai est la presse électrique de Laboratoire National de Bâtiments
et de Travaux Publics offert par l’UEMOA.
Figure 10: Presse électrique LNBTP
1- ESSAI ET MESURE
Les essais mécaniques s'appliquent indifféremment sur les blocs de terre comprimée secs ou
ayant subi un essai de remontés capillaires ou d'immersion.
On remarque que les résultats sont étroitement liés aux chemins de sollicitations pendant la
fabrication et la cure des matériaux. Pour cela, il est indispensable d'enregistrer tout les
renseignements relatifs aux chemins de compactage et de séchage des blocs pour pouvoir
interpréter et analyser les résultats trouvés dans les essais mécaniques. Les résultats d'essais
doivent donc mentionner les dimensions, l'âge et la densité sèche des échantillons.
Les blocs doivent être pesés (à 5 g près) et mesurés précisément (à 0,5 mm près) avant essai, et
la teneur en eau résiduelle doit être évaluée après essai. Les échantillons prélevés sur
l'ensemble des blocs doivent avoir une densité sèche identique, seule une variation de 1%
maximum est tolérée entre blocs d'un même échantillonnage.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
29
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
2- PRINCIPE
L'objet de cet essai est de déterminer la résistance nominale en compression simple des blocs de
terre compressée. Il s'agit de soumettre un échantillon constitué de deux demi-blocs superposés
et collés par un joint de mortier de terre à une compression simple jusqu'à la rupture.
3- MODE OPERATOIRE (M.Oliver, A Mesbah, 1997)
 Couper les blocs en deux. Les superposer et les coller par une fin joint de mortier (1 cm
max.) en les humidifiant légèrement.
 Laisser sécher l'éprouvette 2 à 3 jours à température ambiante.
 Placer une plaque et disposer le tout sur le plateau inférieur de la presse (cet ensemble
constitue un -système anti-frettage qui autorise les déplacements transversaux libres de
l'échantillon).
 Poser sur cet ensemble l'échantillon constitué des deux demi-blocs.
 Centrer l'ensemble (les deux demi-blocs et le système anti-frettage) entre les plateaux
rotulés de la presse.
 Appliquer la charge d'une manière continue et sans à coup, à une vitesse régulière de 0,5
mm/s jusqu'à rupture complète de l'échantillon.
Relever la charge maximale supportée par l'échantillon au cours de l'essai.
La résistance à la compression moyenne des blocs est la moyenne arithmétique des résistances à
la compression d'au moins trois essais réalisés sur des échantillons d'un même lot.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
30
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CHAPITRE III : RESULTATS ET
INTERPRETATION
Les briques doivent présenter un certain nombre de qualités, répondant à des performances
minimales, pour pouvoir être utilisées comme matériau de construction.
Pour valider les procédures d’essais sur les briques, des nombreuses essais de comparaison
ont été réalisés avec différents matériaux pour lesquels les identifications et les paramètres de
mise en œuvre ont été très précisément enregistrés en fin de vérifier la reproductibilité des
résultats.
Après chaque période de conservation, les briques sont soumises à l’effort de compression
directe jusqu’à la rupture. Le but cherché est justement d’augmenter au maximum la
résistance et de supprimer l’influence de la teneur en eau des briques.
La résistance en compression humide des briques non stabilisées est nulle. Elles se
désintègrent complètement en moins d’une heure d’immersion.
I.
RESISTANCES EN COMPRESSION DES BRIQUES NON
STABILISEES
I.1- Briques non stabilisées issu du carrier C1 et C2
Les résultats obtenus sont sur la figure11
Résistance à la compression secs
(MPa)
Non Stabilisée C1 et C2
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0% C2
0% C1
0
10
20
30
40
50
Durée de cure (jours)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
31
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 11: Resistance en compression et durée de cure des briques non stabilisées de
C1et C3
Le schéma de la figure11 nous montre l’évolution de la résistance en compression des briques
non stabilisée issue de C1 et C2. On remarque la courbe de C2 est supérieur à celle de C1
c'est-à-dire les valeurs de la résistance de C2 sont supérieur a C1. Cela s’explique par le fait
qu’il y a une forte fraction argileuse au niveau de C2 ou soit lié à la préparation des
échantillons.
Les briques non stabilisée issue de C2 donnent des résultats très satisfaisants, les résistances
obtenues sont supérieures à 1MPa. Mais celui de C1 sont acceptable comprit ente 0,4 et 0,6.
Donc, les deux résultats 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.
II.
RESISTANCES
EN
COMPRESSION
STABILISEES AU CIMENT
DES
BRIQUES
II.1- Resistance en compression des Briques stabilisées au ciment
Résistance à la compression secs (MPa)
issues de la latérite C1
Brique stabiliisée au ciment C1
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
-
6%
7%
8%
9%
10
11%
0
10
20
30
40
50
12%
Durée de cure (jours)
Figure 12: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment
(C1)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
32
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Résistance à la compression séche
(MPa)
Briques stabilisée au ciment C1
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
-
45j
28j
14j
7j
-
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
Teneur en ciment
Figure 13:Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C1)
Le schéma de la figure12 permet d’apprécier l’évolution de la résistance en compression
simple des briques stabilisées au ciment en fonction de la durée de cure. La période de
conservation est étalée dans le temps afin de voir le comportement du matériau à court et
longue terme. La résistance des briques stabilisées au ciment augmente en fonction de la
période de cure en raison de la réaction sol-ciment qui consolide progressivement les grains.
Cette progression de la résistance est forte entre 7 et 14 jours pour chaque dosage. En effet
elle atteinte la moitié de la résistance maximale entre 14 et 28 jours et elle devient plus lente
et atteinte son maximum à 45jours. Quand le pourcentage de ciment augmente la résistance
augmente également.
Quand au niveau de la résistance obtenue sur les briques, les résultats paraissent être corrects
supérieur à 2MPa (H. Houben et H. Guillaud, 1995), mais n’éteint pas la valeur indicative
maximum 12MPa recommandée (H. Houben et H. Guillaud, 1995). La résistance maximale
obtenue à 45jours est de 9,15MPa.
Des résultats similaires faits par d’autre auteur (Pierre Menkana,2004) ont été observés sur les
briques stabilisée au ciment, à 8% il obtient une résistance de 6,5MPa et à 10% une résistance
de 8MPa.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
33
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
II.2- Resistance en compression des Briques stabilisées au ciment issu
Résistance à la compression
séche(MPa)
de la latérite C2
Briques stabilisée au ciment C2
14,00
12,00
6%
10,00
7%
8,00
8%
6,00
9%
4,00
2,00
10%
-
11%
0
10
20
30
40
50
12%
Durée de cure (jours)
Figure 14: Resistance en compression et durée de cure des briques stabilisées au ciment
(C2)
Résistance à la compression
séche(MPa)
Briques stabilisée au ciment (C2)
14,00
12,00
10,00
8,00
45j
6,00
28j
4,00
14j
2,00
7j
-
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
Teneur en ciment
Figure 15: Resistance en compression et teneur en ciment des briques (C3)
Le schéma de la figure14 montre que l’évolution de la résistance en compression des briques
stabilisée au ciment issue de C2. On observe un accroissement général de la résistance des
briques en fonction du temps et proportionnellement à la teneur en ciment.
Les résultats obtenus sont très satisfaisantes, toutes les valeurs de la résistance sont
supérieures à 2MPa pour chaque dosage. Les blocs issus de C2 présente une augmentation
meilleure que celui C1. La différence de ceux résultats peut se traduire soit a cause de la
teneur de l’argile soit au niveau de préparation des échantillons.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
34
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
La forte résistance observée en fonction de la teneur du ciment, traduirait le fait qu’à de teneur
de plus en plus élevé les grains sont de plus en plus proche les uns aux autres, et la
consolidation entre les grains devient plus forte.
III.
RESISTANCES
EN
COMPRESSION
STABILISEES A LA CHAUX
DES
BRIQUES
III.1- Resistances en compression des briques stabilisées à la chaux
Résistance à la compression secs
(MPa)
issue de la latérite C1
Brique stabilisée à la Chaux C1
2,50
4%
2,00
5%
1,50
6%
1,00
7%
0,50
8%
9%
0
10
20
30
40
10%
50
11%
Durée de cure (jours)
Résistance à la compression séche
MPa
Figure 166: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à
la chaux (C1)
Briques stabilisée à la chaux C1
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
45j
28j
14j
7j
0
2
4
6
8
10
12
14
Teneur en chaux
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
35
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 17: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C1)
Le schéma de la figure17 montre l’évolution de la résistance en compression des briques
stabilisée à la chaux issue de C1.
On remarque que la résistance est croissante en fonction du temps de cure. En ce qui concerne
le dosage, on note que jusqu'à 5% la chaux semble n’avoir pas effet, car la cure ne montre pas
des améliorations du point de vue mécanique. Avec une teneur en chaux supérieur à 5% on
note une croissance de la résistance notamment d’après 28 jours. Il faut de toute façon noter
que tous les données restent dans une fourchette de 1,3MPa, quand l’écart des essais dans le
même lot est des 0,40MPa.
Cependant, la teneur en chaux ne semble pas avoir une influence sur la résistance mécanique,
car pour la même période de cure les valeurs de la résistance se situent dans un intervalle de
0,3 à 0,5MPa.
Les résultats obtenus sur les briques stabilisée à la chaux issue de C1 sont tous inferieur à
2MPa Sauf à 12% de stabilisant, on trouve une résistance égale à 2MPa à 45jours.
On observe bien sur la figure16 la résistance en compression ne pas en fonction du dosage de
stabilisant mais elle est en fonction de la durée de cure. Des résultats semblables étaient
trouvés par J.E. OTI (2009). La résistance à la compression des briques stabilisée à la chaux
hydraulique augmente en fonction de l’âge de cure, avec une valeur minimale de 1,5MPa à 7
jours et une valeur maximale 5,1MPa à 90 jours.
On remarque au niveau de la figure la résistance obtenue après stabilisation baisse avec la
teneur en chaux.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
36
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
III.2- Resistances en compression des briques stabilisées à la chaux
issue de la latérite C2
Résistance à la compression seche
MPa
Brique stabilisée à la chaux C2
6,00
5%
5,00
4%
4,00
6%
3,00
7%
2,00
1,00
8%
-
9%
-
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
10%
11%
Durée de cure (jours)
Figure 18: Resistance en compression sèche et durée de cure des briques stabilisées à la
chaux (C2)
résistance à la compression séche
(MPa)
Briques stabilisée à la chaux C2
6,00
5,00
4,00
45j
3,00
28j
2,00
14j
1,00
7j
-
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
Teneur en chaux
Figure 19: Resistance en compression et teneur en chaux des briques (C2)
Le schéma de la figure18 nous montre que l’évolution de la résistance en compression des
briques stabilisée à la chaux issue de C2. On observe un accroissement général de la
résistance des briques en fonction du temps. La résistance à la compression sèche des briques
croit progressivement avec la durée de cure et la teneur en chaux. La résistance maximale est
atteinte avec une teneur de 12% de chaux à laquelle la résistance est de 5,09MPa.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
37
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Les résultats obtenus sont satisfaisantes, toutes les valeurs de la résistance sont supérieures à
2MPa pour chaque dosage après la cure de 28 jours. On remarque au niveau de la courbe la
résistance augmente en fonction de temps de cure, cela peut se traduire, un séchage précoce
pourrait réduire considérablement la résistance en compression en rendant impossible la
réaction chaux-argile.
On peut noter aussi que, comme déjà observé par le matériel C1, la teneur en chaux ne montre
pas des effets sur la résistance mécanique, sauf pour le dosage de 12%, pour le quel on
observe une croissance évident pour chaque temps de cure.
IV.
RESISTANCES HUMIDE DES BRIQUES STABILISEES AU
CIMENT
Cet essai n’a pas été pratiqué sur toutes les briques, il a concerné que les briques stabilisées.
Les briques destinées à être écrasées sont immergées totalement dans l’eau pendant 6 heurs,
elles sont ensuite retirée et soumissent à l’essai de compression.
IV.1- Resistances moyennes humides des briques stabilisées au ciment
issu de la latérite C1
Résistance à la compression humide
MPa
Briques stabilisée au ciment C1
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
-
6%
7%
8%
9%
10%
11%
-
10
20
30
40
50
12%
Durée de cure (jours)
Figure 20: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées au
ciment (C1)
Les résistances humides obtenues après immersion est toujours supérieur à 2MPa, ce qui est
loin d’être négligeable. Mais la résistance obtenue sur les briques stabilisée à 6% paraissent
être insuffisante, car inferieur à 2MPa.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
38
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
On remarque une baisse de la résistance due à l’immersion, se situe entre 50% et 60% par
rapport à la résistance sèche.
La stabilisation au ciment améliore considérablement le comportement mécanique et à l’eau.
IV.2- Resistances moyennes humides des briques stabilisées au ciment
issu de la latérite C2
Résistance à la compression humide
(MPa)
Briques stabilisée au ciment C2
8
7
6
5
4
3
2
1
0
6%
7%
8%
9%
10%
11%
0
10
20
30
40
50
12%
Durée de cure (jours)
Figure 21: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées au
ciment (C2)
Le schéma de la figure21 nous montre que l’évolution de la résistance en compression des
briques stabilisée au ciment issue de C2. On observe une corrélation entre la résistance à la
compression, le temps de cure et le pourcentage de ciment. A mesure que la résistance
augment, la durée de cure et le pourcentage du ciment augmente aussi. Par rapport aux
résistances à sec on remarque une baisse des résistances suite à l’immersion des briques. La
baisse se situe entre 35 et 40% par rapport aux résistances sèches. Les résistances humides
obtenues après immersion sont supérieurs à 2MPa.
V.
RESISTANCES HUMIDE DES BRIQUES STABILISEES A LA
CHAUX
V.1- Resistances moyennes humides des briques stabilisées à la chaux
issue de la latérite C1
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
39
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Briques stabilisée à la chaux C1
Résistance à la compression humide
(MPa)
1,2
4%
1
5%
0,8
6%
0,6
7%
0,4
8%
0,2
9%
0
10%
0
10
20
30
40
50
11%
Durée de cure (jours)
Figure 22: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées à
la chaux (C1)
La figure22 nous montre que l’essai d’immersion est très faible pour tous les pourcentages.
Les résistances humides obtenues après immersion sont inferieurs à 2MPa. Le comportement
de l’eau et les résistances obtenues sont beaucoup plus faibles que dans le cas de stabilisation
au ciment.
V.2- Resistances moyennes humides des briques stabilisées à la chaux
issue de la latérite C2
Résistance humide à la compresssion
(MPa)
Briques stabilisée à la chaux C2
2,5
4%
2
5%
1,5
6%
1
7%
0,5
8%
9%
0
0
10
20
30
Durée de cure (jours)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
40
50
10%
11%
40
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Figure 233: Resistance en compression humide et durée de cure des briques stabilisées à
la chaux (C2)
Les briques stabilisée à la chaux issues de la latérite C2 présente des résistances humide à la
compression sensiblement égale a celui de la latérite C1. Par rapport aux résistances à sec on
remarque une baisse des résistances suite à l’immersion des briques. La baisse se situe entre
60 à 65% par rapport aux résistances sèches. Les résistances humides obtenues après
immersion sont inferieurs à 2MPa sauf à 12% la résistance est 2,16MPa après 45 jours.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
41
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
VI.
Discussion
Des nombreux essais que nous avons réalisés, nous permettent d’avancer certaines idées sur la
stabilisation des briques par le ciment et la chaux éteinte. Les résultats obtenus ont montré que
la stabilisation au ciment donne les meilleurs résultats en résistance sèche et humide par
rapport à la chaux. Des études sur le comportement mécanique de la terre stabilisée au ciment et
la chaux faite par Ngowi (1997) donnent des résultats semblables.
Il semble que la stabilisation au ciment et à la chaux éteinte sur le deux latérites employés
donnent une uniformisation sur la résistance des briques, cette résistance augmente en
fonction du pourcentage de stabilisant et du temps. Les briques stabilisées au ciment sont sec
à partir du 14e jour alors que celles stabilisées à la chaux présentent un peu d’humidité. 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 45 jours. J.OTI (2009) a montré que la
résistance à la compression des briques stabilisée à la chaux augmente en fonction de temps
de conservation.
La stabilisation dépend de plusieurs paramètres dont les plus importants sont :
-
La nature de stabilisant et sa quntité
-
La qualité de la terre
-
La qualité du compactage
-
Du teneur en eau
Les courbes granulométriques de deux terres utilisées sont dans le fuseau granulométrique
conseillé par CRATerre pour les BTC. Mais elle doit contenir une quantité d’argile non
négligeable (environ 45%) pour une bonne stabilisation à la chaux. Ce n’était pas le cas de
nos deux terres, qui ont un indice de plasticité inferieur à 20%. Cela prouve qu’il y a absence
de réaction entre la chaux et l’argile. Puisque l’addition de la chaux et de l’eau a un sol
provoque la floculation de la réaction argileuse par absorption d’ion Ca2+, si le pH est assez
basique, leur attaque et leur transformation. Ca2+ et OH- apportés par la chaux se combinent
avec la silice et l’alumine des argiles pour former des silicates et des aluminates de calcium
hydratés. Ces minéraux nouvellement formés relient entre elles les particules argileuses
constituant ainsi un ciment qui supprime la plasticité des argiles de façon irréversible (A
.ELABBADI, 1986). La vitesse de l’attaque de l’argile par la chaux et la vitesse de formation
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
42
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
des minéraux dépend de la température et du degré d’altération des minéraux argileux. En
effet, plus la température du milieu est élevée plus le phénomène est rapide et plus les
caractérisations du matériau traité seront élevées. De même Mateous (1964) a constaté aussi
que dans un échantillon de sol argile traités par la chaux et conservé à 35°C développe deux
fois ou plus la résistance de ceux traités aux résultats similaires à 25°C. Ont été rapporté aussi
par Arabi et Wild (1989) que l'influence de la température sur les briques stabilisée à la chaux
développe la résistance à la compression des briques.
En comparent la résistance en compression de deux latérite on constate que les briques de C2
on une résistance plus élevé que celle de C1. Cette supériorité de la résistance peut se traduire
soit la teneur de l’argile qui est un peut élevée soit par une mauvaise préparation des
échantillons de C1 (par brouillage) qui nous a poussée de faire une litho-stabilisation pour
corrigé la granulométrie.
En général, Pour avoir des améliorations, il faudrait augmenter le pourcentage de la chaux ou
faire une étude sur d’autre terre plus argileuse, mais l’augmentation des la quantité de chaux
aura pour conséquence un accroissement des coûts.
En ce qui concerne la stabilisation au ciment, on note qu’il n’y a pas des limites ou
techniques : C'est-à-dire qu’en augmentant la teneur en ciment on trouvera des matériaux de
plus en plus résistant, la limite pour le dosage est donc de type économique en fonction des
applications et par conséquence des résistances ciblés.
En ce qui concerne les résistances ciblées, on trouve que pour un mur de remplissage il est
recommandé 4MPa pour un coefficient de sécurité de 1,5 et pour un mur porteur entre 3 et
4MPa.
En ce qui concerne le poteau économique, une simulation pour 1m2 de parois a été fait, pour
vérifié la différence de coût en fonction de la teneur en ciment.
Tableau 12:Analyse de prix de stabilisant des briques des la presse manuel
Dosage (%)
6
7
8
9
10
11
12
surface (cm²)
300
300
300
300
300
300
300
nombre de brique Quantité de Prix de ciment
par 1m2 de paroi
ciment (kg) ( Fcfa)
34
34
34
34
34
34
34
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
14,00
16,33
18,67
21,00
23,33
25,67
28,00
1400
1633,33
1866,67
2100
2333,33
2566,67
2800
43
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Tableau 13:Analyse
Analyse de prix de stabilisant des briques des la presse hydraulique
Dosage (%)
surface (cm²)
6
7
8
9
10
11
12
nombre
de
Quantité
de Prix de ciment
brique par 1m2
ciment (kg)
( Fcfa)
de paroi
375
375
375
375
375
375
375
27
27
27
27
27
27
27
20,80
24,27
27,73
31,20
34,67
38,13
41,60
2 080,00
2 426,67
2 773,33
3 120,00
3 466,67
3 813,33
4 160,00
Au Burkina-Faso,
Faso, les performances courantes des BTC destinés à la maçonnerie des murs
porteurs sans enduits (classe B40) est 4MPa (Fiche technique LOCOMAT 1998). D’après
nos études, nous proposons, pour la fabrication et l’utilisation des BTC à la maçonnerie de
remplissage,, une stabilisation de 6% de ciment qui a une résistance minimale de 6MPa au lieu
de 8% et 12% utilisée sur le marché.
marché La production avec 6% réduit de 30 à 50% le coût de la
construction en BTC.
Analyse des prix de différents pourcentages de stabilisant cas des briques porteurs
Le tableau ci-dessous
dessous montre quelle est la résistance caractéristique nécessaire BTC selon les
diverses configurations de la maçonnerie, et divers coefficient de sécurité (Hubert Guillaud,
CRATerre-EAG, 1995).
Tableau 14: Résistances caractéristiques pour un bâtiment
Type de poteau
Résistance en compression (MP
(MPa)
C.S = 10
C.S = 12
C.S = 15
2,6
3,1
4
2
2,3
2,9
1,5
1,8
2,3
Bâtiment à un étage
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
44
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Tableau 15: Résistances caractéristiques pour un bâtiment
Dosage
Résistance
Coefficient de
Charge (kg) Section (cm²)
en (%) admissible(MPa)
sécurité
6
7
8
9
10
11
12
4,00
4,30
4,67
5,45
7,15
7,39
8,33
15
15
15
15
15
15
15
4 500,00
4 500,00
4 500,00
4 500,00
4 500,00
4 500,00
4 500,00
1 125,00
1 047,59
964,29
826,19
629,66
608,66
540,00
Nombres de
Briques
6
5
5
4
3
3
3
Bâtiment à deux étages
Tableau 16: Résistances caractéristiques pour un bâtiment
Dosage
en (%)
6
7
8
9
10
11
12
Résistance
admissible
(MPa)
Coefficient de
Charge (kg) Section (cm²)
sécurité
4,00
4,30
4,67
5,45
7,15
7,39
8,33
15
15
15
15
15
15
15
9 500,00
9 500,00
9 500,00
9 500,00
9 500,00
9 500,00
9 500,00
2 375,00
2 211,59
2 035,71
1 744,19
1 329,29
1 284,94
1 140,00
Nombres de
Briques
12
11
10
9
7
7
6
L’analyse du résultat montre que dans le cas des briques porteurs, le nombre que la quantité
de stabilisant utilisée pour la construction est la même pour tout le dosage.
D'après les essais réalisés à ENTPE, un mur de BTC maçonné en mortier de terre voit
apparaitre ses premières fissures autour de 0.55 MPa (sans stabilisant) à 0.9 MPa (bloc et
maçonnerie stabilisée). L'effondrement du muret intervient avec une contrainte de
compression beaucoup plus importante (de 1MPa à 3MPa). Cependant précisons que pour une
construction classique la descente de charge liée au poids des poteaux ou des murs et bien
inférieure à ces valeurs. Une toiture à charge bien répartie peut être reprise sans problème par
un poteau ou mur en BTC.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
45
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CONCLUSION GENERALE
Dans le cadre de ce travail, nous souhaitions étudier comment améliorer le comportement
mécanique des blocs de terre comprimée, en vue de rendre utilisable dans la construction des
maisons, il est nécessaire de s’assurer qu’ils possèdent des propriétés mécaniques suffisante
(résistance à la compression) que vis-à-vis de leur tenue à l’eau.
des essais de convenance de terre on étaient élaborés par les différentes moyen de laboratoire
qui nous permis de faire les tests d’identification Avant de procéder a la stabilisation, une
bonne maitrise des techniques d’identification orientera les choix en matière de stabilisation.
A remarquer que La stabilisation au ciment améliore considérablement la résistance
mécanique et réduit l’absorption d’eau par immersion total qui est beaucoup plus faible dans
le cas des briques à fort pourcentage que dans le cas à faible pourcentage. Par contre, dans le
cas de stabilisation à la chaux, l’addition n’apporte que peu d’amélioration au niveau de
résistance mécanique qu’absorption d’eau. Les teneurs en eau envisagées pour la terre non
stabilisée restent faibles comparées à celles utilisées pour les matériaux dosés au ciment et à la
chaux, ceci est dû au fait que le matériau stabilisé est plus résistant aux effets de l’humidité.
D’après les résultats que nous avons obtenus, il est possible que l’essai de l’immersion total
des briques que nous avons mis au point soit plus adapté que l’essai de capillarité. Mais l’essai
de l’immersion a l’avantage de mettre en valeur la cinématique de la remonté de l’eau dans les
briques et la chute de la résistance au bout d’un temps de 6 heurs.
Pour obtenir de bonnes résistances sèches et humides, il faudrait employer des terres ne
contenant pas plus de 20% de l’argile en cas d’stabilisation au ciment et environ 45% en cas
de stabilisation à la chaux. Les bonnes performances des terres stabilisées ou non dépendent
largement de la granulométrie
pour qu’une terre donne des briques ayant de bonnes
caractéristiques mécaniques.
Cependant des recherches restent nécessaires pour compléter ce travail en particulier, une
étude avec une latérite contenant plus de 45% d’argile ou soit faire une stabilisation avec un
pourcentage comprit entre 13 à 19% de la chaux. Il serait aussi intéressant d’étendre cette
étude en alliant d’autre stabilisant comme la fibre.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
46
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
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. Ahmadou Bello, 1995, Civil Engineering department, University Zaria, Nigeria, A
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3. Alfred B. Ngowi , 1997, Improving the traditional earth construction: a case study of
Botswana
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5. H.Houben, V.Rigassi, Ph. Garnier, 1996, Blocs de terre comprimée : Equipements de
production, CRATerre, Bruxelles, Belgique ,149p.
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8. H. Guillaud, Thierry Joffroy, Pascal Odul, GRATerre- EAG, Blocs de terre
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10. M.Olivier, A.Mesbah, 1997, mécanique de la construction en terre, mode opératoire
pour la réalisation des essais de résistance sur les blocs en terre comprimée.
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12. Pascal LEGRAND, 1994, Construction Economique en Blocs de terre comprimée au
Gabon, projet de recherche appliquée.
13. Vincent Rigassi, GRATerre-EAG, Blocs de Terre Comprimée, Manuel de production
Volume I
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au ciment et à la chaux, 2iE, Ouagadougou, 2009.
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
47
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ANNEXES
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
48
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Annexe 1: Essais d’identification
1. Carrière C1
ANALYSE GRANULOMETRIQUE PAR TAMISAGE
Modules
AFNOR
tamis mm
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
80
63
50
40
31,5
25
20
16
12,5
10
8
6,3
5
4
3,15
2,5
2
1,6
1,25
1
0,8
0,63
0,5
0,4
0,315
0,25
0,2
0,16
0,125
0,1
0,08
0,063
0,050
0,040
Refus
partiels
Refus
cumulés
%
Refus % Passants
Observations
cumulés
cumulés
66,2
34,4
42,4
0,0
66,2
100,6
143,0
2,2%
3,4%
4,8%
97,8%
96,6%
95,2%
232,6
186,0
190,6
172,7
136,5
116,7
103,2
102,7
96,5
79,5
92,3
84,6
69,2
73,0
84,6
60,6
63,9
81,3
50,3
16,9
232,6
418,6
609,2
781,9
918,4
1 035,1
1 138,3
1 241,0
1 337,5
1 417,0
1 509,3
1 593,9
1 663,1
1 736,1
1 820,7
1 881,3
1 945,2
2 026,5
2 076,8
2 093,7
7,8%
14,0%
20,3%
26,1%
30,6%
34,5%
37,9%
41,4%
44,6%
47,2%
50,3%
53,1%
55,4%
57,9%
60,7%
62,7%
64,8%
67,6%
69,2%
69,8%
92,2%
86,0%
79,7%
73,9%
69,4%
65,5%
62,1%
58,6%
55,4%
52,8%
49,7%
46,9%
44,6%
42,1%
39,3%
37,3%
35,2%
32,5%
30,8%
30,2%
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
49
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ANALYSE GRANULOMETRIQUE
SEDIMENTOMETRIE
Temps
Lecture
cumulé tc
R
08:10:00 de lecture
Heures
t0
=
Correction
Température
Lecture
CT+CmT °c
corrigée Rc
Cd
PAR
Profondeur
Facteur
effective Hr
F
(cm)
Diamètre
équivalent
Ф
(m)
Pourcentage
des grains <
Ф
P (%)
Passant
échantillon p
(p = C.P) en
%
08:10:30
30 s
1009,5 28,8
2,4
1011,9
16,4
0,93
69
94,5%
4,2%
08:11:00
1 min
1008,5 28,8
2,4
1010,9
16,5
0,93
49
86,6%
3,9%
08:12:00
2 min
1008
28,8
2,4
1010,4
16,6
0,93
35
82,6%
3,7%
08:15:00
5 min
1006,5 28,8
2,4
1008,9
16,9
0,93
22
70,7%
3,2%
08:20:00
10 min
1005
28,8
2,4
1007,4
17,2
0,93
16
58,7%
2,6%
08:30:00
20 min
1003,5 28,8
2,4
1005,9
17,4
0,93
11
46,8%
2,1%
08:50:00
40 min
1002,5 28,8
2,4
1004,9
17,6
0,93
8
38,8%
1,7%
09:30:00
80 min
1001,5 29
2,4
1003,9
17,8
0,93
6
31,3%
1,4%
12:10:00
4h
1000
2,9
1002,9
18,0
0,91
3
23,0%
1,0%
08:10:00
J+1
24 h
30,7
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
50
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
LIMITES D'ATTERBERG - Méthode à la coupelle
Limite de liquidité
Limite de plasticité
N° tare
1
2
3
4
Poids total humide (g)
16,4
17,7
17,0
Poids total sec (g)
14,0
15,1
Poids tare (g)
7,3
Poids de l'eau (g)
5
A
B
C
D
18,2
10,5
9,9
10,6
10,2
14,6
15,5
9,8
9,3
10,1
9,7
7,5
7,5
7,4
7,2
7,2
7,5
7,3
2,4
2,6
2,4
2,6
0,7
0,5
0,6
0,5
Poids sec (g)
6,7
7,6
7,1
8,2
2,6
2,1
2,6
2,5
Teneur en eau (g)
35,9%
34,5%
33,2% 32,3%
Nombre de coups N
12
16
23
27,3% 25,2% 22,2% 19,8%
35
40%
RESULTATS
38%
ωL =
ωP =
33%
24%
ω en %
36%
Indice de plasticité :
34%
IP =
IP =
32%
ωL ωP
10%
30%
10
100
Nombre de coups N (échelle log(N))
Indice de consistance
du terrain naturel :
Ic =
Ic =
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
(ωL - ω ) / IP
2
51
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ESSAI PROCTOR
9%
13%
15%
17%
19%
493
780
901
1030
1120
Poids total humide (g)
Poids du moule (g)
Poids net humide (g)
7 800 g
8 184 g
8 238 g
8 185 g
8 170 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
3 648 g
4 032 g
4 086 g
4 033 g
4 018 g
Volume du moule (cm3)
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
Numéro tare
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Poids tare (g)
17,2 g
17,6 g
17,5 g
17,2 g
16,6 g
16,6 g
17,0 g
17,7 g
17,6 g
17,8 g
Poids total humide (g)
139,3 g
136,0 g
111,0 g
110,7 g
117,4 g
115,0 g 113,8 g 114,9 g 115,5 g 112,9 g
Poids total sec (g)
127,4 g
124,2 g
99,2 g
98,7 g
102,8 g
101,0 g 98,4 g
97,7 g
99,6 g
96,7 g
Teneur en eau (%)
10,8%
11,1%
14,4%
14,7%
16,9%
16,6%
21,6%
19,5%
20,6%
Teneur en eau souhaitée
Eau de mouillage
Densité
Teneur en eau
18,9%
10,9%
14,6%
16,7%
20,2%
20,0%
 (g/cm3) :
1,59 g/cm3
1,76 g/cm3
1,78 g/cm3
1,76 g/cm3
1,75 g/cm3
Densité seche d (g/cm3) :
1,43 g/cm3
1,53 g/cm3
1,52 g/cm3
1,46 g/cm3
1,46 g/cm3
Teneur en eau moyenne (%)
Densité humide
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
52
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CARRIERE C2
1,60
latérite non traité
1,58
Densité apparente en g/m3
1,56
1,54
1,52
1,50
1,48
deplacement de
l'optimum
1,46
1,44
1,42
1,40
10,0% 10,8% 11,6% 12,4% 13,2% 14,0% 14,8% 15,6% 16,4% 17,2% 18,0% 18,8% 19,6%
Teneur en eau
Pression finale ( P') cuve échantillon + chambres (mWs)
Poids
sec
Volume d'eau
N° échantillon matériaux mis
distillé ajouté
P'
(le cas échéant) dans la cuve
3ième
(cm3)
1ère essai 2ième essai
(g)
,
moyenne
essai
(mWs)
Valeur
(cm3)
E01
1 202 g
337 cm3
10,10
9,80
9,85
9,90
748 cm3
29,2 KN/m3
E02
1 083 g
382 cm3
10,25
10,15
10,01
10,14
760 cm3
28,6 KN/m3
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
Vlu
ys
(KN/m3)
53
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
2. Carrière C2
ANALYSE GRANULOMETRIQUE PAR TAMISAGE
Modules
AFNOR
tamis mm
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
80
63
50
40
31,5
25
20
16
12,5
10
8
6,3
5
4
3,15
2,5
2
1,6
1,25
1
0,8
0,63
0,5
0,4
0,315
0,25
0,2
0,16
0,125
0,1
0,08
0,063
0,050
0,040
Refus
partiels
Refus cumulés
30,2
10,8
7,1
5,9
33,9
85,6
100,8
151,5
158,2
122,0
87,3
71,5
63,1
65,0
57,2
47,8
55,6
54,7
43,3
58,9
77,8
74,0
79,8
87,5
73,9
45,7
29 g
30,2
41,0
48,1
54,0
88,0
173,5
274,3
425,8
584,0
706,0
793,3
864,8
927,8
992,8
1 050,0
1 097,8
1 153,4
1 208,1
1 251,4
1 310,2
1 388,0
1 462,1
1 541,9
1 629,4
1 703,2
1 748,9
1 778,0
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
%
Refus % Passants
Observations
cumulés
cumulés
1,0%
1,4%
1,6%
1,8%
2,9%
5,8%
9,1%
14,2%
19,5%
23,5%
26,4%
28,8%
30,9%
33,1%
35,0%
38,4%
40,3%
41,7%
43,7%
46,3%
48,7%
51,4%
54,3%
56,8%
58,3%
59,3%
99,0%
98,6%
98,4%
98,2%
97,1%
94,2%
90,9%
85,8%
80,5%
76,5%
73,6%
71,2%
69,1%
66,9%
65,0%
61,6%
59,7%
58,3%
56,3%
53,7%
51,3%
48,6%
45,7%
43,2%
41,7%
40,7%
54
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ANALYSE GRANULOMETRIQUE PAR SEDIMENTOMETRIE
Température
T °c
Correction
CT+Cm-Cd
Lecture
corrigée
Rc
Profondeur
effective Hr (cm)
Facteur
F
Diamètre
équivalent
Ф
(m)
Pourcentage
Passant
des grains < Ф échantillon
p
P (%)
(p = C.P) en %
=
Temps
cumulé Lecture
tc
de R
lecture
09:18:30
30 s
1008
29,8
2,6
1010,6
16,6
0,92
69
84,7%
3,8%
09:19:00
1
min
1006,5
29,8
2,6
1009,1
16,8
0,92
49
72,8%
3,3%
09:20:00
2
min
1006
29,8
2,6
1008,6
16,9
0,92
35
68,8%
3,1%
09:23:00
5
min
1005,5
29,8
2,6
1008,1
17,0
0,92
22
64,9%
2,9%
09:28:00
10
min
1005
29,8
2,6
1007,6
17,1
0,92
16
60,9%
2,7%
09:38:00
20
min
1005
30
2,7
1007,7
17,1
0,92
11
61,3%
2,7%
09:58:00
40
min
1004,5
30,2
2,8
1007,3
17,2
0,92
8
57,8%
2,6%
10:38:00
80
min
1004
30,8
2,9
1006,9
17,2
0,91
5
55,1%
2,5%
13:18:00
4h
1002
34
3,8
1005,8
17,4
0,88
3
46,0%
2,1%
09:18:00
J+1
24 h
1001,5
30,6
2,9
1004,4
17,7
0,92
1
34,7%
1,6%
t0 09:18:00
LIMITES D'ATTERBERG - Méthode à la
coupelle
Limite de liquidité
Limite de plasticité
N° tare
1
2
3
4
Poids total humide
27,5
(g)
29,6
29,2
Poids total sec (g)
24,4
25,9
Poids tare (g)
17,6
Poids de l'eau (g)
A
B
C
D
28,4
20,5
21,3
21,7
21,2
25,7
25,0
20,0
20,6
20,9
20,3
17,9
17,9
17,2
17,9
18,2
18,1
17,3
3,2
3,7
3,5
3,4
0,6
0,6
0,8
0,8
Poids sec (g)
6,8
8,1
7,8
7,8
2,1
2,4
2,9
3,0
Teneur en eau (g)
46,6%
45,3%
44,8%
43,9%
26,3
%
26,2
%
27,0
%
27,8
%
21
27
35
Nombre de coups
14
N
5
RESULTAT
S
50%
ωL =
ωP =
48%
45%
27%
46%
ω en %
Heures
Indice de plasticité
:
ωL IP =
ωP
44%
42%
55
MEMOIRE
40% DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
10
13
16
19
22
25
28
31
34
Nombre de coups N (échelle log(N))
37
40
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
IP =
18%
Indice
de
consistance
du terrain naturel :
Ic =
Ic =
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
(ωL - ω ) / IP
56
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
ESSAI PROCTOR
9%
13%
15%
17%
19%
495
780
900
1020
1140
Poids total humide (g)
Poids du moule (g)
Poids net humide (g)
7 800 g
8 184 g
8 238 g
8 185 g
8 170 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
4 152 g
3 648 g
4 032 g
4 086 g
4 033 g
4 018 g
Volume du moule (cm3)
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
2 297 cm3
Numéro tare
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Poids tare (g)
17,2 g
17,6 g
17,8 g
17,4 g
16,6 g
16,6 g
17,3 g
17,6 g
17,6 g
18,1 g
Poids total humide (g)
139,2 g
135,5 g
110,9 g
110,7 g
117,4 g
115,5 g 113,3 g 114,2 g 115,8 g 112,0 g
Poids total sec (g)
127,4 g
124,2 g
98,3 g
97,8 g
102,4 g
100,3 g 98,4 g
97,7 g
99,6 g
96,7 g
Teneur en eau (%)
10,7%
10,6%
15,7%
16,0%
17,5%
18,1%
20,7%
19,9%
19,5%
Teneur en eau souhaitée
Eau de mouillage
Densité
Teneur en eau
18,5%
10,7%
15,9%
17,8%
19,6%
19,7%
 (g/cm3) :
1,59 g/cm3
1,76 g/cm3
1,78 g/cm3
1,76 g/cm3
1,75 g/cm3
Densité sèche d (g/cm3) :
1,44 g/cm3
1,51 g/cm3
1,51 g/cm3
1,47 g/cm3
1,46 g/cm3
Teneur en eau moyenne (%)
Densité humide
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
57
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
CARRIERE C1
1,60
latérite non traité
1,58
Densité apparente en g/m3
1,56
1,54
1,52
1,50
1,48
deplacement de
1,46
1,44
1,42
1,40
10,0%10,8%11,6%12,4%13,2%14,0%14,8%15,6%16,4%17,2%18,0%18,8%19,6%
Teneur en eau
ESSAI AU BLEU DE METHYLENE (VBS)
Désignations
IDENTIFICATION ECHANTILLON
Dmax échantillon (en mm)
Masse sec du prélèvement (en g)
Masse sec passant le tamis de 5 mm (en g)
-> Coefficient pondérale C fraction 0/5
Horison n°1
Horison n°2
Horison n°3
Horison n°4
(Epaisseur …. à …. m)
(Epaisseur …. à …. m)
(Epaisseur …. à …. m)
(Epaisseur …. à …. m)
5 mm
5 000,0 g
3 971,1 g
79,4%
5 mm
5 mm
5 mm
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)
120,0 g
Volume de bleu introduit (en cm3)
150 cm3
-> Valeur de Bleu
1,0
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
58
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
Annexe 2: Résistance en compression des briques de la latérite C1
stabilisées à la chaux et au ciment
1. Resistances en compression sec à 7 jours
Dosage(%)
Poids
(kg)
Surface
(mm²)
Masse
volumique
(kg/mm3)
Moyenne
Charge de rupture(KN)
Charge
Moyenne
Resistance
à
la
compression (MPa)
Résistance Moyenne
Ciment
12,50
12,80
12,60
13,10
13,00
13,50
13,10
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6 250
6 400
6 300
6 550
6 500
6 750
6 550
13,20
12,90
12,80
13,00
12,40
13,70
14,50
14,00
13,50
12,60
12,70
12,50
12,60
13,90
14,40
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6 600
6 450
6 400
6 500
6 200
6 850
7 250
7 000
6 750
6 300
6 350
6 250
6 300
6 950
7 200
6 601,00
14,50
0,013
7 250
6 606,00
15,30
0,013
7 650
4
12,60
13,50
0,013
0,013
6 300
6 750
5
13,00
13,60
12,70
0,013
0,013
0,013
6 500
6 800
6 350
6
13,00
12,70
12,40
0,013
0,013
0,013
6 500
6 350
6 200
7
12,50
12,90
12,30
0,013
0,013
0,013
6 250
6 450
6 150
8
12,40
12,70
12,60
0,013
0,013
0,013
6 200
6 350
6 300
9
12,70
12,00
12,10
0,013
0,013
0,013
6 350
6 000
6 050
12,00
12,90
12,50
0,013
0,013
0,013
6 000
6 450
6 250
0
6
7
8
9
10
11
12
6 316,67
6 600,00
6 602,00
6 603,00
6 604,00
6 605,00
9,00
8,00
5,50
28,20
24,40
27,50
34,80
7,50
26,70
26,50
35,70
39,60
36,10
40,00
40,16
39,20
43,40
41,90
48,20
45,50
54,10
40,30
58,50
72,90
27,70
72,50
32,70
28,70
29,70
30,70
31,70
68,60
0,63
0,62
0,42
2,16
1,87
2,11
2,68
0,56
2,05
2,02
2,74
3,04
2,77
3,07
3,08
3,01
3,33
3,20
3,71
3,50
4,14
3,04
4,49
5,60
3,05
5,54
8,05
4,05
5,05
6,05
7,05
5,26
Chaux
10
6 317,67
6,06
6,40
6 318,67
10,00
12,00
12,70
6 319,67
12,90
10,40
11,20
6 320,67
9,20
12,40
10,30
6 321,67
9,50
8,70
8,30
6 322,67
10,40
13,90
15,60
6 323,67
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
9,75
10,40
8,70
8,50
0,16
0,49
9,50
0,76
0,92
0,97
10,50
0,98
0,89
0,92
0,47
0,96
0,84
0,70
11,50
0,95
0,77
12,50
0,73
0,67
0,58
13,50
0,80
1,07
1,20
14,50
0,82
0,68
1,01
0,75
0,81
0,67
59
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
0,70
11
12
2.
12,70
13,10
12,80
0,013
0,013
0,013
6 350
6 550
6 400
12,90
12,50
0,013
0,013
6 450
6 250
12,80
0,013
6 400
12,20
0,013
6 100
6 324,67
8,50
11,20
13,90
0,61
0,86
1,07
15,50
10,50
12,50
6 325,67
0,97
0,99
0,96
12,00
0,93
16,50
9,20
0,86
0,70
Resistances en compression sec à 14 jours
Dosage(%)
Masse
Surface
Poids (kg)
volumique Moyenne
(mm²)
(mm3)
Charge
rupture(KN)
Charge
de Resistance
à
la
compression (MPa)
Moyenne
Résistance Moyenne
Ciment
0
1
2
3
4
5
6
7
12,7
0,013
6350
6,00
12,5
0,013
6250
12,4
0,013
6200
5,60
0,43
13
0,013
6500
35,20
2,70
13,3
0,013
6650
13,1
0,013
6550
33,20
12,3
0,013
6150
45,10
13
0,013
6500
13
0,013
6500
37,60
12,8
0,013
6400
47,00
12,6
0,013
6300
11,6
0,013
5800
13,3
0,013
6650
13,4
0,013
6700
13,3
0,013
6650
43,50
12,6
0,013
6300
50,40
12,4
0,013
6200
12,7
0,013
6350
61,60
13,1
0,013
6550
76,70
13,5
0,013
6750
13,4
0,013
6700
72,00
5,46
13
0,013
6500
76,10
5,86
13,7
0,013
6850
85,00
13,2
0,013
6600
6 266,67
6 267,67
6 268,67
6 269,67
5,70
25,80
41,70
54,10
0,46
5,77
6,77
3,44
7,77
6 271,67
6 272,67
6 273,67
68,50
71,10
2,44
3,20
2,89
3,62
8,77
3,44
4,16
2,64
47,10
50,20
1,44
1,96
2,54
34,30
6 270,67
0,44
0,44
3,63
9,77
4,44
3,86
3,26
3,87
10,77
5,44
4,89
4,73
5,90
11,77
12,77
77,20
6,44
5,54
7,44
6,54
5,93
Chaux
4
5
13,10
0,013
11,30
0,013
5 650,00
12,50
0,013
6 250,00
13,30
0,013
6 650,00
6 550,00
18,90
6 100,00
8,40
1,46
11,60
7,50
6 101,00
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
18,40
0,89
0,65
0,57
12,60
1,20
1,41
60
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
6
7
8
9
10
11
12
3.
13,00
0,013
6 500,00
16,10
1,24
12,80
0,013
6 400,00
12,50
0,96
12,50
0,013
6 250,00
11,80
0,013
5 900,00
12,30
0,013
6 150,00
13,10
0,013
6 550,00
12,10
0,013
6 050,00
11,90
0,013
5 950,00
13,40
1,03
12,70
0,013
6 350,00
8,70
0,67
12,10
0,013
6 050,00
12,20
0,013
6 100,00
13,30
0,013
6 650,00
11,90
0,013
5 950,00
12,60
0,013
6 300,00
12,20
0,013
6 100,00
12,40
0,013
6 200,00
11,50
0,013
5 750,00
8,20
0,63
12,50
0,013
6 250,00
13,10
1,01
11,80
0,013
5 900,00
12,80
0,013
6 400,00
11,80
0,013
5 900,00
12,20
0,013
6 100,00
12,00
0,013
6 000,00
12,80
6 102,00
10,20
0,98
13,60
15,70
1,21
8,50
6 103,00
6 104,00
10,70
8,80
0,65
14,60
15,60
11,30
12,10
6 107,00
8,00
0,66
17,60
18,60
16,10
14,30
0,67
0,72
0,95
0,61
1,24
14,00
6 108,00
0,97
0,93
0,85
8,60
9,40
0,74
0,67
1,14
16,60
11,00
6 106,00
0,83
0,82
0,87
14,80
6 105,00
0,99
0,78
1,07
19,60
10,10
0,98
1,10
0,78
Resistances en compression sec à 28 jours
Dosage(%)
Poids (
kg)
Surface
(mm²)
Masse
volumique
Moyenne
Charge de
rupture(KN)
Charge
Resistance à la
compression (Mpa)
Moyenne Résistance
Moyenne
Ciment
0
6,00
7,00
13,60
0,013
6 800,00
13,10
13,30
0,013
0,013
6 550,00
6 650,00
13,00
0,013
6 500,00
13,00
0,013
6 500,00
12,10
0,013
6 050,00
12,30
0,013
6 150,00
12,90
0,013
6 450,00
9,80
6 666,67
17,90
7,30
0,75
11,67
37,70
6 350,00
29,50
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
43,60
52,10
0,90
2,90
33,37
32,90
6 316,67
1,36
0,59
2,26
2,56
2,53
50,07
3,35
3,85
4,00
61
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
12,70
0,013
6 350,00
54,50
4,19
12,60
0,013
6 300,00
62,10
4,77
12,70
0,013
6 350,00
12,70
0,013
6 350,00
53,00
4,07
13,20
0,013
6 600,00
56,10
4,30
13,10
0,013
6 550,00
13,50
0,013
6 750,00
64,20
4,93
13,20
0,013
6 600,00
60,70
4,67
13,10
0,013
6 550,00
13,20
0,013
6 600,00
81,30
6,25
13,10
0,013
6 550,00
88,60
6,81
12,70
0,013
6 350,00
13,00
0,013
6 500,00
80,10
6,16
13,30
0,013
6 650,00
87,70
6,74
13,30
0,013
6 650,00
13,20
0,013
6 600,00
6 333,33
6 633,33
6 583,33
6 466,67
6 633,33
63,20
51,35
67,90
82,40
99,60
59,43
57,22
69,97
83,70
93,23
92,40
4,85
3,86
5,22
6,32
7,66
4,56
4,36
5,38
6,43
7,17
7,10
Chaux
4
5
6
7
8
13
13
12,7
13,1
12,7
12,1
12,9
12,9
12,7
12,7
12,4
12,3
13,3
12,9
12,7
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6500
6450
6500
6350
6550
6350 6316,66667
6050
6450
6452
6450
6350
6350
6200 6233,33333
6150
6650
6450 6483,33333
6350
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
10,4
11,4
13,1
17,6
19,9
20,9
15,9
18
15,1
16,2
25,4
19,5
14,3
15,9
19,7
11,63
19,47
16,33
20,37
16,63
0,81
0,87
1,01
1,35
1,53
1,61
1,22
1,38
1,16
1,25
1,96
1,5
1,1
1,22
1,51
0,90
1,90
2,90
3,90
4,90
62
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
9
10
11
12
10,3
10,9
11,1
13,2
13,1
12,7
12,9
12,7
11,9
13,1
12,9
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
5150
5450 5383,33333
5550
6600
6500
6550
6350
6450
6250
6350
5950
6550
6450 6516,66667
15,8
23
22,9
10,8
12,8
17,3
18,2
21,3
13,2
14,3
16,1
13,1
0,013
6550
22,3
20,57
13,63
17,57
17,57
1,21
1,77
1,76
0,83
0,99
1,33
1,39
1,64
1,01
1,1
1,24
1,72
5,90
6,90
7,90
8,90
4. Resistances en compression sec à 28 jours
Dosage(%)
Poids
kg)
( Surface
(mm²)
Masse
Moyenne
volumique
Charge
rupture(KN)
Charge
de Resistance
à
la
compression (MPa)
Moyenne Résistance Moyenne
Ciment
11,00
13,10
11,10
12,10
13,20
12,80
13,00
13,10
12,30
13,40
12,90
13,00
13,30
12,80
12,90
13,30
12,40
12,30
12,20
13,80
13,30
12,00
14,50
11,50
0
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6 550,00
5 550,00
6 050,00
6 600,00
6 400,00
6 500,00
6 550,00
6 150,00
6 700,00
6 450,00
6 500,00
6 650,00
6 400,00
6 450,00
6 650,00
6 200,00
6 150,00
6 100,00
6 900,00
6 650,00
7 250,00
5 750,00
-
4 516,67
9,80
8,70
7,70
33,20
42,30
45,40
49,00
41,70
48,70
54,40
71,30
53,20
70,20
72,50
61,10
65,30
69,90
74,40
88,20
87,20
4 333,33
117,80
120,19
6 050,00
6 500,00
6 466,67
6 533,33
6 500,00
6 150,00
87,70
0,76
0,67
0,59
2,56
3,25
3,49
3,77
3,20
3,74
4,16
5,49
4,09
5,40
5,57
4,70
5,02
5,96
5,70
6,79
6,71
119,00
9,07
9,24
8,73
40,30
46,47
59,63
67,93
69,87
0,67
3,10
3,57
4,58
5,22
5,56
6,75
9,16
Chaux
4
12,5
12,2
5
11,8
0,013
0,013
0,013
0,013
6250
6100
0
5900
6 450,00
12,8
8,6
11,63
0,98
0,66
0,82
6 316,67
17,3
19,47
1,33
1,82
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
63
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
12,4
12,4
12,2
12,2
12,2
12,1
12
12
13,1
12,1
12,8
13,3
13,1
13,4
13,3
12,1
12,1
13,1
13,3
13,1
13,1
12,1
11,7
6
7
8
9
10
11
12
5.
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6200
6200
6100
6100
6100
6050
6000
6000
6550
6050
6400
6650
6550
6700
6650
6050
6050
6550
6650
6550
6550
6050
5850
6 452,00
6 233,33
6 483,33
5 383,33
6 500,00
6 250,00
6 516,67
12,6
29,1
20,5
19,1
17,8
19,3
22,6
21,5
22,4
21,1
22,8
25,2
22,4
19,3
23,3
21,2
20,9
21,4
19,4
24,5
25,5
29,6
24,1
16,33
20,37
16,63
20,57
13,63
17,57
17,57
0,97
2,24
1,57
1,46
1,37
1,49
1,74
1,65
1,72
1,62
1,75
1,94
1,72
1,48
1,79
1,63
1,6
1,65
1,51
1,88
1,96
2,27
1,85
1,46
1,62
1,69
1,71
1,67
1,68
2,02
Resistances moyenne humide
Dosage(%)
Age (jours)
masse
moyenne
Surface
(mm²)
Masse
Volumique
Charge de
Resistance
rupture
moyenne (MPa)
(KN)
Ciment
14
28
45
14
28
45
14
28
45
14
28
45
14
28
45
14
28
45
14
28
45
6
7
8
9
10
11
12
14
14
14
14
13
13
14
14
12
14
15
14
14
13
13
13
13
13
13
13
13
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
0,013
6 900,000
7 000,000
6 750,000
6 800,000
6 600,000
6 600,000
6 750,000
7 000,000
6 150,000
6 950,000
7 300,000
7 200,000
6 850,000
6 500,000
6 550,000
6 650,000
6 350,000
6 600,000
6 550,000
6 500,000
6 500,000
9,10
11,00
16,40
1,12
17,40
21,70
13,50
17,60
29,10
17,90
19,80
20,20
24,00
29,70
31,60
30,70
35,80
37,10
36,50
45,80
47,70
0,70
0,85
1,26
1,12
1,33
1,67
1,04
1,35
2,23
1,37
1,52
1,55
0,89
2,28
2,43
2,36
2,75
2,85
2,81
3,52
3,67
Chaux
4
14
13,3
0,013
6650
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
3,8
0,18
64
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
5
6
7
8
9
10
11
12
28
45
13,7
13,7
0,013
0,013
6850
6850
2,8
5
0,22
0,41
14
13,8
0,013
6900
2,4
0,52
28
13,6
0,013
6800
5,4
0,42
45
13,7
0,013
6850
5,2
0,4
14
13,6
0,013
6800
6,8
0,37
28
13,5
0,013
6750
3,9
0,3
45
13,6
0,013
6800
7
0,54
14
13,4
0,013
6700
4,8
0,29
28
13,3
0,013
6650
5,3
0,4
45
13
0,013
6500
10,8
0,83
14
14,4
0,013
7200
3,5
0,25
28
13,4
0,013
6700
3,8
0,29
45
13,5
0,013
6750
8,2
0,4
14
12,6
0,013
6300
4,9
0,38
28
12,9
0,013
6450
4,8
0,37
45
13,2
0,013
6600
12,7
0,97
14
13,6
0,013
6800
4,1
0,35
28
12,6
0,013
6300
2,8
0,22
45
13,3
0,013
6650
13
0,99
14
12,4
0,013
6200
3,5
0,27
28
13,4
0,013
6700
6,2
0,48
45
13,2
0,013
6600
13,6
1,04
14
13,6
0,013
6800
3,8
0,29
28
13,9
0,013
6950
8,2
0,63
45
13,7
0,013
6850
13,2
1,01
Annexe 3: Résistance en compression des briques de la latérite C2
stabilisées à la chaux et au ciment
1. Resistances en compression sec à 7 jours
Poids
Dosage(%)
kg)
( Surface Masse
Moyenne
(mm²) volumique
Charge
rupture(KN)
Charge
de Resistance
à
la
compression (Mpa)
Moyenne Résistance Moyenne
Ciment
0
6
7
6,70
6,40
6,70
7,60
7,70
7,30
7,20
7,30
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 190,48
3 047,62
3 190,48
3 619,05
3 666,67
3 476,19
3 428,57
3 476,19
3 142,86
3 587,30
3 460,32
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
30,90
22,20
26,80
69,20
69,20
127,10
112,00
99,20
26,63
88,50
105,97
1,47
1,06
1,29
3,72
4,72
6,02
5,19
4,55
1,27
4,82
4,94
65
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
7,30
7,00
7,20
7,40
7,10
7,40
7,80
7,40
7,20
7,20
7,90
7,40
7,80
7,30
7,60
7,40
8
9
10
11
12
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 476,19
3 333,33
3 428,57
3 523,81
3 380,95
3 523,81
3 714,29
3 523,81
3 428,57
3 428,57
3 761,90
3 523,81
3 714,29
3 476,19
3 619,05
3 523,81
3 428,57
3 539,68
3 460,32
3 666,67
3 539,68
106,70
89,60
132,10
94,80
151,70
76,70
138,90
146,90
120,10
172,50
118,80
165,40
157,10
148,70
161,30
144,20
105,50
122,43
146,50
147,10
151,40
5,08
4,22
6,27
4,45
7,20
3,57
6,43
6,96
5,72
7,72
5,66
7,87
7,48
7,07
7,68
6,86
4,98
5,73
6,80
7,00
7,20
Chaux
7,10
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7,40
7,10
7,10
7,40
7,40
7,00
7,40
7,30
7,80
7,70
7,00
7,90
6,60
7,20
6,30
6,50
5,90
6,50
6,60
6,00
6,60
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 380,95
3 523,81
3 380,95
3 380,95
3 523,81
3 523,81
3 333,33
3 523,81
3 476,19
3 714,29
3 666,67
3 333,33
3 761,90
3 142,86
3 428,57
3 000,00
3 095,24
2 809,52
3 095,24
3 142,86
2 857,14
3 142,86
6,60
0,021
3 142,86
6,70
6,20
5,80
6,50
0,021
0,021
0,021
0,021
3 190,48
2 952,38
2 761,90
3 095,24
3 428,57
3 476,19
3 444,44
3 571,43
3 444,44
2 968,25
3 031,75
3 158,73
2 936,51
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
36,50
32,00
33,00
21,10
34,40
27,10
31,70
27,60
27,90
28,70
21,50
26,60
28,90
24,20
32,50
43,90
44,50
42,40
42,90
43,00
37,00
37,40
42,80
35,10
49,70
54,30
60,60
33,83
27,53
29,07
25,60
28,53
43,60
40,97
38,43
54,87
1,74
1,62
1,57
1,00
1,64
1,29
1,50
1,31
1,33
1,37
1,02
1,27
1,38
1,15
1,55
2,09
2,12
2,02
2,04
3,30
1,76
1,78
3,29
2,70
2,37
2,59
2,89
1,64
1,31
1,38
1,22
1,36
2,08
2,37
2,59
2,62
66
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
2. Resistances en compression sec à 14 jours
Poids ( Surface
Dosage(%)
kg)
(mm²)
Masse
volumique
(mm3)
Moyenne
Charge
rupture(KN)
Charge
de Resistance
à
la
compression (MPa)
Moyenne Résistance Moyenne
Ciment
6
7
8
9
10
11
12
7
6,9
7
7
7,2
7
7,1
7,5
7,2
7,5
7,1
7,3
7,6
7,6
7,8
7,4
7,1
7,3
7,8
7,6
7,9
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 333,33
3 285,71
3 333,33
3 333,33
3 428,57
3 333,33
3 380,95
3 571,43
3 428,57
3 571,43
3 380,95
3 476,19
3 619,05
3 619,05
3 714,29
3 523,81
3 380,95
3 476,19
3 714,29
3 619,05
3 761,90
6,8
6,9
7
7
6,7
7,3
6,7
6,9
7,1
7
6,5
6,4
6,5
6,6
6,4
6,7
6,9
6,7
6,9
7
6,9
7,1
7,1
7
6,4
6,5
6,8
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 238,10
3 285,71
3 333,33
3 333,33
3 190,48
3 476,19
3 190,48
3 285,71
3 380,95
3 333,33
3 095,24
3 047,62
3 095,24
3 142,86
3 047,62
3 190,48
3 285,71
3 190,48
3 285,71
3 333,33
3 285,71
3 380,95
3 380,95
3 333,33
3 047,62
3 095,24
3 238,10
3 317,46
3 365,08
3 460,32
3 476,19
3 650,79
3 460,32
3 698,41
103,80
109,20
115,50
113,10
110,10
118,10
139,00
109,90
120,30
134,00
115,70
103,40
186,70
160,30
216,90
178,30
166,50
160,70
194,50
189,40
187,60
109,50
113,77
123,07
117,70
187,97
168,50
190,50
4,94
5,20
5,50
5,38
5,24
5,62
6,62
5,23
5,73
6,35
5,51
4,93
8,89
7,63
10,30
8,49
7,93
7,65
9,24
9,02
8,93
5,21
5,41
5,86
5,60
8,94
8,02
9,06
Chaux
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3 285,71
3 333,33
3 285,71
3 158,73
3 095,24
3 222,22
3 301,59
3 365,08
3 126,98
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
48,90
45,80
38,90
33,80
43,50
36,70
40,10
51,20
49,10
29,00
31,50
33,60
47,40
45,50
41,70
39,10
49,80
45,40
44,30
50,60
41,70
40,10
43,70
42,80
62,20
58,20
60,30
44,53
38,00
46,80
31,37
44,87
44,77
45,53
42,20
60,23
2,33
2,16
1,85
1,61
2,07
1,74
1,91
2,43
2,34
1,38
1,50
1,58
2,26
2,17
1,99
1,86
2,37
2,16
2,11
2,41
1,89
1,91
2,08
2,04
2,96
2,77
2,87
2,11
1,81
2,23
1,49
2,14
2,13
2,14
2,01
2,87
67
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
3. Resistances en compression sec à 28 jours
Poids ( Surface
Dosage(%)
kg)
(mm²)
Charge
de Resistance
à
la
rupture(KN)
compression (Mpa)
Masse
Moyenne
volumique
Charge Moyenne Résistance Moyenne
Ciment
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
6,80
7,30
6,70
6,70
6,90
6,90
7,60
6,90
6,80
6,90
6,90
6,90
7,00
6,60
6,80
6,70
6,70
7,10
7,10
6,80
6,70
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
3 238,10
3 476,19
3 190,48
3 190,48
3 285,71
3 285,71
3 619,05
3 285,71
3 238,10
3 285,71
3 285,71
3 285,71
3 333,33
3 142,86
3 238,10
3 190,48
3 190,48
3 380,95
3 380,95
3 238,10
3 190,48
6,50
6,10
6,10
6,50
6,40
6,70
6,50
6,80
6,80
6,40
6,00
6,20
6,50
6,60
6,50
6,70
6,40
6,50
6,30
6,30
6,70
0,021
0,021
0,021
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0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
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2 904,76
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3 238,10
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3 142,86
3 095,24
3 190,48
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3 095,24
3 000,00
3 000,00
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3 253,97
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131,50
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6,03
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8,73
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10,24
10,35
10,44
11,82
11,60
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Chaux
0
4
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7
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3 111,11
3 111,11
3 063,49
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
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19,90
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50,60
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2,41
2,20
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2,15
2,08
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1,04
2,39
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2,34
2,01
2,31
2,76
68
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
6,90
6,90
6,80
6,50
6,70
6,90
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6,60
6,50
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0,021
0,021
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3 142,86
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2,63
2,70
3,90
3,97
3,90
4,18
2,49
3,08
4,02
4. Resistances en compression sec à 45 jours
Dosage(% Poids
)
(kg)
Surfac
e
(mm²)
Masse
volumique
Moyenne
Charge
rupture(KN)
Charge
de Resistance
à
la
compression (Mpa)
Résistanc
Moyenne
e
Moyenne
Ciment
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6,10
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7,00
6,80
6,60
6,50
6,90
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7,20
6,70
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7,10
7,00
7,00
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7,10
7,00
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0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
0,021
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0,021
0,021
0,021
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3 238,10
3 142,86
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3 380,95
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3 428,57
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3 333,33
3 190,48
3 380,95
3 333,33
2 428,57
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6,00
6,70
6,90
6,90
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6,80
6,90
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0,021
0,021
0,021
0,021
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3 285,71
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3 142,86
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3 333,33
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5,77
6,42
6,95
5,96
6,96
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11,00
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11,04
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12,47
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12,21
1,16
5,97
6,44
6,79
8,17
10,72
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12,50
Chaux
4
5
6
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MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
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1,81
1,71
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2,32
2,22
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2,18
1,95
2,57
2,04
69
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
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6,20
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6,10
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6,80
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0,021
0,021
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3 238,10
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3 190,48
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3 253,97
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2,28
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3,72
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3,25
3,17
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3,49
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53,87
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3,11
3,54
5,09
5. Resistances moyenne humide
Dosage(%)
6
7
8
9
10
11
12
Age (jours)
masse
Surface mm²
moyenne (Kg)
Masse
volumique
Resistance
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moyenne
moyenne (KN)
(Mpa)
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14,00
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45,00
14,00
28,00
45,00
14,00
28,00
45,00
14,00
28,00
45,00
14,00
28,00
45,00
14,00
28,00
45,00
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7,70
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8,10
7,00
7,20
8,20
7,20
7,40
8,50
7,50
7,40
8,80
7,60
8,10
8,10
7,20
6,90
8,00
7,60
0,021
0,021
0,021
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0,021
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0,021
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3 428,57
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3 428,57
3 523,81
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4 190,48
3 619,05
3 857,14
3 857,14
3 428,57
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57,10
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138,50
136,10
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2,63
2,25
2,24
3,29
2,70
3,30
2,69
3,38
3,67
3,11
4,00
4,23
4,45
5,90
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5,84
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6,48
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6,78
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14,00
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14,00
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7,60
7,60
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16,10
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Chaux
4
5
6
7
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
70
Etude Comparative entre l’Amélioration des Briques en Terre Stabilisée avec le Ciment et la Chaux Eteinte
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9
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11
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28,00
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14,00
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3 714,29
3 428,57
3 428,57
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3 285,71
3 380,95
3 714,29
3 476,19
3 238,10
3 666,67
3 523,81
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE MASTER II GENIE CIVIL – 2iE
18,10
34,00
14,80
28,30
29,40
28,30
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21,80
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1,49
1,33
1,48
2,16
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