Absorption totale d’eau (ATE)

L’absorption totale d'eau (ATE) d'un bloc renseigne sur la porosité ouverte, ce qui confère à ce paramètre un caractère très important pour les BTC. En effet, moins est l’absorption d'eau d’un bloc, mieux il conservera ses performances mécaniques en milieu humide [27].

La Figure IV. 19 illustre la variation de l’absorption totale d’eau des blocs en fonction de la

teneur en ciment après un jour d’immersion.

Figure IV. 19 : Variation de l’absorption totale des blocs en fonction de la teneur en ciment après un jour d’immersion dans l’eau

L’absorption totale d’eau après un jour d’immersion diminue quand la teneur en ciment croît ou quand la teneur en fibres augmente, pour toutes les formulations explorées. . La diminution est d'environ 26 % quand la teneur en ciment est variée de 3 % à 7 %. Ces valeurs d'absorption totale de l'eau se comparent aux matériaux suivants : briques d'argile (0-30%) ; blocs de béton (4-25%) ; briques de silicate de calcium (6-16%) [28]. Les valeurs de l’ATE de nos différentes formulations sont en accord avec celles reportées par Bachir (entre 9,2% et 11,2%) [17] pour des blocs compactés à 10 MPa , stabilisés par 5 à 8% de ciment et renforcés par les fibres de palmier dattier.

L’absorption totale d’eau au cours du temps est représentée dans les Figure IV. 20 a, IV. 20b et IV. 20c pour les taux de ciment de 3%, 5% et 7%, respectivement. Pour chacune des formulations, la cinétique d’absorption présente une portion caractérisée par une forte vitesse (première journée) puis un palier s’établit lentement au cours des jours suivants. La valeur la

plus élevée de l’ATE est de 14,33% obtenue par la formulation BF2

1,5C3 et la valeur la plus

faible est de 10,94 % et ceci pour la formulation BC7. Comme on pouvait s’y attendre, le taux

Page | 170 restent modestes par rapport aux adobes. En effet, le compactage du sol modifie sa densité, sa résistance mécanique, sa porosité et sa perméabilité [29]. Les résultats reportés ici sont comparables à ceux de Salehan et al. (2011) [30], qui ont constaté aussi une légère augmentation de l'absorption d'eau quand la teneur en fibres issues des fruits de palmier à huile est accrue. Mais malgré cette augmentation les valeurs de l’absorption totale d’eau restent modérées selon la norme britannique BS 5628 Partie 1 [31]. D’après cette norme, les valeurs de l’ATE en dessous de 7% sont considérées comme étant faibles, tandis que celles supérieures à 12% sont considérées comme élevées.

a)

Page | 171 c)

Figure IV. 20 : Variation de l’absorption totale d’eau des blocs en fonction du temps : a) 3% en ciment ; b) 5 % en ciment ; c) 7% en ciment

2.4. Détermination des coefficients de transfert hydrique

La Figure IV. 21 présente la prise de masse moyenne (∆m/S) et l’ascension de la frange

capillaire pour les formulations _t, _{,( t} et _{R,( t} au cours du temps. La forme des

courbes de capillarité renseigne sur l'homogénéité des réseaux [32]. Nous remarquons que pour toutes les formulations testées, les courbes sont caractéristiques d’un réseau homogène. Par ailleurs, l’allure de la prise de masse est très régulière pour l’ensemble des formulations testées. En effet les propriétés d’imbibition par capillarité d’un matériau poreux sont directement liées à la taille et à la forme des pores, ainsi qu’à la connectivité du réseau poreux. La courbe de prise de masse pour les matériaux non renforcés par les fibres présente une seule pente (Figure IV. 21a) caractéristique d’un réseau unimode tandis que celles des composites à renfort de fibres (Figure IV. 21 b et c) présentent deux phases que nous schématisons par deux domaines de comportement linéaire, avec des pentes A et A’. La première phase est caractérisée par une absorption rapide et importante (pente A) plus élevé que A’. Cette phase rend compte de la cinétique d’absorption très rapide des fibres végétales et qui se stabilise au bout de 3heures environ. Nous avons également observé que la frange capillaire atteint le sommet de l’éprouvette au bout de 48 heures pour les formulations fibrées, ce qui témoigne d’une cinétique d’imbibition rapide des fibres de kénaf.

Page | 172 a)

Page | 173 c)

Figure IV. 21 : Courbes de prise de masse et d’ascension de frange capillaire : a) formulation _t; b) formulation _{,( t} et c) formulation _{R,( t}

Les moyennes des coefficients de Washburn (A, A’ et B) calculés suivant les relations II. 26 et II.27 sont présentés dans le Tableau IV. 2, respectivement. Ces coefficients diminuent avec l’augmentation de la teneur en ciment et croissent avec l’ajout des fibres. Les coefficients A pour les formulations fibrées sont plus élevés comparativement aux composites sans fibres et les coefficients A’ sont environ moitié plus faibles que les coefficients A. En effet l’ajout des fibres à la matrice minérale favorise la création des macropores qui gouvernent la première phase d’absorption. La cinétique de la deuxième phase est favorisée par une faible microporosité comme en témoigne les coefficients A’.

Formulation A (g/cm-2.s 0,5) A’ (g/cm-2.s 0,5) B (cm/s 0,5) ™š› 0,0131±0,002 - 0,04±0,017 ™š^ 0.0078±0,0014 - 0,034±0,0128 ™šœ 0.007±0,0023 - 0,032±0.013 ™•],^^› š› 0,0139±0,007 0,008±0,001 0,04±0,021 ™•_],^› š^ 0,010±0,0013 0,0079±0,0046 0,038±0,028 ™•],^^› šœ 0,010±0,0030 0,068±0,0007 0,037±0,018 ™•[,^^ž š› 0,0137±0.0034 0,0088±0.001 0,047±0,012 ™•_[,^ž š^ 0,0132±0,0015 0,0067±0,0018 0,047±0,017 ™•[,^^ž šœ 0,011±0,0012 0,0057±0.0006 0,034±0,016

Tableau IV. 2 : Données moyennes des coefficients caractéristiques de l’absorption par capillarité

2.5. Porosité accessible à l’eau

Il existe un lien étroit entre la structure porale, l’état hydrique du matériau et les transferts hygrothermiques. Il est donc indispensable de caractériser les matériaux étudiés, sur le plan structural, notamment de déterminer la porosité. La porosité accessible à l’eau (n) a été

Page | 174 mesurée sur 3 échantillons par formulation par la méthode de la pesée hydrostatique décrite au chapitre II. Les valeurs moyennes de la porosité (n) pour chaque formulation sont présentées dans le Tableau IV. 3. La porosité accessible à l’eau diminue avec l’augmentation de la teneur en ciment et augmente avec l’introduction des fibres. L’ajout de ciment par la formation des hydrates, induit la formation d’une porosité fermée, non accessible à l’eau tandis que l’incorporation des fibres crée des pores ouverts accessibles à l’eau.

Formulation n (%) ™š› 24,82 ™š^ 23,93 ™šœ 23,05 ™•],^^› š› 26,44 ™•],^^› š^ 26,09 ™•_],^› šœ 24,44 ™•[,^^ž š› 28,12 ™•_[,^ž š^ 26,79 ™•_[,^ž šœ 26,63

Tableau IV. 3 : Porosité accessible à l'eau des différentes formulations