CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES EXPERIMENTALES
2.3 Confection des blocs
Elle s’exprime en grammes de bleu pour 100g de matériau sec.
Où :
B : la masse de bleu introduite en gramme ; m0 : la masse de la prise d’essai en gramme.
2.3 Confection des blocs 2.3.1 Cycle de production
La terre de barre extraite de la carrière de Hêvié et destinée à la confection des BTC est étalée en couches minces à l’air ambiant jusqu’à avoir un matériau sec. Le matériau ainsi obtenu a été débarrassé des débris végétaux, et mottes de terre à l’aide d’un tamis de 2mm.
La confection des blocs est faite suivant la procédure décrite dans le tableau.
Tableau 2: Cycle de production.
2.3.2 Matériels
Pour la confection des blocs, nous avons utilisé :
Une presse portant un moule de dimension intérieur 4×4×16 cm3.
Photo 14 : La presse pour la confection des blocs de 4x4x16 cm3
Des truelles
Un plateau,
Des bols, des Gants
Une burette graduée,
Une balance de portée 65kg et de précision 1g.
2.3.3 Méthodes
Composition des mélanges
Les divers composants du mélange, ont été scrupuleusement choisis afin de pouvoir observer l’influence des divers dosages de (verre + coquille) sur les blocs. Ensuite une masse totale de mélange sec a été fixée et de cette masse un pourcentage d’ajout de ‘’verres + coquille’’ variant de 0 à 60% (par pas de 5) a été prélevé. Enfin nous avons prélevé de la masse restante 90% de la terre de barre et 10% de ciment pour les blocs à froid ou 80% d’argile et 20 % de la terre de barre pour les blocs à chaud. Les proportions de ciment de terre et d’ajout sont ainsi mises ensemble pour obtenir le mélange sec. Le rapport en masse terre de barre/ ciment égale à 9 ou argile/terre de barre égale à 4 est maintenu constant mais le pourcentage en masse de verre + coquille varie.
Les proportions utilisées 90 % terre de barre, 10 % ciment d’une part et 80
% argile, 20 % terre de barre d’autre part sont déduites des travaux de recherches effectués par [17] et [15]
Les tableaux 2.2 et 2.3 renseignent sur les différentes formulations des différents mélanges ayant servi pour la confection des blocs.
Tableau 3 : Différentes formulations pour les blocs en terre de barre.
TERRE DE BARRE + CIMENT + (VERRE + COQUILLE) Mélange totale sec = 3600 g
Dosage Terre (g) Ciment (g) Verre + Coquille (g) Qté d'eau (ml)
0 3240 360 0 400
5 3078 342 180 400
10 2916 324 360 400
15 2754 306 540 400
20 2592 288 720 400
25 2430 270 900 400
30 2268 252 1080 400
35 2106 234 1260 400
40 1944 216 1440 400
45 1782 198 1620 400
50 1620 180 1800 400
55 1458 162 1980 400
60 1296 144 2160 400
Tableau 4 : Différentes formulations pour les blocs en argile.
Argile + Terre de barre + (VERRE + COQUILLE) Mélange totale sec = 3400 g
Processus pour l’obtention du bloc.
Après avoir pesé la masse de chaque composant du mélange (terre ; verre + coquille et ciment ou argile ; terre et verre + coquille), il a été procédé au malaxage sec du mélange pour en former un ensemble bien homogène. Le mélange est dit homogène lorsqu’il a une uniformité de couleur dans tout son volume.
Ensuite nous avons apporté l’eau de gâchage utile pour amener le mélange à une certaine teneur en eau ; en évitant que le mélange soit pâteux ou sec puis on procède au malaxage humide jusqu’à obtenir l’homogénéité du mélange dans
tout son volume. On prélève une partie l’échantillon humide dans deux tares pour la détermination de la teneur en eau. Le moule de la presse à brique est maintenant rempli avec le mortier frais (pour les blocs devant subir les essais mécaniques, on prend une masse de mortier de 600g). Après pression, on procède au démoulage immédiat libérant ainsi le bloc formé.
Notons que le mélange d’ajout de verre broyé + coquilles a été obtenu pour des quantités égales (50% de verre + 50%de coquilles).
Numérotation des blocs.
Pour la confection des blocs, nous avons adoptés les codifications suivantes afin de pouvoir les identifier pour les essais mécaniques.
NUMEROTATION DES BLOCS
Désignation blocs à froid blocs par cuisson blocs à 00% (verre + coquille) F.Ca.V.00.n C.Ca.V.00.n
blocs à 05% (verre + coquille) F.Ca.V.05.n C.Ca.V.05.n blocs à 10% (verre + coquille) F.Ca.V.10.n C.Ca.V.10.n blocs à 15% (verre + coquille) F.Ca.V.15.n C.Ca.V.15.n blocs à 20% (verre + coquille) F.Ca.V.20.n C.Ca.V.20.n blocs à 25% (verre + coquille) F.Ca.V.25.n C.Ca.V.25.n blocs à 30% (verre + coquille) F.Ca.V.30.n C.Ca.V.30.n blocs à 35% (verre + coquille) F.Ca.V.35.n C.Ca.V.35.n blocs à 40% (verre + coquille) F.Ca.V.40.n C.Ca.V.40.n blocs à 45% (verre + coquille) F.Ca.V.45.n C.Ca.V.45.n blocs à 50% (verre + coquille) F.Ca.V.50.n C.Ca.V.50.n blocs à 55% (verre + coquille) F.Ca.V.55.n C.Ca.V.55.n blocs à 60% (verre + coquille) F.Ca.V.60.n C.Ca.V.60.n
Signification des codes :
A froid :
- F désigne les blocs stabilisés au ciment - Ca désigne l’ajout de coquille
- V désigne l’ajout de verre.
- P représente le pourcentage en masse de coquille +verre.
- n désigne le numéro de bloc, qui varie de 1 à 18 pour chaque formulation, à raison de 6 blocs par âge (7j; 21 ; 28).
Photo 15 : Numérotation des blocs à froid
A chaud :
- C désigne les blocs stabilisés par cuisson.
- n désigne dans ce cas le numéro de bloc, qui varie de 0 à 6 pour chaque formulation.
Photo 16 : Numérotation des blocs à chaud
2.3.4. Condition de cure
Les conditions de conservation des blocs dans le temps jouent un rôle très importantes dans l’évolution de leur résistance. Dans la confection et la conservation de ces blocs, nous avons apportés des soins pour éviter des baisses et des dispersions important des résistances. Pour les blocs stabilisés au ciment,
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 à la prise. Les blocs doivent non seulement être à l’abri du soleil et du vent, mais doivent être aussi maintenus à l’ambiance humide et chaude : risque de dessèchement trop rapide en surface pouvant provoquer la formation de fissure de retrait si ces conditions de conservation ne sont pas respectées. Pour notre cas, les blocs produits sont ensuite soumis à une condition de cure sous un film plastique.
Photo 17 : Stockage des blocs
En ce qui concerne les blocs en argile, ils ont été maintenus à l’ombre pendant 14 jours, ensuite cuits dans un four (du laboratoire du Lycée Technique de Kpondéhou à Cotonou) à une température de 1000°C pendant 48heures.
2.3.5. Les essais mécaniques
Les éprouvettes conçues sont dans un premier temps soumis à l’essai de traction par flexion. La rupture de l’échantillon à la fin de l’essai le fait scinder en deux. Alors chacune des deux parties est soumise à nouveau à l’essai de compression. Les essais ont été effectués dans le laboratoire du département de Génie Civil. Les équipements utilisés pour les essais de rupture à la flexion et à la compression sont ceux prescrits par la norme EN 196-1.
2.3.5.1 Essai de flexion trois points
La résistance à la traction par flexion a été déterminée à l’aide d’une machine de flexion 3 points de 10 kN, sur des éprouvettes prismatiques 4x4x16 cm conformément à la norme NF P18-407.
Le montage des éprouvettes est indiqué à la figure 13. Après un centrage parfait, la mise en charge a été effectuée avec une vitesse de montée de charge constante.
Figure 10 : Dispositif de rupture en flexion par traction
En désignant par Ff la charge de rupture de l’éprouvette en flexion, le moment de rupture vaut Ff x l/4 et la contrainte de flexion correspondante a été déterminée par :
2.3.5.2 Essai de compression
L’essai de compression consiste à rompre le corps d’épreuve entre les deux plateaux d’une presse de compression. La presse utilisée, est une machine de compression d’une capacité maximale de 150 kN. L’essai de compression sur des cubes équivalents de 4x4x4 cm3, a été réalisé sur la même machine de compression. Les demi-prismes des éprouvettes 4x4x16 cm3 obtenues après
rupture en flexion ont été rompus en compression comme indiqué sur la Figure 14.
Figure 11: Dispositif de rupture en compression
En désignant par Fc la charge de rupture de l’éprouvette en compression, la contrainte de rupture à la compression correspondante a été calculée par : ( ) ( ( ) )