Ces essais ont pour but de déterminer à j jour les résistances à la compression simple et à la traction simple des éprouvettes réalisées sur les mélanges.
50 III-1-2- Résultats des essais
III-2-1- Limites d’Atterberg du mélange
a) Dosage 4%
WL=49 Wp=35 Ip=14
Figure 15 : Courbe limite d’Atterberg du mélange à 4%
b) Dosage 6%
WL=47 Wp=35 Ip=12
Figure 16 : Courbe limite d’Atterberg du mélange à 6%
45,00
Nombre de chocs de la coupelle
Limite de liquidité (WL ) ciment 4%
Nombre de chocs de la coupelle
Limite de liquidité (WL ) ciment 6%
51
c) Dosage 8%
Figure 17 : Courbe limite d’Atterberg du mélange à 8%
III-2-2- Essai Proctor échantillons prélevés a) Dosage : 4%
Figure 18 : Courbe Proctor du mélange à 4%
WL=48 Wp=37 Ip=11
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 Densité sècheɣd( t/m3)
Nombre de chocs de la coupelle
Limite de liquidité (WL) ciment 8%
ɣd =1,95 ωopt =13,60 ɣd=
52
b) Dosage : 6%
Figure 19 : Courbe Proctor du mélange à 6%
c) Dosage : 8%
Figure 20 : Courbe Proctor du mélange à 8%
1,81
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 Densité sècheɣd( t/m3)
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 Densité sècheɣd( t/m3)
53
Tableau 8 : Récapitulatif des essais en laboratoire : échantillons (mélange)
Tableau 9 : Tableau récapitulatif des essais de compression et de traction sur les différents mélanges
54
III-3- Analyse des résultats et choix du meilleur mélange
III-3-1- Interprétation des résultats
III-3-1-1- Influence sur les limites d’Atterberg
Les résultats obtenus des essais sur les limites montrent en général une augmentation de la limite de liquidité, une augmentation rapide de la limite de plasticité ce qui conduit à une diminution de l’indice de plasticité La prise du ciment favorisant une bonne cohésion, nous constatons une diminution progressive de l’indice de plasticité.
III-3-1-2- Influence sur le Proctor
Avec le dosage en ciment, on note une augmentation sensible de la teneur en eau optimum du mélange par rapport au sol sans mélange (sol naturel).
En outre, cet état peut s’expliquer par le fait que l’hydratation du ciment comportant une forte proportion de clinker, conduit à un dégagement de chaux qui produit les mêmes effets qu’une stabilisation en chaux.
Mais en plus de cette qualité, l’effet essentiel est la prise du ciment qui produit une cimentation des grains d’où une augmentation de la cohésion.
III-3-1-3- Influence sur la résistance mécanique
Le ciment incorporé à un sol développe un réseau de liaisons entre les grains qui le composent. La réaction d’hydratation du ciment présente l’avantage d’une évolution rapide, ce qui permet d’obtenir les résistances mécaniques nécessaires dans un délai court.
Le traitement au ciment peut être effectué sur tous les sols en général.
55 III-3-2- Choix du meilleur mélange
D’après le tableau récapitulatif des différents mélanges sols on peut retenir :
- la résistance mécanique croit avec le dosage en ciment ; ce qui était prévisible.
Pour les raisons économiques, nous choisissons un dosage en ciment de 8%. En général, pour la stabilisation de la terre, il faut au moins 5 à 6
% de ciment pour obtenir des résultats satisfaisants. La résistance en compression reste très dépendante du dosage, 8% de ciment constituent souvent une limite supérieure économiquement acceptable (Doat, 1979).
D’après Gooding (Gooding, 1993).
56
Conclusions et perspectives
Au Bénin, la recherche de nouveaux matériaux pour la réalisation des bâtiments nous a poussé à étudier la stabilisation au ciment de la terre de barre. La terre de barre est un matériau localement disponible et très moins chère.
La terre crue est utilisée dans la construction depuis les temps les plus reculés, comme en témoigne l’habitat traditionnel en de nombreux points de notre planète, vu son intérêt économique, écologique et thermique et sa facilité d’exploitation. Après avoir été abandonnée et oubliée avec l’avènement des matériaux de construction industriels, en particulier le béton et l’acier, elle fait aujourd’hui l’objet d’un regain d’intérêt dans les pays en développement comme dans les pays industrialisés. En effet, la valorisation du matériau terre faisant partie des matériaux locaux constitue la priorité absolue de tout pays ; ce qui d’ailleurs est le but de cette étude qui vise également à ajouter à la terre du ciment.
La présente étude a permis de mettre l’accent sur les avantages et inconvénients liés à l’utilisation de la terre comme matériau de construction. Elle a aussi permis d’informer le monde scientifique sur les dispositions institutionnelles relatives à l’utilisation de la terre comme matériau de construction.
La terre de barre dans le cadre de ce travail a été stabilisée par le ciment en vue de l’utilisation du produit fini pour fabriquer des blocs de maçonnerie autobloquants pour des murs à joints secs.
Mais pour améliorer les caractéristiques du matériau composite, nous avons procéder à l’essai Proctor dont les références sont des paramètres entrant dans la formulation pour connaître les quantités des différents constituants du composite
57
Mais compte tenu du fait que lors de leur utilisation, les blocs de maçonnerie seront exposés à l’eau cela nous amènent à penser que des études supplémentaires sont indispensables afin de mieux connaitre et d’améliorer ce matériau en vue de son utilisation dans les maçonneries.
Il faudra entre autre :
in de maîtriser son comportement au contact de l’eau ;
de maîtriser le transfert du flux de chaleur intérieur et extérieur du composite ;
uants afin de retenir les dimensions qui donnent de meilleures résistances ;
e cisaillement au niveau de la jonction sèche entre les blocs afin de retenir les dimensions qui donnent de meilleures résistances ;
ue du comportement mécanique de la maçonneire à joints secs avec composite terre de barre-ciment afin de prédire le comportement mécanique des maçonneries à partir des caractéristiques des blocs et des joints secs entre ces derniers..
58
BIBLIOGRAPHIE
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59
janvier 2019, sur http://www.portail construction.org/index.php/blog/324-
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Abomey-Calavi, BENIN.
60
18- MEKHERMECHE, A. (2012). Contribution à l’étude des propriétés mécaniques et thermiques des briques en terre en vue de leur utilisation dans la restauration des Ksours sahariennes. Université KASDI MERBAH OUARGLA. Algérie : Faculté des sciences et de la matière, 2012. p. 131
19- P. Meukam , A. Noumowe , Y. Jannot et , R. Duval Caractérisation thermophysique et Mécanique de terre de briques en vue de stabilisées l'isolation thermique de bâtiment Mater. Struct. , 36 (2003 ) , p. 453 - 460.
20- P. Meukam Valorisation des Briques de Terre Stabilisées en vue de l'isolation thermique des bâtiments (Ph.D.) Université de Cergy-Pontoise , Yaoundé ( 2004 )
21- R. Bahar , M. Benazzoug , S. Kenai, Performance d'un sol compacté stabilisé au ciment, Cem. Béton Compos. , 26 ( 2004 ) , pp. 811 – 820 22- S. AHMED ALI. (2012). Performances thermiques du matériau terre pour un habitat durable des régions arides et sémi-arides : cas de Timimoune. Mémoire de Magister de l'Université Mouloud Mammeri-Tizi Ouzou.
23- S. AVAMASSE. (2011). Caractérisation thermomécanique des blocs de terres comprimés (BTC) avec ajout de sciure de bois. Pour l’obtention d’ingénieur de conception en génie civil à l’EPAC.
24- Sulpicio SÁNCHEZ TIZAPA : Étude expérimentale et numérique des murs en maçonnerie confinée chargés dans leur plane : cas : état de Guerrero (Mexique), 2009 (Thèse).
61
ANNEXES
62
Annexe 1 : courbe effort-pénétration des mélanges
0
63 0
5 10 15 20 25 30 35 40
0 2 4 6 8 10 12
Force (102kN)
Enfoncement ( mm)
Courbe Effort-Pénétration ciment 8%
Série1 Série2 Série3
64
Annexe 2
65
Liste des tableaux ... vii
Liste des figures ... viii
Liste des photos ... ix
INTRODUCTION GENERALE ... 1
Introduction générale ... 2
CHAPITRE 1 : CADRE CONCEPTUEL ET THEORIQUE DE L’ETUDE ... 5
I.1. Contexte et Justification ... 6
I.1.1. Contexte ... 6
I.1.2. Justification ... 7
I.3. Les Objectifs de l’étude ... 9
I.3.1. Objectif général ... 9
I.3.2. Objectifs spécifiques ... 9
I-4- Synthèse bibliographique ... 9
I-4-1-La terre de barre ... 9
I.4-1-1. Définition ... 9
I.4-1-2. - Composition de terre de barre ... 10
I.4-1-3- Distribution spatiale de la terre de barre au Bénin ... 12
I-4-2- Les techniques de constructions en terre ... 13
I-4-3- Utilité de la terre de barre dans la construction ... 16
I-4-4- les avantages et inconvenients liés a l’utilisation de la terre comme materiau de construction ... 18
I-4-4-1- Les avantages de la construction en terre ... 18
I-4-4-2- Les inconvénients de la construction en terre ... 19
66 I-4-5- dispositions legales relatives à l’utilisation de la terre comme materiau de
construction de batiments ... 19
I-4-6- La stabilisation ... 21
I-4-6-1. Stabilisation mécanique ... 22
I-4-6-2. Stabilisation chimique ... 23
I-4-6-3. Stabilisation physique ... 23
I-4-6-4. Stabilisation par cuisson ... 23
I-4-6-5- Stabilisation chimique ... 24
I-4-7. Stabilisation au ciment ... 24
I-4-8- Les Blocs de terre comprimée ... 27
CHAPITRE II : APPROCHE METHODOLOGIQUE ... 31
II-1- Les materiaux utilisés ... 32
II-1-1-La terre de barre ... 32
II-1-2-Le ciment ... 33
II-1-3- L’eau ... 33
II-2- Le programme expérimental ... 33
II-3- Description de quelques essais d’identification effectués sur les matériaux étudiés ... 35
II-3-1- L’analyse granulométrique ... 35
II-3-2- Tracé de la courbe granulométrique ... 36
II-3-3- Les limites d’Atterberg (NF P 94-051) ... 36
II-3-3-1-Définition ... 36
II-3-3-2- Matériels ... 37
II-3-3-3- Méthode ... 38
II-3-3-4- Détermination de la limite de liquidité (WL) ... 38
II-3-3-5- Détermination de la limite de plasticité (WP) ... 39
II-3-3-6-Classification ... 39
II-3-4- L’essai Proctor Modifié (NF P 94-093) ... 40
II-4- Résultats des différents essais ... 41
II-4-1- Analyse granulométrique par tamisage ... 41
II-4-2- Analyse granulométrique par sédimentométrie ... 42
II-4-3- Limites d’atterberg ... 44
II-4-4- L’essai Proctor ... 46
67
II-5- Classification des sols ... 47
CHAPITRE III : STABILISATION DE LA TERRE DE BARRE, ANALYSE ET INTERPRÊTATION DES RESULTATS ... 48
III-1- Essais réalisés sur les mélanges ... 49
III-1-1- But des essais ... 49
II-1-1-1- Essai : Limite d’Atterberg... 49
III-1-1-2- Essai Proctor ... 49
III-1-1-3- Essais de compression simple et de traction simple ... 49
III-1-2- Résultats des essais ... 50
III-2-1- Limites d’Atterberg du mélange ... 50
III-2-2- Essai Proctor échantillons prélevés ... 51
III-3- Analyse des résultats et choix du meilleur mélange ... 54
III-3-1- Interprétation des résultats ... 54
III-3-1-1- Influence sur les limites d’Atterberg ... 54
III-3-1-2- Influence sur le Proctor ... 54
III-3-1-3- Influence sur la résistance mécanique ... 54
III-3-2- Choix du meilleur mélange ... 55
Conclusions et perspectives ... 56
BIBLIOGRAPHIE ... 58
ANNEXES ... 61
TABLE DES MATIERES... 65