Résultats et discussions

La réalisation des plaques composites bois polystyrène s’est déroulée relativement sans difficulté majeur, car à ce niveau il suffisait de préparer le mélange sciure de bois avec la colle de polystyrène, l’épandre dans le moule déjà assemblé et ensuite compacté le mélange.

La difficulté majeure qu’on a enregistrée est liée au compactage. Quand on fait références aux travaux de (GBECHI, YOKOPI, WOROU, 2015) et (HOUESSOU, GBESSEMEHLAN, 2016) le compactage des plaques été assuré aussi bien par une masse métallique de 20kg que par la presse universelle. Ceci a été possible parce que la dimension des plaques

P ρ =V

𝝆 = 𝟖𝟏𝟗, 𝟕𝟕𝟒𝒌𝒈/𝒎^𝟑

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fabriquées par ces derniers n’excédait pas 60cm, alors que celles réalisées dans le cadre de notre étude est 200cm. Notre moule de fabrication ne peut être disposé sous la presse universelle qui est disponible dans nos laboratoires. Il a été difficile pour nous d’apprécier le taux de compactage du matériau composite. Nous nous sommes limités à une appréciation visuelle du degré de compactage du matériau. Il s’agit de s’assurer que les vides présents dans le matériau sont pour la plus par fermés après le compactage manuel effectué à l’aide de la masse métallique de 80kg. Pour plus de précision, il apparait nécessaire que l’on conçoive un dispositif de presse pouvant accueillir des moules de grandes dimensions.

Pour ce qui concerne la réalisation des sandwichs, beaucoup de difficultés se sont présenté à nous. En utilisant le moule (figure 4-10) conçu pour ça, les résultats obtenus n’ont pas été satisfaisant car on constate que les plaques tri-couche obtenus après démoulage présentent des défauts. Il s’agit essentiellement soit d’un mauvais positionnement de la plaque bois polystyrène qui à tout point de vue est centré en surface mais excentré en profondeur malgré les dispositions prise pour la maintenir raide dans le moule au moment du coulage des peaux bois plastique. Cet état de chose se traduit par l’obtention de plaques tri-couche sur la face supérieure et bicouche sur sa face inferieure (figure 4-15.) Il y aussi le phénomène de non continuité de la matière bois plastique au beau milieu de la plaque (Figure 4-15.)

Figure 4-14 : Mélange du composite bois polystyrène introduit dans le moule et compacté par le dispositif de presse métallique

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Figure 4-15 : Différents défauts de fabrication des sandwichs

Figure 4-16 : sandwich de 2,00m obtenus après démoulage avec apparition d’importantes fissures transversales

Afin de porter des corrections à ces résultats, nous avons procédé à des analyses sur l’ensemble du processus de fabrication des plaques composites bois/plastique que nous avons effectué jusque-là. Aux sorties de ces analyses, il était apparu nécessaire de renforcer d’une part le dispositif de moulage avec la réalisation d’un portique de raidissement de la plaque composite CBPL (voir figure 4-17), d’améliorer les conditions de coulage du mélange sciure de bois et colle plastique à chaud avec la réalisation de deux récipients (voir figure 4-18) aux formes étudiées et adaptées au moule dans lequel ce mélange est coulé à chaud et pouvant aussi contenir une quantité suffisante du mélange permettant un coulage unique

b) : discontinuités de tri-couche matériau sciure plastique sur une face du sandwich

a) : Obtention de plaque bi-couche au

lieu de tri-couche

Apparition de fissures profondes dans les sandwichs

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sans faire des aller-retour. L’autre dernière innovation est le fait que nous nous soyons doté d’un thermomètre optique (voir figure 4-19) qui nous a permis de suivre de très près l’évolution de la température de fusion des déchets de sachet plastiques et aussi son niveau de refroidissement (160°c et 150°) avant d’y ajouter la sciure de bois d’ébène. C’est un outil essentiel qui nous a permis d’une part de garder la colle a chaud plastique visqueuse mais aussi d’éviter la carbonisation de la sciure bois, qui engendre plus tard les fissures enregistrées, étant donné la carbonisation de la sciure bois dans la colle à chaud dénature cette dernière.

Figure 4-17 : Moule pour le bois plastique avec son système de portique permettant de maintenir droit eu centre la plaque bois polystyrène avant coulage des semelles

Figure 4-18 : Récipients métalliques de

coulage à chaud des plaques CBPL Figure 4-19 : Thermomètre optique (laser)

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L’utilisation en ingénierie de tout matériau passe par la connaissance de façon rigoureuse de ses caractéristiques. Cette étude s’intègre dans une problématique générale de développement de matériaux de construction innovants à impacts environnemental réduit.

Elle s’inscrit dans le même registre que les études déjà faites de par le monde dans le cadre de la valorisation des déchets issus de l’industrie de transformation du bois et de la fabrication des plastiques.

Dans l’optique de concevoir un nouveau matériau léger, à base de la sciure du bois, du polystyrène et des sachets plastiques recyclés, nous avons adopté la technique du « moulage in situ ». En effet, elle consiste à fabriquer des plaques en composite bois polystyrène comme étant le cœur du matériau puis couler à chaud le mélange (sciure-sachet plastique) sur les deux interfaces de la plaque bois polystyrène.

Au travers des de la synthèse des travaux réalisés préalablement, Il s’est avéré que l’adhérence est parfaite entre les deux couches. D’autre part, l’influence de la température et de l’humidité sur les propriétés mécaniques des composites tri-couches notamment en flexion et en cisaillement inter-laminaire ont été évaluées. Les résultats issus de cette étude indiquent la nécessité d’utiliser ces matériaux pour de nombreuses applications telles que les mobiliers, les bois de coffrage, les étais, etc.

C’est au regard de ses résultats que nous avons entrepris de concevoir et de réaliser une poutre en I aux dimensions réelles pour servir de coffrage pour la préparation et coulage des dalles à nervures préfabriquées. Cette initiative n’a pas été de tout repos. De nombreuses difficultés ont surgi dans le cadre de ce travail. Il s’agit entre autre du manque notable d’équipement technique (extrudeuse pour fondre les sachets, malaxeur pour réaliser les différents mélanges, un dispositif de compression de grande taille….etc.) du délai qui nous est imparti pour réaliser ses travaux et pour finir les difficultés financières car la fabrication des dispositifs moules et des matériaux ont été totalement à notre charge.

Nous pensons que ce travail n’est sans doute pas une fin en soi et doit déboucher sur des travaux de recherches telles que :

 L’étude du phénomène de retrait dans les composites plastiques sciures de bois;

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

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 Quelles dispositions prendre pour éviter les fissures qui apparaissent dans le composite tri-couche

 La résistance au feu dudit matériaux ;

 L’étude de l’interface des plaque bois-polystyrène et bois plastique peut être approfondie à l’échelle microscopique. Ceci passe forcément par une caractérisation chimique des composants ;

 Etude mécanique du composite en fonction de l’âge ;

 Le vieillissement du composite, ses capacités d’isolation acoustique et thermique sont autant de facteurs qu’il faudra étudier minutieusement.

Ce travail constitue une étude plus approfondie sur le principe guidant la fabrication et l’usage d’éléments porteurs en matériaux composites dans la construction notamment avec la mise en valeurs des déchets plastique et de sciures de bois (ressources locales) pour un développement local durable et la préservation de l’environnement.

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ANNEXES

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Tableau-XXXIII

: Essences de bois NOMS

SCIENTIFIQUES NOMS FRANÇAIS NOMS

VERNACULAIRES

Achras sapota Sapotillier Azon yovoton (F)

Afzelia africana Haricot acajou ;lingué Pakpajidé, Kpakpatin (F)

Antiaris africana Faux iroko Guxotin (F)

Azadidirachta indica Neem Kininutin (F)

Cassia siemea Cassi du siam Kenuma (F)

Casuarina equisetifolia Filao /

Ceiba pentandra Fromager Huntin, Adjolohuntin (F)

Chlorophora excelsa Vrai iroko Lokotin (F)

Diospyros mespiformus Ebène de l’Ouest africain Cubaga ;kenwi (F)

Eucalyphus camadulensis Eucalyptus /

Gmelina arborea Arbre à allumette Fofitin ; (F)

Isoberlinia doka / Babgé, Kpakpaloko (F)

Khaya grandifoliola Acajou à grandes feuilles Kaju (F)

Khaya senegalensis Acajou du Sénégal Zunzatin,abgo (F)

Manilkara obovata Poirier africain Wotin (F)

Pseudocedrela kotschyi Cèdre de zone sèche Atindodokpwe (F)

Pterocarpus erinaceus Vène Gbabgétin,kozo (F)

Tamadrindus indica Tamarinier Bokosso, Jevivi

Tectona grandis Teck Xwletin

Triplochiton scleroxylon Samba Xwetin

Berlinia grandifrola / Bagbé (F)

Bombax costatum Kapokier rouge de savane Huntin (F) Daniellia oliveri Copalier africain de balsam,

santan Zama, amaso zatin (F)

Burkea africana / Ajasi, kake (F)

Terminalia superba / Idigbo, idi, igbo (Y)

(F) : Noms en fon (Y) : Noms en yoruba

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Tableau-XXXIV

^: Valeurs obtenues par deux méthodes de calcul différentes des modules de cisaillement des lièges C190, C270 et de l’âme des sandwichs SC190 et SC270.

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