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Date : 02/02/2013

OUATTARA Souleymane

Thème : « Recherche de briques légères : conception et caractérisation de briques crues à base d’argile et de sciure de bois, stabilisées au ciment Portland ». 


Le matériau soumis à notre étude est obtenu en mélangeant l’argile, la sciure de bois, et/ou le ciment Portland et de l’eau. La sciure de bois possède une porosité intrinsèque importante, du fait de la présence de capillaires. Ceux-ci la rendent légère, compressible et sensible à l’eau. L’argile et le ciment constituent les fines minérales. Le mélange de ces constituants de nature et de caractéristiques très différentes conduit à un matériau dont les propriétés seront variables en fonction des concentrations volumiques de chaque constituant. L’argile et le ciment ont été caractérisés par des essais géotechniques, chimiques et minéralogiques. Ces différents essais de caractérisation ont permis de savoir que notre argile est utilisée sous forme de fine avec une taille granulométrique globalement inférieure à 1 mm. C’est une argile de type kaolinique, peu gonflante et plastique, contenant de l’illite et du quartz. Le ciment est un ciment CPJ de fabrication industrielle locale avec une résistance nominale 32,5 R. La sciure de bois, servant de renfort, est utilisée sous sa forme naturelle (sans traitement). Elle se présente majoritairement sous formes granulaire et poudreuse, mais elle contient également des fibres courtes. Nous avons, à partir d’une série d’essais réalisés sur la pâte d’argile-sciure de bois, déterminé la teneur optimale d’eau de gâchage et le volume de pâte à utiliser pour bien remplir le moule de la presse de compactage afin d’avoir des briques bien consolidées. Pour caractériser l’effet de l’utilisation de la sciure de bois comme renfort dans le cas d’un composite à fibres courtes et granulaires orientées aléatoirement, ainsi que l’influence du ciment Portland sur ce composite, nous avons soumis les briques réalisées, et ce après un temps de séchage de 28 jours, à des essais de flexion trois points, de compression, d’usure par abrasion et de comportement hydrique (absorption et tenue dans l’eau). Ces essais sont complétés et soutenus par des études structurales effectuées sur les composites et qui permettent de voir les modes d’ancrage de la sciure de bois à l’intérieur de la matrice ainsi que la nature des liaisons interfaciales entre la matrice minérale et le renfort. Les résultats montrent que les comportements des composites varient en fonction de la formulation des mélanges. Ces résultats sont analysés et discutés en tenant compte des différentes teneurs de sciure de bois d’une part et de ciment Portland d’autre part, dans les briques. Ils indiquent un
allègement de l’ordre de 42 pour une teneur en sciure de bois de 25 . On note aussi une légère augmentation de la résistance à la flexion entre 0 et 20 de sciure de bois. La résistance à la compression, quant à elle, varie fortement entre 0 et 25 de sciure de bois avec une valeur maximale de 4,47 MPa à 15 . L’usure par abrasion des composites baisse aussi jusqu’à 15 de sciure de bois. Ces résultats montrent aussi une modification du mode de rupture mécanique des composites ; on passe d’un comportement fragile à un comportement ductile. L’incorporation de la sciure de bois permet également d’améliorer la tenue des composites dans l’eau et accroit leur porosité. La stabilisation des composites avec le ciment Portland permet de renforcer ces caractéristiques. Ces résultats ont permis par la suite de déterminer les teneurs optimales de sciure de bois et de ciment Portland pour avoir des briques ayant les meilleures propriétés mécaniques et physiques. 
Mots clés : argile, brique, sciure de bois, composite, coefficient d’absorption, allègement, usure.