Reference : Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée
Dissertations and theses : Doctoral thesis
Physical, chemical, mathematical & earth Sciences : Earth sciences & physical geography
http://hdl.handle.net/2268/234994
Valorisation des gisements argileux pour la fabrication des blocs de terre comprimée
French
Mango-Itulamya, Lavie Arsène mailto [Université de Liège - ULiège > > > Form. doct. sc. (géol. - paysage)]
29-May-2019
Université de Liège, ​Liège, ​​Belgique
Docteur en sciences
408
Fagel, Nathalie mailto
Boulvain, Frédéric mailto
Collin, Frédéric mailto
Yans, Johan mailto
Pilate, Pascal mailto
Coeckelberghs, Nicolas mailto
Joffroy, Thierry mailto
Nzeukou Nzeugang, Aubin mailto
[fr] Bloc de Terre Comprimée ; Formation argileuse ; Kinshasa ; Kongo Central ; Belgique ; Durabilité ; Terre crue
[en] Compressed Earth Block ; Clay Formation ; Durability ; Raw earth
[fr] Le matériau « terre » représente une ressource naturelle répandue dans les sols et les
formations sédimentaires superficielles. Il constitue une alternative pour construire des
logements durables à faible coût environnemental et pour les pays en développement à faible
coût économique à condition de sélectionner des terres adéquates et/ou prétraiter des terres
inadéquates. Cette thèse apporte une contribution sur la production des matériaux de
construction économiques et écologiques pour d’une part répondre aux défis de logement dans
les régions de Kinshasa et du Kongo Central et d’autre part promouvoir le développement des
matériaux en terre crue en Belgique. La thèse comporte deux objectifs spécifiques. Le premier
objectif spécifique consiste à évaluer l’aptitude des formations argileuses superficielles pour la
conception des Blocs de Terre Comprimée (BTC). Le second objectif vise à augmenter la durée
de vie de ces blocs.
Le matériel argileux étudié (167 échantillons) a été prélevé dans 62 sites répartis dans 21
formations et membres argileux en Belgique et en RDC. Ces échantillons ont été caractérisés
par la mesure de paramètres minéralogiques (minéralogie totale et fraction argileuse),
chimiques (éléments majeurs) et géotechniques (granulométrie, limites de consistance, perte au
feu, retrait longitudinal de séchage et nature), principaux tests pour sélectionner les terres
propices à la construction en BTC. Les résultats de ces tests ont montré que ces échantillons
peuvent être utilisés, moyennant ou non des prétraitements, dans la construction en BTC.
Des échantillons représentatifs ont été sélectionnés pour étudier cinq paramètres affectant la
durée de vie des BTC. L’influence de la nature des minéraux argileux a été étudiée en utilisant
5 formations argileuses de composition minéralogique différente. L’influence de la taille des
particules a été testée en ajoutant 3 types de granulats de dimensions différentes (i.e., 0/2, 0/4
et 0/6,3 mm). L’influence de la pression de mise en forme a été évaluée en compactant les BTC
avec 3 pressions (i.e., 100, 200 et 300 kN). L’influence de la quantité d’eau a été évaluée en
ajoutant de 3 à 10 % d’eau. L’influence de la stabilisation a été faite en ajoutant, en différentes
proportions, soit des substances minérales (granulat rocheux, sable alluvionnaire), soit des
déchets agricoles bruts (bagasse de canne à sucre) ou prétraités (cendre issue de la combustion
de la bagasse).
Des BTC et des éprouvettes ont été produits et caractérisés par leur retrait de séchage, leur
résistance à l’abrasion, leur résistance à la compression et à la flexion, les essais d’absorption
d’eau par capillarité, d’immersion complète, d’égouttement accéléré et enfin de gel-dégel. La
caractérisation des BTC et éprouvettes montre que les résistances à l’absorption d’eau par
capillarité, à l’égouttement accéléré et au gel-dégel augmentent avec le pourcentage du
stabilisant granulat ajouté. Les résistances à la compression, à la flexion et à l’abrasion
n’augmentent pas avec l’ajout de stabilisant pour toute formation argileuse. La résistance à
l’immersion complète diminue avec l’ajout de granulat. L’ajout des différents stabilisants réduit
le retrait dû au séchage. L’ajout de fibre augmente la résistance à la flexion. La résistance à la
compression diminue avec la quantité d’eau ajoutée. L’augmentation de la pression de mise en
forme permet d’augmenter la résistance en compression.
Cette étude démontre que les gisements argileux sélectionnés permettent de produire des
BTC à faibles coûts environnemental. En Belgique, les formations argileuses testées permettent
de produire des BTC avec une bonne performance mécanique, pouvant être utilisés à l’intérieur
ou à l’extérieur du bâtiment. En RDC, ces matériaux de construction répondent à des normes
de résistance à la détérioration et sont compatibles avec les cultures constructives locales. De
plus, ces matériaux représentent une alternative économique pour les pays en développement
comme la RDC.
http://hdl.handle.net/2268/234994

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