ÉCOMATERIAUX DE CONSTRUCTION: PILIER DE LA CROISSANCE VERTE EN AFRIQUE ?

Du 10 au 12 Juin 2013 à Ouagadougou

Conférence Internationale

Éditions Sud Sciences et Technologies

COLLECTION ACTES DE CONFÉRENCES

III

Liste des membres des comitésComité scientifiquePrésidents :G. ESCADEILLAS (UPS-INSA Toulouse), F. TSOBNANG (2IE)

Membres :P.W. AGBODJIAN (INSA Rennes)B. AIT SAAIDI (UST Oran)M. Al MUKHTAR (Univ. Orléans)S. AMZIANE (Univ. Clermont Ferrand)E. ANTCZAK (Univ. Béthune)O. BAMBA (Bege – Ouagadougou)A. BERE (Univ. Ouagadougou)B. BENHAMOU (UCA,Maroc)P. BLANCHART (Limoges)M. BOUTOUIL (Caen)A. BOUCHAIR (Polytech Clermont Ferrand)L. BIZET (Univ. le Havre)D. BREYSSE (Univ- Bordeaux)J. CAMAPUM DE CARVALHO (Univ Brasilia)A. CISS (2iE, Ouagadougou)Y. COULIBALY(2iE, Ouagadougou)L. DELATTRE (ENTPE-Lyon)C. DELISEE (Enitab Bordeaux)A. DURET (HEIG-Vd, Suisse)N. EGIEBOR (Tuskegee University)J.K. GUEDES RODRIGUES (Univ Campina Grande)F. GATUINGT (ENS Cachan)F. GAUDEAU (Ambassade de France, Ouagadougou)F. GHOMARI (UABB Tlemcen)M. GOMINA(ENSICAEN)S. HADIWARDOYO (J (Univ Indonesia)K. KABORE ( LNBTP-Ougadougou)A.K. KASTHURBA (Architecture, India )F. KHADRAOUI (ESITC, Caen)A. KHELIDJ (Centrale, Nantes)C. LANOS (INSA Rennes)K. LIMAM (Univ- La Rochelle)A.H.MAIGA (2iE, Ouagadougou)S. MAXIMILIEN (INSA –LYON)

U. MELO CHINDJE (MIPROMALO-Yaoundé)B. ONI (Tuskegee University)M. OUEDRAOGO (Univ. Ouagadougou)A. PANTET (Univ. Le Havre)C. PETIT (Egletons Limoges)X. PY ( PROMES, Perpignan)Ph REIFFSTECK (IFFSTAR)E. RIVOALEN (INSA – Rouen)K. SCRIVENER (EPFL lausane)I. SHAHROUR (Polytech Lille)W. SOBOYEJO (AUST-Abuja)S. TAIBI (Univ. le Havre)J.H. THOMASSIN (2iE, Ouagadougou)C.A. TOUKOUROU (EPAC,Bénin)D. TOGUYENI (Univ Ouagadougou)F. ZOUGMORE (Univ-Ouagadougou

Comité d’organisationPrésidents :F. TSOBNANG (2IE, Ouagadougou),S. MAXIMILIEN (INSA Lyon)

Membres :P.W. AGBODJIAN (INSA Rennes)Y. AZOUMAH (2iE,Ouagadougou)A. BERE (Univ. Ouagadougou)J. BLIN (2iE, Ouagadougou)A. BOUCHAIR (Polytech Clermont-Ferrand)A. CISS (2iE, Ouagadougou)Y. COULIBALY (2iE, Ouagadougou)I. GUEYE (2iE, Ouagadougou)H. KARAMBIRI (2iE, Ouagadougou)A. MESSAN (2iE, Ouagadougou)A. PANTET (Univ. Le Havre)J.H. THOMASSIN (2iE)D. TOGUYENI (Univ Ouagadougou)H. YACOUBA (2iE, Ouagadougou)F. ZOUGMORE (Univ-Ouagadougou)

Secrétariat de la conférenceMintou SIDIBEReine DAGBO

IV

Édito Le continent africain est au cœur d’une dynamique sans précédent. Avec un taux de croissance annuel moyen de 5% sur la dernière décennie, l’Afrique s’affirme comme un acteur de plus en plus incontournable de la scène économique mondiale. A l’horizon 2050, l’Afrique comptera 1,5 milliards d’habitants dont 50% d’urbains.

Ce dynamisme s’accompagne de grands challenges à relever pour améliorer les conditions de vie des populations et développer l’économie en Afrique. Le déficit de logements et d’infrastructures fait partie de ces défis majeurs.

Les éco-matériaux de construction tels que la latérite, la chaux, la pierre, les fibres végétales mais aussi les ciments à bas CO2 , les nouveaux matériaux de construction à base de déchets plastiques recyclés ou de déchets miniers, pour ne citer que quelques exemples, représentent l’un des meilleurs moyens pour résoudre ces défis suivant une logique de développement durable. Ils permettent de réduire les émissions des gaz à effet de serre, de limiter la consommation d’énergie et d’optimiser l’utilisation des ressources naturelles non renouvelables. De plus, en offrant aux professionnels des solutions techniques performantes et économiquement viables, les éco-matériaux représentent un véritable potentiel insuffisamment exploité pour l’essor de la croissance verte sur le continent.

C’est pourquoi l’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement 2iE a pris l’initiative d’organiser cette première conférence internationale sous le thème « Éco-matériaux de construction : pilier de la croissance verte en Afrique ». L’Objectif était de faciliter les échanges directs entre les acteurs économiques, les décideurs politiques, les chercheurs et la société civile sur les enjeux et perspectives scientifiques, technologiques et socio-économiques en Afrique liés à l’essor des éco matériaux de construction.

La conférence, en réunissant 210 participants venant de 22 pays de 4 continents, a réussi à mobiliser les acteurs clefs du secteur aussi bien à l’échelle de l’Afrique qu’à l’échelle internationale. Elle a permis d’ouvrir des nouvelles perspectives de collaboration interuniversitaires, inter-entreprises et entre universités et entreprises. Avec plus de 70 contributions orales et par affiches, les participants ont dressé un état des lieux des connaissances et des applications innovantes des éco-matériaux en Afrique et dans les pays du sud. De plus, la Conférence a permis d’identifier les freins à l’essor des éco-matériaux en Afrique tels que l’absence de normes sur les éco matériaux et les principes de construction, le déficit d’image positive et les lacunes dans la formation de ressources humaines sur les éco matériaux.

Résolument tournés vers la croissance verte du continent et convaincus que les éco matériaux offrent des opportunités non négligeables en matière de création d’entreprises et d’emplois, les participants se sont donnés rendez-vous en 2015 pour une nouvelle rencontre.

Dans les pages qui suivent, vous trouverez les résumés et les présentations des principaux travaux qui ont servi de base pour les échanges entre les participants.

Paul GiniesDirecteur Général de la Fondation 2iE

V

Sommaire

THÈME 1

Ecomatériaux de construction : Matériaux « Bas CO2 » Enjeux et perspectives 2

Assemblages de structures bois-bois pour éléments porteurs verticaux et horizontaux 3

Sous-thème 1 : Sous-produits agricoles et forestiers

Sustainable construction based on non-conventional and innovative materials and processing-engineered materials from agriculture residues for appropriate housing and infrastructure 5

Essais d’optimisation de la formulation d’un composite cimentaire renforce par des fibres de lin 6

Production and evaluation of eco-friendly composite ceiling boards from elephant grass (pennisetum purpureum) fibre and carbide waste mixed with cement 7

Influence de l’incorporation de la sciure de bois sur les propriétes mécaniques des briques d’argile comprimée. 8

Détermination des caractéristiques thermophysiques du matériau composite terre-ciment-paille : application aux briques en terre comprimée 9

Contribution à la valorisation des matériaux de proximite du Sud Bénin : cas des coques de noix de palmistes pour la confection du béton. 10

SANDRINE MAXIMILIEN

Gilles ESCADEILLAS

François TSOBNANG

D. DJOUBISSIE S. FUENTES A. MESSAN E. FOURNELY A. BOUCHAÏR

JULIANO FIORELLI HOLMER SAVASTANO JUNIOR

M. GOMINA, S. CHAFEI, F. KHADRAOUI, M. BOUTOUIL

A.O. OLORUNNISOLA AND S. N. UZOR

EMERUWA E., OUATTARA S., BOFFOUE M. O., KOUAKOU C. H., ASSANDE A. A., KOUADIO K. C

CHAKIROU A .TOUKOUROU, CLÉMENT AHOUANNOU, ROMARIC A. MONTEIRO, SÈFIOU J. AVAMASSE

GIBIGAYE MOHAMED ; ZEVOUNOU CRÉPIN ; TCHEHOUALI ADOLPHE GODONOU GILDAS ; GBAGUIDI AÏSSE GÉRARD

La construction soutenable : un défi pour l’humanité XV

Stratégie de recherche de 2iE sur les éco-matériaux de construction XVI

VI

Recettes traditionnelles de stabilisation de la terre crue avec des composés organiques 11

Conception de briquettes de façade flexibles pour les murs arrondis/influence de la classe du ciment sur les performances de blocs de terre comprimée. 12

Volcanic ash based geopolymer: a potential opportunity for environmentally friendly building materials in cameroon 13

Eco-construction materials and the challenges of the XXI Century 14

Quelles utilisations des matières végétales dans le génie civil pour un développement durable en afrique ? 15

Valorisation des fibres végétales dans la préparation des remblais miniers cimentés 19

Pressed adobes blocks stabilized with hibiscus cannabinus fibers 22

Elargir le champ des applications des matériaux du végétal pour réduire l’emploi des energies fossiles 23

Non-conventionnal materials and technologies for green growth of africa 24

Etude des caractéristiques physico-mécaniques des tuiles en micro-béton fabriquées localement à base de la gomme arabique. 24

Strength of timbers : A case study in Cambodia 26

AURÉLIE VISSAC, ESTEL COLAS, LAETITIA FONTAINE, ANN BOURGES, THIERRY JOFFROY, DAVID GANDREAU, ROMAIN ANGER

EMERUWA E., BOFFOUE M. O., JOLISSAINT O. S. P., KOUAKOU C. H., ASSANDE A. A., KOUADIO K. C

P. NINLA LEMOUGNA, U. CHINJE MELO , E. KAMSEU

Prof. NORMANDO PERAZZO BARBOSA

THOMASSIN JEAN-HUGUES A ET NEYA BÉLIB

TIKOU BELEM, IBRAHIMA HANE, BABAK KOOHESTANI, NABASSÉ J.-F. KOUPOULI

YOUNOUSSA MILLOGO, JEAN-CLAUDE MOREL, JEAN-EMMANUEL AUBERT, RAGUILNABA OUEDRAOGO KHOSROW GHAVAMI

GÉRARD J., LANGBOUR P., GUIBAL D.

KHOSROW GHAVAMI

BOZABE R. KARKA, TOUKOUROU C. AKANHO, MAHOUTON N. HOUNKONNOU

CHHOUK CHHAY HORNG

Studies insulating lightweight concrete made of biological origin aggregates 27MYKOLA SAVYTSKYIA, MARINA BABENKOA, ALEXSANDR KONOPLYANIKA, MYKOLA STOROZHUKA, KARIM LIMAMB

VII

Sous-thème 2 : Sous-produits industriels et déchets urbains

Recyclage et valorisation des déchets et sous-produits industriels en construction : conditions et experiences 38

Utilization of waste foundry sand in concrete 42

Céramiques issues du recyclage de dechets industriels appliquees au stockage de l’energie et a l’inertie thermique des batiments basse consommation. 43

Plastic wastes recycling as fine aggregate in concrete 48

Caractérisation du mortier à base de déchets plastiques 49

THÈME 2

Abou green building technology system : «Les matériaux locaux et une technologie appropriée» état d’un secteur à potentiel multiple pour un développement durable de l’Afrique. 51

Sous-thème 3 : Routes durables

Development of green paving technology for urban roads 55

Les voies ballastées au Sénégal/influence des facteurs environnementaux 56

Estimation du module de graves non traitées du Sénégal (Afrique de l’Ouest) 57

COURARD L.

Pr. RAFAT SIDDIQUE

PY X., JEANJEAN A., OLIVES R.

WILLIAM PRINCE, KINDA HANNAWI

FARID DEBIEB, SAMIR BENIMAM, MOHAMED BENTCHIKOU

ABOU M.

YANG C.

LIBASSE SOW, MEISSA FALL

DIONE A., FALL M., BA M., SAMB F., NDIAYE M., FAYE P.S.

VIII

Prise en compte des facteurs environnementaux dans le dimensionnement des chaussées : Effet de la succion sur le comportement des couches de chaussée en matériaux granulaires. 58

Recycled mix-granulate characterization for road pavements 59

Etude de l’influence des modules élastiques de sol et du béton de fondation sur les déformations d’un radier de fondation 63

Recyclage des ouvrages-renforcement de plateformes ferroviaires par soil mixing 64

Utilisation de matériaux alternatifs au sable silteux et à la latérite 65

La qualité dans le dimensionnement routier 66

Étude du comportement cyclique de graveleux latéritiques du sénégal 67

Le pavé de roche : Une variante pour l’aménagement des voies urbaines 68

Sous-thème 4 : Habitat durable

Economic feasibility evaluation of building passive houses 72

Place des eco matériaux dans la conception et la réalisation d’un projet bioclimatique en milieu sahélien 73

Measurements thermophysical properties of materials by infrared thermography 78

Simulation numérique du transfert thermique conjugue dans les briques creuses à terre cuite 83

BA, M., SAMB, F., FALL, M.

ARAYA, A. A.

OUSTASSE ABDOULAYE SALL, MEISSA FALL, MAKHALY BA

ANTOINE GUIMOND-BARRETT ANNE PANTET, ALAIN LE KOUBY, JEAN-FRANÇOIS MOSSER, NICOLAS CALON, PHILIPPE REIFFSTECK

BIGNANG KIZIOUIVEI JEAN PAUL

MEISSA FALL

FATOU SAMB, MAKHALY BA, MEISSA FALL, YVES BERTHAUD

DIARRA J.M.

YURCHENKO E.L. , KOVAL O.O. , SAVYTSKYI M.V, LIMAM K.

R. SOURDOIS ET J.L. SOULAMA

A.W. AREGBA, C.PRADERE , J.-C. BATSALE

BOUTTOUT ABDELOUAHAB, AMARA MOHAMED, BOUDALI ERREBAI FARID, DERRADJI LOTFI, MAOUDJ YACINE

IX

Sous-thème 5 : Durabilité des matériaux

Durabilité des propriétés mécaniques des géomatériaux pour la construction 84

Understanding strength and weathering mechanisms of laterite a sustainable building material of malabar region, western india 86

Evaluation par cycles séchage-mouillage de la durabilité d’un composite à matrice minérale et fibres cellulosiques de recyclage 87

Durabilite des bétons locaux contenant la pouzzolane naturelle 88

Recyclage des bétons de démolition dans des bétons de structures : les verrous scientifiques à lever 89

Sous-thème 6 : Eco matériaux – Energétique - Qualité

Le label minergie-eco® : Un label en faveur des éco-matériaux, de la santé et de l’efficience énergétique 90

Caractérisations expérimentales et modélisations des performances d’échangeurs-stockeurs air-matériaux à changement de phase 94

Déformations, sollicitations et contraintes dans une paroi de grenier de stockage de céréales du Nord-Bénin 95

BLANCHART P. , SORGHO B. , ZERBO L. , GUEL B. 2, KEITA I. , DEMBELE C. , PLEA M. , SOL V. , GOMINA M.

KASTHURBA A K, MANU SANTHANAM

BENTCHIKOU M., BELDJOUHAR NEE BLAIFI H., DEBIEB F., HANINI. S.

B. TOUILA, F. GHOMARIA, A. BEZZARA, A. KHELIDJB AND S. BONNETB

GARCIA-DIAZ E.

A. DURET, B. PERISSET

SERGE EKOMY ANGO, DENIS BRUNEAU, AWOROU-WASTE AREGBA, PATRICK SEBASTIAN, ALAIN SOM-MIER, FABIEN ROUAULT

CLÉMENT LABINTAN , MOHAMED GIBIGAYE , VICTOR GBAGUIDI , GÉRARD GBAGUIDI

X

THÈME 3

Sous-thème 7 : Stratégies de développement des éco matériaux de construction

Encourage entrepreneurship in the local materials sector : A case study of cameroon 97

Réalite de la fabrication de l’agglomere en Algérie, enquête sur les moyen utilisés 98

Managing context-specific cultural drivers and barriers to sustainable and resilient building systems : lessons from Kenyan and Tanzania 99

Eléments de diagnostic de la filière des eco-materiaux au Burkina faso et perspectives de développement 100

Sous-thème 8 : Emplois et ressources humaines

Etat des lieux sur les matériaux locaux et les potentialités de création d’emplois verts pour les jeunes en mauritanie 105

La stratégie de développement écologique et économique de DW au Burkina Faso : la construction sans bois et l’appui aux femmes potières 108

Notre aventure en tant qu’auto-entrepreneur en production de briques autobloquantes à Madagascar 111

U. CHINJE MELO, P. NINLA LEMOUGNA

BELMAHI SAMIR, GHOMARI FOUAD, BAGHLI ABDELLATIF

ESTHER OBONYO

R. SOURDOIS, I. TRAORE

RAFIK HAMIMI

JOHN NORTON ET ARSÈNE TUINA

ANDRIANIRINA R

XI

Sous-thème 9 : Technologies et Produits

La préfabrication dans la construction 115

La production mécanisée des blocs de latérite de construction 116

Cematerre : matériau de construction à base de terre crue 119

Résumé des posters/Abstract of posters

Poster 1 122Study and development of a stabilization process of compressed earth blocks (ceb) using geopolymers

Poster 2 123Influence de la classe granulaire sur les caractéristiques thermo-physique et mécanique des briques de machefer de charbon stabilisées au ciment/Influence of particle size range of the thermo-physical and mechanical characterization of bottom ash bricks stabilized with cement

Poster 3 124Eco-ciment à base de machefer de charbon/Eco-cement with bottom ash

Poster 4 125Valorisation des déchets industriels : cas de la chaux éteinte à travers la stabilisation des BTC/Development of industrial waste: slaked lime through the stabilization of compressed earth blocks (ceb).

LILIOU N.

ISSOUF TRAORE

ALAIN LEFEBVRE ; MATHIEU LEFEBVRE ; JEAN-ELIE DANDJINOU ; SAID TAIBI; OLIVIER CRUMEYROLLE; JEAN-MARC KANEMA; AKLI HIBOUCHE; JOANNA EID

ILBOUDO A., SOBOYEJO W. O. , MESSAN A. , TSOBNANG F.

B. ZAGRE; J. R.MINANE; A. MESSAN; A.LAWANE; K. KOKOLE F. TSOBNANG.

N. SAVADOGO, A. MESSAN, A. LAWANE, K. KOKOLE, J.R. MINANE, F. TSOBNANG

S. O. SORE, K. KOKOLE, R. MINANE, A. MESSAN, F. TSOBNANG, E. DAMIBA

XII

Poster 5 126Conception d’éco-habitats en blocs de latérite taillés au Burkina Faso

Poster 6 127Simulation du comportement thermique de trois batiments en BTC, BLT et agglomères de ciment

Poster 7 128Matériaux bio-sources : Influence du néré et du karité sur les propriétés physico-mécaniques des BTC

Poster 8 129Etude de la connexion de cisaillement dans les poutres mixtes bois-béton

Poster 9 130Assemblages de structures bois-bois pour éléments porteurs verticaux et horizontaux

Poster 10 132Développement de revêtements de toiture à partir des déchets plastiques

Poster 11 134Développement d’isolants thermiques à base de déchets de coton

LAWANE A. PANTET, A. MESSAN, R. VINAI , J.H. THOMASSIN

R. TCHOUATEU; J. R. MINANE; M. KABORE; F. TSOBNANG; A. DURET

Y. TRAORE, A. MESSAN, K. KOKOLE, R. MINANE, A. LAWANE, F. TSOBNANG

T.I.BRAHIM, K.KOKOLÉ, S.FOSSI, K.S.DA SILVEIRA

E. BAITE, E. FOURNELY, A. MESSAN, A. BOUCHAÏR

D. DJOUBISSIÉ, S. FUENTES, A. MESSAN, E. FOURNELY, A. BOUCHAÏR

TIAM C., MESSAN A., TSOBNANG F., KAROUI H., HANFF E.

XIII

Poster 12 135Development of thermal insulation base of cotton waste

Poster 13 136Levés topographiques, identification de site et travaux de terrassement pour une centrale à concentration solaire

Poster 14 137Conception de la tour d’une centrale solaire en eco-materiaux sur le site de kamboinsé / Design of the tower of a solar power plant with eco-friendly materials on 2iE site

Poster 15 138Etude comparative des caractéristiques mécaniques des blocs de terre comprimée stabilisés : Cas de la stabilisation à la chaux et au ciment

Poster 18 139Etude structurale de la paroi du grenier en terre du nord du Bénin dans le cadre d’une possible augmentation de son volume de stockage

Poster 19 141Eco-bat : ecobilan des bâtiments, outils d’aide à la conception

VÉRONIQUE TINDANO; ADAMAH MESSAN ; ELODIE HANFF ; FRANÇOIS TSOBNANG

A.SOMDA, Y. AZOUMAH, F. TSOBNANG, I. MADOUGOU, I. GUEYE.

E. DJIPSU, A. MESSAN, A. LAWANE, R. MINANE, K. KOKOLE, F. TSOBNANG, Y. AZOUMAH, C. YEZOUMA

CHAKIROU A. TOUKOUROU, CRÉPIN ZEVOUNOU, ANICET YAMONCHE ET ZÉPHÉRINE F. ASSOGBA

MBARKA I., DR CISS A. ET DR GIBIGAYE M.

D. FAVRE, A. DURET

XIV

Poster 20 145Caractérisation thermique d’un plâtre de gypse tunisien utilisé en tant que matériau de construction

Poster 21 146Réutilisation des résidus miniers dans la fabrication de mortiers et bétons composites pour des ouvrages souterrains

Poster 22 150The new release of tropix software (version 7) on technological characteristics of 245 tropical and temperate timbers species

Poster 23 151Etude des blocs de terre comprimée (BTC) stabilisés au papier (cellulose) et au ciment

Liste des participants par ordre alphabétique 152

BEN MANSOUR M.; CHERIF A. S. ; BEN JABRALLAH S., BENHAMOU B.

TIKOU BELEM, YASSER CHTAINI, KUMAR CHANDRA ROHIT

PARADIS S., GUIBAL D., VERNAY M., BEAUCHÊNE J., BRANCHERIAU L., CHÂLON I., DAIGREMONT C., DÉTIENNE P., FOUQUET D., LANGBOUR P., LOTTE S., MÉJEAN C, THÉVENON M.-F., THIBAUT A., GÉRARD J.

E. OUEDRAOGO, O. COULIBALY, A. MESSAN, A. OUEDRAOGO

XV

La construction soutenable : un défi pour l’humanité

Gilles ESCADEILLASProfesseur des Universités

Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC), UPS / INSA, Toulouse, France

Résumé

Comme écrit précédemment [1], le développement durable est un enjeu pour l’avenir de la planète et sa prise en compte depuis la fin des années 80 commence à se traduire par des changements multiples qui devraient être encore plus visibles dans les prochaines décennies (énergie, transport, …). Compte tenu de son impact important à la fois sur la consommation de ressources et sur les rejets en tout genre, le domaine du Génie Civil (Bâtiment et Travaux Publics) est un des premiers secteurs à être concerné par ces changements et il convient de proposer au plus vite des solutions encore plus pérennes…

Cependant, il est apparu très vite une limite à la mise en œuvre de ces solutions car elles affectent aussi les parties sociétales et économiques. Ainsi, il apparaît que la notion de « construction soutenable » semble plus appropriée : elle prend bien évidemment en compte la dimension environnementale du projet mais y associe aussi les dimensions économique et sociétale en recherchant des solutions viables, vivables et équitables. Cette approche « soutenable » permet surtout de mieux prendre en compte les spécificités locales en termes de ressources, de besoins et de moyens : on ne pourra pas construire de la même manière selon les régions ou les pays mais on devra faire en sorte que les besoins de chacun soient satisfaits, que ce soit pour le logement, sain et confortable, ou les déplacements, surs et durables.

Quelques exemples de matériaux et de constructions soutenables seront donnés. Ils concernent aussi bien le domaine du bâtiment que celui des travaux publics et plus particulièrement de la route. Ils montrent qu’il est tout à fait possible de faire mieux qu’aujourd’hui, en utilisant autant que possible les ressources et la main d’œuvre locales et sans forcément dépenser davantage. Cela passe bien évidemment par une meilleure connaissance des produits mais aussi par une plus grande diffusion des connaissances et des savoir-faire.

[1] Escadeillas G., Les éco-matériaux dans la construction : enjeux et perspectives, Journées du RF2B,

Toulouse, 2006

Introduction

XVI

Stratégie de recherche de 2iE sur les éco-matériaux de construction

François TSOBNANGInstitut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement,Centre Commun Energie et Habitat Durables / Laboratoire Ecomatériaux de Construction.

francois.tsobnang@2ie-edu.org

Convaincu que les éco matériaux de construction - ou matériaux de construction répondant non seulement aux critères techniques exigés des matériaux de construction mais aussi à des critères environnementaux, de confort et de santé, tout au long de leur cycle de vie peuvent jouer un rôle majeur dans le développement de l’économie verte en Afrique, 2iE s’est dotée d’une stratégie de recherche dédiée. La finalité poursuivie est de : - répondre aux besoins de matériaux de construction performants, écologiques et économiquement compétitifs, pour améliorer l’habitat des populations en Afrique,- améliorer les conditions de transport des populations urbaines en forte croissance en Afrique- développer les capacités scientifiques et technologiques dans le domaine de la construction durablePour atteindre ces objectifs, l’Institut entend :- d’une part, mettre en place à Ouagadougou, au cœur de l’Afrique, une plateforme de recherche, de R&D et d’innovation de haut niveau, - d’autre part, fédérer des compétences aux niveaux africain et international pour expérimenter les solutions innovantes de construction durableLe laboratoire éco matériaux de construction, élément central de la stratégie mène les activités de recherche structurées autour de deux axes complémentaires. Le premier est orienté sur la conception, l’optimisation et la caractérisation multi-échelle de matériaux de construction utilisant des composants naturels abondants et des déchets. Le second porte sur le comportement thermo-mécanique, la durabilité des structures et l’analyse du cycle de vie.Les matériaux étudiés en raison de leur disponibilité et de leur potentiel sous exploité incluent les géo matériaux( latérites, argiles, roches), les déchets urbains, miniers et industriels, les fibres végétales (bois, sous-produits agricoles et agro-forestiers); les éco-ciments et les éco-bétons. S’agissant des structures, les travaux de recherche portent sur les structures mixtes ( terre/bois, terre/béton, bois/acier, ..), l’efficacité énergétique du bâtiment et la pathologie et durabilité des ouvrages.. Pour développer les différents axes de recherche, le laboratoire s’appuie sur une équipe permanente, des professeurs associés, des doctorants et des étudiants de master. La stratégie prévoit le renforcement des ressources humaines et des moyens d’investigations.Notre communication précisera les enjeux, les objectifs scientifiques, les moyens d’investigations disponibles aujourd’hui et à terme, les partenariats scientifiques ainsi que les collaborations avec les entreprises. Nous présenterons également les premiers résultats obtenus. Et pour terminer, nous ferons état des principaux atouts de 2iE en matière de recherche et de formation dans le domaine des éco matériaux de construction.

1

THÈME 1

Éco-matériaux de construction : sources, produits et défis scientifiques

2

Ecomatériaux de construction : Matériaux « Bas CO2 » Enjeux et perspectives

S.MAXIMILIEN MATEIS, INSA de Lyon

Résumé

L’industrie cimentière est responsable de 5% des émissions de CO2 et on prévoit que ce chiffre atteigne 10% à l’horizon 2050. Ces émissions proviennent à plus de 80% des pays émergents, le continent asiatique en tête, du fait de la forte consommation nécessaire à leur développement. Pourtant, de nombreux efforts sont faits depuis 1990, à tous les niveaux de la fabrication du ciment, pour diminuer ces émissions. Mais la marge de progrès est encore conséquente. Toutefois, des chercheurs soutiennent que la technologie actuelle de production des matériaux cimentaires ne pourra pas atteindre des objectifs satisfaisants et qu’une réforme technologique est inévitable.

Dans ces conditions, il pourrait être opportun de revaloriser des matériaux de construction traditionnels, qui souffrent cependant d’un déficit d’image dans les pays en développement d’une part, et d’autre part, d’un coût encore élevé dans les pays développés dû à des techniques de mise en œuvre encore artisanales. Moderniser, voire industrialiser la production d’un tel matériau pourrait être une voie intéressante, mais qui se heurte aujourd’hui à plusieurs verrous scientifiques.

3

Assemblages de structures bois-bois pour éléments porteurs verticaux et horizontaux

D. DJOUBISSIE3, S. FUENTES1,2, A. MESSAN3, E. FOURNELY1,2, A. BOUCHAÏR1,2,3

1 Clermont Université, Université Blaise Pascal, Institut Pascal, BP 10448, F-63000 Clermont-Ferrand, France2 CNRS, UMR 6602, Institut Pascal, F-63171 Aubière, France3 2IE, Ouagadougou, Burkina Fasodecroly.djoubissie@etud.2ie-edu.org, sebastianfuentes@gmail.com, adamah.messan@2ie-edu.org, eric.fournely@univ-bpclermont.fr, Abdelhamid.bouchair@univ-bpclermont.fr

Résumé

L’utilisation du bois dans la construction connait un intérêt croissant à cause des qualités intrinsèques du matériau et de l’évolution des préoccupations environnementales..

Le matériau bois a connu peu d’études au regard de la complexité de sa nature et de son comportement (matériau fortement anisotrope, non homogène, sensible à l’humidité, à résistance limitée, …). Actuellement, les nouvelles technologies permettent de maîtriser et d’améliorer la qualité du bois et des produits dérivés manufacturés. Cependant, le développement de l’utilisation du matériau bois dans la construction est conditionné par la maîtrise du comportement des composants et de leurs assemblages. Les systèmes constitués de poteaux et de poutres peuvent être associés à des panneaux diaphragmes horizontaux ou verticaux. Ces panneaux remplissent des fonctions secondaires d’isolation et de séparation ou des fonctions mécaniques de reprise d’efforts verticaux ou horizontaux. Les résistances de ces diaphragmes dépendent de façon notable des caractéristiques de résistance et de déformation des liaisons entre leurs éléments constitutifs. Ainsi, le développement et l’optimisation des structures bois nécessitent la maîtrise du fonctionnement des assemblages et des liaisons. Les hypothèses simplificatrices relatives aux rigidités et aux résistances des assemblages adoptés dans les codes de dimensionnement des structures bois limitent les possibilités de ces structures.

La présente étude menée au sein de la plateforme Matériaux et Structures pour le Génie Civil (MSGC) de Polytech’ Clermont Ferrand porte sur la caractérisation du comportement des liaisons dans les diaphragmes bois. Ainsi, un programme expérimental est réalisé sur des essais push-out d’assemblages cloués solives-panneaux avec différentes configurations. Des essais de caractérisation des matériaux sont aussi réalisés (solives, panneaux, clous).

4

L’objectif est d’avoir des résultats expérimentaux qui permettent d’alimenter et de vérifier les modèles analytiques existants. Les modèles analytiques permettent de déterminer la raideur relative au glissement à l’interface entre panneau et solive en considérant les caractéristiques du clou et du bois.

Cette étude permet de définir le comportement des liaisons en termes de rigidité et de résistance en comparant les résultats expérimentaux à la théorie de l’analyse limite de Johansen et les valeurs prescrites par l’Eurocode 5 (Norme européenne de conception et de calcul des structures en bois). Ces valeurs de rigidité sont définies pour être intégrées dans une analyse globale du comportement d’un panneau diaphragme en bois.

Mots Clés : Bois, Liaison, Comportement, Rigidité, Diaphragme

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Sustainable construction based on non-conventional and innovative materials and processing-engineered materials from agriculture residues for appropriate housing and infrastructure

Juliano FIORELLI1; Holmer SAVASTANO Junior1*

1 University of São Paulo (USP), Av. Duque de Caxias Norte, 225, 13635-900 Pirassununga-SP, Brazil. * Corresponding author, email holmersj@usp.br.

Abstract

Agro-industrial wastes have recently attracted a great attention as sustainable alternative of raw material applied to housing, rural facilities and infrastructure. This work summarizes the results of some studies carried out by the Research Nucleus on Materials for Biosystems at the University of Sao Paulo, Brazil focused toward the development of cement based composites and particle boards with the incorporation of agroindustrial wastes. Studies have been developed in two main topics regarding (i) ashes with pozzolanic activity as partial substitutes of the ordinary Portland cement (OPC) and vegetable fibres for the improvement of physical and mechanical performance of such cementitious composites; (ii) particle boards produced with bagasse, fibers, straw, husks and a two-component polyurethane resin based on castor oil. Some examples of non-conventional materials under consideration are the use of ashes of sugar cane waste, from rice husk and swine deep bedding, and fibres extracted from the husk of the green coconut, peanut husks, bamboo pulp obtained by organosolv process and recycled Kraft pulp recovered from cement bags. The work shows the procedures of processing of these materials in the way that they can be successfully used in the production of the cement based composites. The extrusion is also evaluated as a potential process for the fabrication of cementitious composites due to the improvements achieved in the mechanical and microstructural behavior. The modification of the matrices by accelerated carbonation was applied in the initial ages after fabrication, resulting in the upgrade of the mechanical behavior of the obtained materials. The particle boards produced in thermal presses in laboratory scale were subjected to degradation tests in order to simulate their durability under the aggressive effect of tropical weathering. Pilot studies were carried out in order to evaluate the performance of those boards in cattle handling facilities and poultry houses. Several initiatives on raw materials modifications, adequate processing variables and appropriate construction components are exemplified with potential applications and transference of technology to the local industry in Brazil.

Sous-thème 1 : Sous-produits agricoles et forestiers

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Essais d’optimisation de la formulation d’un composite cimentaire renforce par des fibres de lin

M. GOMINA1*, S. CHAFEI2, F. KHADRAOUI2, M. BOUTOUIL2

1 Laboratoire CRISMAT UMR 6508 ENSICAEN/UCBN/CNRS, 6 Bd Mal Juin, 14050 Caen Cedex4, France. 2 ESITC Caen, 1 rue Pierre et Marie Curie, 14610 Epron, France. (*) moussa.gomina@ensicaen.fr

Résumé

Ce travail s’intéresse à la rhéologie et aux propriétés mécaniques de composites cimentaires renforcés par des fibres courtes de lin. Du fait du caractère hydrophile des fibres de lin, leur association à une matrice cimentaire conduit à un mélange à l’aspect insuffisamment hydraté et leur présence perturbe la réaction d›hydratation du ciment. La prise et le durcissement des composites sont alors retardés (Chafei et al, 2012). Ainsi donc il est nécessaire d’apporter un traitement aux fibres et / ou à la matrice cimentaire pour éviter ces perturbations.

Ce travail rapporte les résultats obtenus pour différentes formulations qui ont été caractérisées à l›état frais par des tests de maniabilité et de mesure de temps de prise, et à létat durci par la détermination des propriétés mécaniques mesurées par des essais de flexion trois points. Les propriétés physiques et mécaniques des fibres de lin utilisées dans cette étude ont été également déterminées.

Les résultats indiquent une amélioration du comportement rhéologique des mélanges mortier/fibres de lin suite aux différents traitements, et une augmentation considérable de leurs performances mécaniques.

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Production and evaluation of eco-friendly composite ceiling boards from elephant grass (pennisetum purpureum) fibre and carbide waste mixed

with cement

A.O. OLORUNNISOLA1 and S. N. UZORWood Products Engineering Unit Department of Agricultural & Environmental Engineering University of Ibadan, Nigeria 1 abelolorunnisola@yahoo.com

Abstract

Natural fibre-reinforced cement-based composites are finding increasing applications in residential housing construction, including flooring, siding and roofing given the growing interest in low cost housing for the masses in developing countries. Research interest is also growing in non-conventional materials with unique properties and cost benefits, primarily due to improvements in process technology and economic factors (Kumara et al., 2009). These materials are produced by combining a lower cost material with an expensive material.

Elephant grass (Pennisetum purpureum is a tall perennial plant, growing to 2m – 4.5m tall with leaves 30cm – 120cm long and 1cm – 5cm broad. It grows best in high rainfall areas, but its deep root system allows it to survive in dry times. It has the ability to spread naturally and is chemically composed of 4.23% of ash, 45.6% of α-cellulose, 1.5% of β-cellulose and 29.7% of γ-cellulose (Madakadze et al 2010). Traditionally, the grass is treated as a weed on farmlands or used as feed for animals. However, fibre reinforced mortar and cement sheets are reportedly being used in Zambia for low cost house construction (3-Co, 2010).

Cement is relatively expensive generally less available in the rural areas of Nigeria. A recent study by Olorunnisola and Ogundipe (2012) has shown that it can be partially replaced with. carbide waste, a by-product of oxy-acetylene gas welding. It is derived from ethyne gas (C2H2(g)) by the action of cold water on calcium carbide (CaC2(s)) and it is generally used for neutralizing acidic soils. Agbede and Joel (2011) reported that the addition of carbide waste to shale greatly improved its engineering properties. The objectives of this project were to produce ceiling boards from a mixture of cement and carbide waste reinforced with elephant grass (Pennisetum purpureum) fibre; and to determine the effects of partial replacement of cement with carbide waste on the physical and mechanical properties of the ceiling boards produced.

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Influence de l’incorporation de la sciure de bois sur les propriétes mécaniques des briques d’argile comprimée.

Emeruwa E., OUATTARA S., Boffoue M. O., KOUAKOU C. H., Assande A. A., KOUADIO K. C., Laboratoire De Geomateriaux, Universite Felix Houphouet Boigny, Pasres

Résumé

L’argile utilisée dans ce travail, pour l’élaboration de briques d’argile comprimée (BAC) renforcée avec la sciure de bois est une argile de type kaolinique comportant aussi de l’illite, et du quartz. Le renfort se présente sous forme granulaire, contenant beaucoup de fines et quelques fibres courtes. Il est orienté de façon aléatoire dans le composite.

Les résultats obtenus indiquent un allègement de l’ordre de 42 % pour une teneur en sciure de bois de 25 %. On note aussi une légère variation 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.

Tous ces résultats montrent que la teneur optimale à utiliser pour renforcer la BAC ne doit pas excéder 15 % de sciure de bois afin de garantir de meilleures propriétés physiques et mécaniques aux composites.

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Détermination des caractéristiques thermophysiques du matériau composite terre-ciment-paille : application aux

briques en terre comprimée

Chakirou A .TOUKOUROU*, Clément AHOUANNOU*, Romaric A. MONTEIRO*, Sèfiou J. AVAMASSE*.

* Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Appliquée (LEMA) Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi (EPAC) 01 BP 2009 COTONOU E-mail : potemat @yahoo.fr ; chakirou.toukourou@uac.bj

Résumé

Le présent travail s’attache à déterminer les caractéristiques physiques et thermiques du matériau composite terre-ciment-paille(CTCP). L’étude des propriétés thermophysiques jumelées aux dispositions normatives nous a amené à faire varier les pourcentages de ciment et de paille.

La méthode du plan chaud asymétrique a été utilisée pour déterminer la conductivité thermique du matériau et déduire les paramètres thermiques tels que l’effusivité, la diffusivité et la capacité calorifique. Cette méthode procède par une modélisation quadripolaire unidimensionnelle (1D) .

Les résultats nous ont permis de retenir que le Bloc de terre comprimé stabilisé à 10% de ciment et incorporant 2% de paille présente de meilleures performances thermiques et par conséquent présente un bon confort thermique.

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Contribution à la valorisation des matériaux de proximite du Sud Bénin : cas des coques de noix de palmistes pour la confection du béton.

M.GIBIGAYE ; ZEVOUNOU Crépin ; TCHEHOUALI Adolphe Godonou Gildas ; GBAGUIDI Aïsse Gérard

Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi Laboratoire d’Energétique et Matériaux LEMA, Cotonou zevounoucrepin@gmail.com

Résumé

L’utilisation des résidus agricoles devient de plus en plus une alternative fiable pour résoudre les problèmes aussi bien techniques qu’environnementaux actuels tels que l’épuisement des sols et granulats classiques, la modification de la morphologie des sols et du paysage, la diminution de la biodiversité (flore et faune) et la pollution par les déchets agricoles. De plus, certains de ces déchets solides pourraient être utilisés pour avoir des bétons légers dont l’utilisation induit une réduction considérable de la charge morte des bâtiments.

La présente étude vise à apporter une contribution à la valorisation des résidus d’exploitation agricole que sont les coques de noix de palmistes à travers leur utilisation comme granulats dans le béton de ciment. La méthode de DREUX relative à la formulation des bétons de granulats légers a été exploitée pour mettre au point le béton de coques de noix de palmiste.

Il ressort des présents travaux que les coques de noix de palmistes sont des granulats légers, moyennement compatibles avec le ciment et permettant d’avoir des bétons légers de masse volumique variant entre 1400 et 1900 Kg/m3. La résistance à la compression à 28 jours varie de 4 à 11 MPa en fonction de la valeur du rapport coques sur sable en volume absolu.

L’étude de l’influence de la substitution partielle et progressive du gravier d’un béton courant par les coques indique que la densité et les résistances mécaniques du béton diminuent avec l’augmentation du pourcentage de coques.

Une étude de cas pratique a été faite et a porté sur le dimensionnement de quelques éléments de la structure portante d’un module de trois salles de classe. Le béton classique a été remplacé par le béton de coques de noix de palmistes. Les résultats ont permis de conclure sur la possibilité de substitution du béton classique par celui de coques.

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Recettes traditionnelles de stabilisation de la terre crue avec des composés organiques

Aurélie VISSAC1, Estel COLAS2, Laetitia FONTAINE1, Ann BOURGES2,Thierry JOFFROY1, David GANDREAU1, Romain ANGER1

1 Laboratoire CRAterre - ENSAG, 60 avenue de Constantine, BP 2636, 38036 Grenoble cedex 2,aurelie.vissac@live.fr; romain.anger@grenoble.archi.fr 2 Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques (LRMH), 29 rue de Paris, 77420 Champs sur Marne

Résumé

Les architectures de terre crue qui abritent les hommes depuis des millénaires, sont des patrimoines particulièrement vulnérables aux phénomènes d’érosion. Cette vulnérabilité est d’autant plus forte avec les changements climatiques qui confrontent ces patrimoines à des conditions naturelles pour lesquels ils n’étaient pas construits à l’origine. La conservation de façon authentique des architectures de terre pose toujours la question de la durabilité des matériaux, solutionnée bien souvent par un entretien régulier. Il existe, à travers le monde, une diversité incroyable de recettes traditionnelles où l’on associe la terre à des stabilisants d’origine animale ou végétale. Ces substances organiques libèrent pour certaines de longues chaînes biopolymères qui interagissent avec les plaquettes d’argiles [1], renforçant certaines propriétés de la terre (cohésion, plasticité, résistance à l’eau, etc.). Ces molécules du vivant sont classées en quatre catégories : les polysaccharides (cellulose, amidon etc.), les lipides (huiles, graisses et cires), les protéines (albumine, caséine, collagène) et enfin une catégorie comprenant d’autres composés complexes (tanins, résines).

Ce programme de recherche porte sur l’inventaire des pratiques traditionnelles puis l’état de l’art des interactions argile-biopolymères et enfin sur la mise au point de tests de laboratoire et de terrain afin de comprendre et d’appliquer ces recettes pour la conservation des patrimoines en terre.

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Conception de briquettes de façade flexibles pour les murs arrondis/influence de la classe du ciment sur les performances

de blocs de terre comprimée.

Emeruwa E., BOFFOUE M. O., JOLISSAINT O. S. P., KOUAKOU C. H., ASSANDE A. A., KOUADIO K. C.,

Laboratoire de géo matériaux, Université Félix Houphouët Boigny, Pasres.

Résumé

L’industrie du bâtiment a recourt à une grande gamme de produits: briques, bétons, carreaux et les briquettes de façade. Les briquettes de façade sont des matériaux de construction fabriquées généralement à base de sable, d’argile et comme liant le ciment ou d’argile cuite. Elles sont utilisées pour le revêtement extérieur et interieur des bâtiments.

L’emploi des briquettes de façade dans le bâtiment au niveau des murs et surtout des structures arrondies constitue un problème que doivent resoudre les poseurs car ces briquettes sont rigides. Par consequent, ils sont obligés de les tailler avec le risque que cela comporte de destruction du materiau. De plus cette modelisation nécessite pour le maçon beaucoup d›énergies physiques et une perte de temps. De surcroit la finition de la pose de briquettes sur les strucures arrondies est en générale mauvaise.

Ainsi dans le soucis de remedier à ces problèmes de l’inadaptation de ces briquettes sur des surfaces arrondies, des briquettes flexibles à base de sable et de latex d’hévéa ont été mises au point.

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Volcanic ash based geopolymer: a potential opportunity for environmentally friendly building materials in cameroon

P. Ninla LEMOUGNA*, U. Chinje MELO , E. KAMSEU

Physico-Chemistry of Mineral Materials Laboratory, University of Yaoundé I, and Local Materials Promotion Authority, MINRESI/MIPROMALO, P.O. Box 2396, Yaounde, Cameroon *Corresponding author e-mail: lemougna@yahoo.fr

Abstract

Geopolymers are inorganic polymers generally obtained from polycondensation of alumino silicates in alkaline medium. The wide diversity of their potential applications include: fire-resistant materials, decorative stone, insulation, low-tech building materials, various types of refractory, foundries, cement and concrete. The geopolymers syntheses have the advantage of being environmentally friendly and very low producer of greenhouse gases.

In Cameroon, despite the availability of large deposits of raw materials for geopolymer synthesis, the advantages of this technology remain unexploited. The successful development of geopolymers for building or low grade refractory application from available local materials such as volcanic ashes would therefore provide a good alternative in supplying building materials in Cameroon as well as countries with similar deposits.

The present communication highlights the potentialities of using volcanic ashes to increase the offer in building materials in Cameroon.

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Eco-construction materials and the challenges of the XXI Century

Prof. Normando Perazzo BARBOSA

Federal University of Paraíba João Pessoa - PB – Brazil

Abstract

In this new millennium the mankind has some challenges that are directly linked to Architecture and Engineering. In this work, the environmental impact caused by the industrialized materials and conventional construction are shown. The sustainability concepts are discussed. The properties and potentialities of the earth blocks type Mattone to sustainable construction and an experience of technology transfer in poor area are presented. Some researches made in the field of eco-materials at the Federal University of Paraiba, Brazil are also showed.

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Quelles utilisations des matières végétales dans le génie civil pour un développement durable en afrique ?

THOMASSIN Jean-Huguesa et NEYA Bélib

a Université de Poitiers – ENSIP 1 rue Marcel Doré 86022 Poitiers Cedex FRANCE et LEMC - 2IE Ouagadougou Burkina Fasob DPF/INERA 04 BP 8645 Ouagadougou 04 Burkina FasoEmail : Jean-Hugues.Thomassin@univ-poitiers.fr

Résumé

1 - Introduction

Dans de nombreux pays de par le monde, l’utilisation des matières d’origine végétale se développe de façon croissante dans des applications du génie civil, et notamment pour la construction. Ce développement est évidemment à relier à la pénurie de matières premières mais également aux besoins de répondre à des préoccupations environnementales et de développement durable.

La crise économique mondiale et la dévaluation des monnaies africaines imposent à chaque pays africain de restreindre ses importations en matière de matériaux de construction, d›où une impérieuse nécessité de valoriser des produits locaux. A cet égard, on trouve en Afrique un grand nombre de fibres végétales soit à l›état naturel soit sous la forme de déchets végétaux consécutifs à l›extraction industrielle de substances alimentaires (riz, sucre,...), pouvant offrir une grande diversité d›applications dans le domaine du génie civil.

Mais le continent africain offre également des exemples en matière d›utilisation des végétaux et il serait intéressant d›approfondir ces données qui peuvent parfois paraître relever de la tradition mais qui sont aussi prometteurs de développement économique durable : citons les mélanges fibres et argiles pour fabriquer le banco, les couvertures des cases en treillis à base d›Andropogon, voire l›épandage de décoction de néré qui durcit les matériaux graveleux des cours et les compacte en un matériau comparable à un béton.

Cette communication a pour objectif principal de montrer à partir d›expérimentations réalisées au Burkina Faso et complétées en France, que les ressources naturelles d’origine végétale peuvent trouver des applications dans des éco-matériaux et faire l’objet d’innovations technologiques tant au niveau matériaux que technique constructive.

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2 - Les ressources d’origine végétale

2 - 1 Les fibres : plusieurs types de fibres peuvent faire l’objet de valorisation. Ce sont des fibres longues très résistantes (une herbacée du genre Hibiscus,) qu’on peut obtenir par rouissage, des fibres qui devront subir un traitement avant utilisation (péricarpe des fruits du rônier), le sisal (fibre intéressante car creuse, et pouvant être segmentée pour obtenir un spectre granulométrique étalé), le coton, ...

2 - 2 Les déchets végétaux : ce sont les résidus d’activité diverses. Par exemple, les fibres de noix de coco qui résultent de l’activité humaine (nourriture), les déchets d’activité industrielle tels que la bagasse de canne à sucre, la balle de riz, et les déchets issus des activités agricoles (les tiges de cotonnier).

2 - 3 Les extraits végétaux : sont ici regroupés des produits utilisés de manière traditionnelle mais dont on ne connaît pas bien les principes actifs pouvant expliquer certaines applications remarquables. Citons par exemple la décoction de néré qui permet de renforcer des matériaux à base de terre et de graveleux latéritiques, qui avec le temps deviennent des matériaux aussi dur qu›un béton (réaction photo catalytique ?), ou encore le résidu gras pâteux issu de la fabrication du beurre de karité que les femmes badigeonnent sur les murs des cases qui deviennent imperméables à l’eau et assurent un relatif confort thermique. Il faut également mentionner les extratibles contenus dans les les bois de certains arbres : par exemple, Pterocarpus erinaceus, Prosopis africana, Burkea africana ont été étudiés au laboratoire et les résultats montrent que les extraits identifiés ont un effet répulsif des parasites, champignons ou insectes (termites,...) qui essayent de se développer dans les bois des habitations. On peut enfin citer différentes décoctions, obtenues suite à la macération de graines de Swartzia ou de Cassia siberriana qui servent à badigeonner les bois pour les mettre à l’abri des attaques des agents de dégradation du bois en milieu rural.

3 - La valorisation des déchets végétaux

3 - 1 Panneaux d’isolation

Ces matériaux de base des habitations africaines sont à l’heure actuelle essentiellement constitués par le contreplaqué qu›il faut importer et qui revient cher à l›économie du pays. Une voie alternative a été développée en s’inspirant des technologies européennes, en mélangeant les fibres avec un liant organique ou minéral. Les essais sont concluants quelque soit la technologie utilisée, de l›industrielle avec des colles urée-formol par exemple, aux plus rustiques en mélangeant les fibres avec un liant ou un mélange de liants minéraux (ciment, plâtre, chaux). Le développement de cette filière nécessite bien sûr des améliorations, notamment au niveau de la tenue mécanique lorsqu›on utilise un liant minéral, mais une étude de marché a montré l’attrait de ce genre de matériau auprès des professionnels de la construction.

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3 - 2 Béton de fibres :

Cette piste est certainement très prometteuse si on la compare à l›exemple du béton de chanvre qui se développe en Europe. Elle permettrait de construire des bâtiments qui présenteraient un confort thermique amélioré par rapport à l’existant africain, pour des coûts assez bas. Cette voie de développement repose sur l›identification des fibres à utiliser, l’estimation de la ressource (développer une agriculture pour avoir de la matière première fiable et abondante), et sur la qualité des liants hydrauliques à disposition. Ce développement économique, si il était envisagé, constituerait non seulement un moteur d’activités pour des zones peu favorisées mais également une source de revenus économiques non négligeable pour le pays.

4 - L’innovation technologique

Au travers des expériences conduites au Burkina Faso pendant plus de dix années, plusieurs secteurs innovants ont pu être dégagés pour les fibres étudiées à savoir :

4 - 1 Les géotextiles :

Ces matériaux ont été élaborés à partir de fibres de rônier ou de fibres d’une herbacée du genre Hibiscus. Tout le processus conduisant au produit fini a été envisagé : le rouissage des fibres, le cardage (invention d’une machine à carder), le tissage par des groupements de femmes. Les produits élaborés peuvent être utilisés en génie civil (renforcement des talus, routes, ...), mais également dans le domaine de l’hydraulique (filtration), voire en support de cultures.

4 - 2 Les panneaux de toiture :

Les essais réalisés à partir de mélanges très divers visent à mettre au point des matériaux de type tôle ondulée mais sans métal conducteur. Plusieurs mélanges ont été réalisés en associant des fibres de toute sorte (balle de riz, bagasse de canne à sucre, fibres d’Andropogon) et des liants (bitume, ciment, gomme arabique, plâtre, chaux). Des plans d›expériences ont été mis au point pour déterminer les meilleurs mélanges qui ont ensuite été façonnés et, après séchage, mis en conditions d’exposition aux effets climatiques (chaleur intense, pluie). Deux essais ont passés les tests avec satisfaction : il reste à valider les formulations sur des produits de plus grandes dimensions et à s’assurer d’une qualité constante des liants utilisés. Complétant cette investigation, une étude économique a été réalisée par un étudiant burkinabè (fin de projet de l’Ecole Supérieure de Commerce de Poitiers) et les partenaires locaux consultés ont été favorablement impressionnés par les résultats préliminaires.

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5 - Conclusion

A travers ces quelques témoignages, on voit se dégager plusieurs pistes de réflexion et de développement technologique et économique. Il paraît cependant indispensable que les personnes ressources du côté des matières végétales soient écoutés au travers des réponses qu›ils peuvent apporter à l›expression des besoins en tant que matériaux.

Il est également indispensable que tous les acteurs concernés se mettent autour de la table pour définir les priorités et les rôles de chacun, planifier et coordonner les demandes d’investissements pour l’acquisition des matériels indispensables à une recherche efficace sur les éco-matériaux. A cet égard, au Burkina Faso, la synergie entre le 2iE, l’université et le CNRST (INERA) pourrait servir de base à l’émergence d’un pôle de référence sur le continent africain.

Enfin, la tradition africaine doit également apporter sa contribution au travers des savoir-faire qui se transmettent de bouche à oreille, de génération en génération. Il y a certainement encore des idées à transcrire dans des applications technologiques pour l’essor économique des pays africains dans le respect d’un développement durable.

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Valorisation des fibres végétales dans la préparation des remblais miniers cimentés

Tikou BELEM, Ibrahima HANE, Babak KOOHESTANI, Nabassé J.-F. KOUPOULI

Institut de Recherche sur les Mines et l’Environnement (IRME)Unité de Recherche et de Service en Technologie Minérale (URSTM)Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT)445 boul. de l’Université – Rouyn-Noranda (Québec) J9X 5E4, CANADA Courriel : tikou.belem@uqat.ca

Résumé

De nos jours, il n’est nul besoin de démontrer l’importance des industries forestière et minière dans l’économie québécoise en particulier et canadienne en général. Mais malgré leurs contributions majeures et positives à l›essor économique du Québec, ces deux industries peuvent également générer de grandes quantités de rejets sous forme liquide, gazeuse et solides. Ces différentes formes de rejets industriels peuvent alors potentiellement présenter des effets néfastes sur l’environnement, dépendant de l’adéquation de leur mode d’entreposage. De plus, avec les réalités des changements climatiques, de la nécessité de la préservation des ressources naturelles et avec le concept de développement durable, il devient plus que crucial de mettre les bouchées doubles dans le processus de réduction des quantités des rejets industriels par leur recyclage ou réutilisation systématique.

Il est bien connu que les fibres végétales peuvent être utilisées dans des composites cimentaires (généralement du ciment Portland) tels que les panneaux de bois composites ayant des propriétés physico-chimiques, mécaniques et microstructurales améliorées. Ces panneaux de composites bois-ciment sont souvent destinés à un usage à la fois intérieur et extérieur (en remplacement des panneaux de gypse conventionnels) dans la construction verte résidentielle et commerciale. Quant aux résidus miniers générés lors du traitement des minerais, jusqu’à 50 % peuvent être retournés sous terre sous forme de remblais miniers cimentés (mélange des résidus, d’eau et de ciment jouant le rôle d’agent liant) destinés à un rôle de support secondaire des terrains instables (toits et murs des excavations souterraines). Il apparaît donc que pour les industries minières et des produits du bois, il existe encore une grande place à des alternatives de recyclage ou de valorisation des rejets industriels générés. Pour l’industrie des produits du bois, l’une des alternatives serait notamment la possibilité de recyclage des fibres à base de bois provenant des résidus d’écorces et de bois ainsi que de papier recyclé et de boues papetières comme substituts des matériaux granulaires dans l’industrie de la construction verte résidentielle et commerciale.

Pour l’industrie minière, l’une des alternatives serait plutôt la possibilité de recyclage

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des résidus miniers comme substitut partiel ou total dans la préparation de béton projeté composite ou de béton et mortier composites. Le but de cette étude est de voir comment il serait possible de réduire les matières résiduelles du bois (fibres ligno-cellulosiques) en les combinant avec les rejets miniers pour la fabrication des remblais en pâte cimentés. Ce projet de recherche a été réalisé selon 3 phases successives, chacune permettant d’accéder à la phase subséquente.

La phase I était une phase exploratoire et comportait quatre séries d’essais (série 1 à 4). Cette phase était le premier contact entre le remblai et les fibres naturelles. Il fallait d’abord chercher à comprendre l’impact de l’ajout de fibres ligno-cellulosiques sur l’acquisition de résistance mécanique (UCS) par les remblais, mais aussi de celui de leur ajout sur le facteur rhéologique tel que la consistance mesurée par l’affaissement (ou slump) du remblai. En effet, aucune résistance mécanique potentielle du remblai ne sera utile si le remblai ne peut être délivré à l’endroit prévu sous terre. Les mélanges de remblai avec fibres ligno-cellulosiques ont été préparés avec des résidus de la mine A (séries 1 à 3) et de la mine B (série 4). Ces essais ont permis d’entrevoir que les écorces d’arbres broyées semblaient très prometteuses pour l’amélioration de la résistance mécanique des remblais en pâte cimentés. De plus, l’ajout de fibres ligno-cellulosiques dans les mélanges de remblai en pâte cimenté entraine systématiquement une diminution de l’affaissement mesuré (augmentation de la consistance), mais à l’intérieur de la plage d’affaissement observée dans l’industrie minière.

La phase II était une phase d’orientation et comportait une seule série d’essais (série 5). Dans cette phase, une méthode rationnelle de dosage des fibres a été élaborée afin d’aider au choix de la meilleure possible. En effet, les fibres peuvent être dosées par rapport à i) leur capacité de saturation en eau, ii) leur proportion massique dans le mélange de remblai cimenté avec fibres, iii) leur capacité de rétention d’une partie de l’eau de mélange, iv) la masse totale de liant dans le mélange, et enfin v) comme substitut du liant dans le mélange. Les essais de cette phase ont montré que la meilleure formulation est celle reposant sur la détermination de la proportion de fibres par rapport à la masse de liant dans le mélange. De plus, il ressortait que cette proportion variera entre 10% et 40% (Figure 1).

La phase III était la phase d’optimisation de la meilleure formulation possible et comportait également une seule série d’essais (série 6). Dans cette phase, deux types d’agent liant ont été testé (ciment Portland type GU seul et 20% de GU et 80% de Slag = liant GU+S) à trois pourcentages différents (3, 5 et 7%) à un seul affaissement de 7 pouces (177.8 mm, correspondant à 76% de solides) et avec trois types de fibres ligno-cellulosiques (sciures de bois de peuplier, écorces d’arbres broyées, boues papetières). Les éprouvettes fabriquées et conditionnées dans une chambre humide (à 20°C et 80% HR) ont ensuite été testées en compression uniaxiale (détermination de la résistance en compression uniaxiale, UCS) après 7, 14 et 28 jours de cure (avec un premier lot testé à des temps de cure de 14, 28 et 56 jours). Les résultats disponibles au moment de la rédaction de ce rapport montrent que les meilleures formulations apportant entre 38 et 43% de gain en résistance mécanique par rapport aux témoins sans fibres sont obtenues avec 3 et

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5% du liant GU+S et avec 10% respectivement de boues papetières et d’écorces broyées à la taille de 1 mm environ).

Figure 1 – Évolution d’UCS pour des remblais en pâte cimentés de la mine B avec différents dosages des sciures de bois en comparaison à l’UCS du mélange témoin : a) liant = 100% du ciment Portland type GU, b) liant = 20% du ciment GU et 80% de Slag (GU+S)

Figure 2 – Évolution d’UCS en fonction du temps de cure des remblais en pâte cimentés de la mine B avec 5% du liant GU et du liant GU+slag(S) : a et d) dosage avec des sciures de bois de peuplier faux tremble; b et e) dosage avec des écorces d’arbres broyées; c et f) dosage avec des boues papetières

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Pressed adobes blocks stabilized with hibiscus cannabinus fibers

Younoussa MILLOGOa,d *, Jean-Claude MORELb, Jean-Emmanuel AUBERTc, Raguilnaba OUEDRAOGOd Khosrow GHAVAMIe

a Unité de Formation et de Recherche en Sciences et Techniques, Université Polytechnique de Bobo-Dioulasso, 01 BP 1091 Bobo 01, Burkina Faso.b Département Génie Civil et Bâtiment, FRE 3237 CNRS, Ecole Nationale des Travaux Publics de l›Etat, Université de Lyon, Rue Maurice Audin, 69518 Vaulx en Velin cedex, Francec Université de Toulouse, LMDC (Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions), 135, avenue de Rangueil,31 077 Toulouse, Franced Unité de Formation et de Recherche en Sciences Exactes et Appliquées, Université de Ouagadougou, Laboratoire de Physico-Chimie et de Technologie des Matériaux, 03 BP 7021, Ouagadougou 03e Pontificia Universidade Catolica (PUC-Rio), Rua Marques de Sao Vicente 225, 22451-041 Rio de Janeiro, Brasil

Abstract

Physicochemical by means of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy, thermal gravimetric and derive thermal gravimetric analyses (TGA-DTGA), chemical analysis scanning electronic microscopy (SEM) and video microscopy, and mechanical properties of Hibiscus Cannabinus fibers (0.2 to 0.8 wt.% as contents and 3cm and 6cm as lengths) from Burkina Faso used in the stabilization of Pressed Adobe Blocks (PABs) were investigated. The fibers was mainly constituted of cellulose type I (70.4wt. %), hemicelluloses (18.9wt ;%) and lignin (3wt. %) and feeble amount of ash (1.3wt. %), was characterized by a good tensile strength (1GPa) and Young’s modulus (136GPa) linked to the high amount of cellulose I. The incorporation of short fibers of Hibiscus cannabinus reduced the number and sizes of pores and the propagation of cracks in the PABs due to a good adherence of fibers with clay matrix and therefore improved their mechanical properties of such PABs. The elaborated PABs had an elastoplastic behavior and were suitable as building materials in masonry structure according to the required standards.

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Elargir le champ des applications des matériaux du végétal pour réduire l’emploi des energies fossiles

GÉRARD J.*, LANGBOUR P., GUIBAL D.Unité de Recherche Biomasse, Bois, Energie, Bioproduits (BioWooEB), CIRAD(*) jean.gerard@cirad.fr

Résumé

L’essentiel de la biomasse produite à la surface du globe (12.1011 t/an) est constituée de lignocellulose, la part de saccharose et d’amidon étant beaucoup plus faible toutes proportions gardées (108t). Près de 80% de la biomasse végétale produite dans le monde est constituée par le bois (issu d’espèces à croissance secondaires) et les matériaux homologues élaborés par des espèces à croissance primaire à port arboré (palmiers dont cocotier, bambou...). La part restante correspond à la matière première lignocellulosique des plantes annuelles spécifiquement cultivées pour leurs fibres (coton, lin, chanvre…) et surtout des co-produits de plantes cultivées à d’autres fins (pailles et tiges de céréales ou d’oléagineux, bagasses…). Une partie des fibres issues de ces co-produits est valorisée pour des applications multiples autres que la production d’énergie : pâte à papier, biomatériaux, bioproduits. Ces applications sont parfois limitées par la grande variété de répartition cellulose-lignine-hémicellulose et de structure de ces biopolymères. Leur développement se heurte aussi au manque d’organisation de la collecte et du transport de ces fibres ainsi qu’à la fréquente nécessité de les abandonner sur place après récolte afin de maintenir la fertilité des sols. La contribution des matériaux du végétal (ou matériaux ligneux) à la limitation de l’emploi des énergies fossiles se décline à plusieurs niveaux : (i) par comparaison aux autres matériaux, leur élaboration et leur mise en œuvre nécessite très peu d’énergie, (ii) les matériaux ligneux stockent du carbone durant leur phase d’élaboration et le conserve durablement après leur mise en œuvre, ceci sur toute la durée de vie des produits fabriqués ; (iii) des gains d’énergie supplémentaires sont générés par des circuits de transport courts lorsque ces biomatériaux sont mis en œuvre localement à la place de matériaux importés. La valorisation en énergie d’une biomasse lignocellulosique donnée ne peut être envisagée de façon économiquement satisfaisante que si la fraction matériau de cette ressource est valorisée de façon complète dans des utilisations à plus haute valeur ajoutée (i.e. sous forme de matériaux), si possible localement et notamment dans l’habitat. Les sous-produits ou co-produits à vocation énergétique directe sont alors obtenus à plus faible coût. Les filières Matériaux du végétal et Bioénergie d’origine lignocellulosique forment un continuum lié au stockage du carbone dans la matière première puis à son utilisation à des fins énergétiques en fin de vie, intégrant la production de carbone végétal dont certaines applications se situent à mi-chemin entre matériaux ligneux et bioénergies.

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Non-conventionnal materials and technologies for green growth of africa

Khosrow GHAVAMIProfessor of Civil Engineering Department, Pontificia Universidade Catolica do Rio de Janeiro, Brazil, ghavami@puc-rio.br

Abstract

Significant research has been carried out since 1979 on the physical and basic macro-mechanical properties of bamboo besides the development of composites reinforced with vegetable fibers at PUC-Rio. A functionally graded distribution of fibers in bamboo has been identified. Gradations were observed in longitudinal and radial directions. Bamboo in its natural habitat acts as a cantilever beam with a fixed support in the soil and is subjected to its own weight and wind load. Therefore, it has a naturally optimized structure to resist bending moments. The strengths are highest along the outside and lowest in the inside surfaces, respectively. In general, the strengths are also highest in those sections closer to the ground. Further studies of the fracture and toughening mechanisms in bamboo structures were carried out which will be discussed in this paper. On the whole, advanced research on Non-Conventional Materials and Technologies (NOCMAT) have shown that it is now possible to produce high performance fibre reinforced composites (FRC) and bamboo composites meeting any engineering demand. Therefore the challenge of the 21st century is to meet the need for cost-effective, durable and eco-friendly construction materials that will meet the global needs of infrastructure regeneration and rehabilitation which alone can enhance the quality of life for all the peoples of the world and in special in African countries where these materials exist in abundance. This paper shows that a judicious combination of pozzolanic/cementitious materials, chemical admixtures fibres and bamboo can produce a wide range of FRC that are durable, strong and stiff, highly crack resistant, very ductile and capable of large amounts of energy absorption. Such materials will find extensive applications in the civil engineering. In particular, the development of durable natural fibre cement composites and bamboo poses a gigantic challenge to the science and skills of engineering - a challenge which, if successful, can create the most exciting, eco-friendly construction material backed by an endless supply of renewable natural resources in the African continent.

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Etude des caractéristiques physico-mécaniques des tuiles en micro-béton fabriquées localement à base de la gomme arabique.

BOZABE R. Karka1*, TOUKOUROU C. Akanho1, Mahouton N. HOUNKONNOU2.

1 Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Appliquée (LEMA). Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi, Cotonou (Benin)2 Chaire Internationale de physique mathématique et applications (UNESCO)(*) potemat@yahoo.fr

Résumé

La présente étude a pour objet la validation de l’utilisation d’un liant végétal naturel comme matrice dans l’élaboration des matériaux de construction. La gomme arabique, également connue sous le nom de gomme Sénégal, en substitution du ciment a été utilisée pour la fabrication des tuiles en micro-béton. Les méthodes expérimentales des essais dites de « mise au point », des « essais erreurs » et les propriétés naturelles de cette matière première ont servi pour déterminer les rapports optimaux de l’eau sur la gomme arabique (E/G) et de la solution de la gomme arabique sur le sable (SG/S). Avec ces rapports, les essais de contrôle (flexion, traction, choc, etc.) ont été effectués sur les tuiles romanes d’expérimentations de dimensions 500x250x10mm3. Les résultats de ces essais nous montrent que par rapport aux tuiles en ciment, ces tuiles à base de la gomme sont belles et biens résistantes et leurs aspects physiques ne posent aucun problème. D’ailleurs, pour les résistances mécaniques, l’analyse statique et dynamique modale par simulation numérique confirme ces résultats. Toutefois, pendant leur exploitation, on constate que les tuiles à base de la gomme arabique sont instables vis-à-vis des intempéries (humidité et chaleur). Pour stabiliser ces types de tuile, deux solutions sont à envisager :

- Soit, on fait cuire les tuiles dans des fours après séchage au soleil ou dans les séchoirs; - Soit, il faut ajouter un peu du ciment (proportion à déterminer) pendant la confection du mortier avec la solution de la gomme. En effet, on constate malheureusement que la gomme arabique n’a pas les réactions chimiques d’hydratation du ciment. Nous avons choisi la seconde solution parce que la première nécessite une consommation importante d’énergie.

Cette étude, qui fait la synthèse d’un ensemble de résultats obtenus sur la gomme arabique et les tuiles à base de cette gomme a été réalisée dans le but de disposer des informations de références d’utilisation pratique dans des pays du sahel. Enfin désormais, nous pouvons envisager de couvrir nos ouvrages avec ces types de tuiles à cause de ces nombreux avantages par rapport aux autres types de couverture (tôles ondulées an aluminium, etc.).

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Strength of timbers : A case study in Cambodia

CHHOUK Chhay Horng1*

1Department of Civil Engineering, Institute of Technology of Cambodia, Phnom Penh, 12150, Cambodia(*) horng@itc.edu.kh

Abstract

This study investigates the strength properties of timbers which are mostly used in the construction field in Cambodia. About 46 species of timbers selected from 4 categories of wood are tested in the laboratory of Institute of Technology of Cambodia. The tests are done to measure the compressive strength parallel to the grain, compressive strength perpendicular to the grain, tensile strength perpendicular to the grain, bending strength and shear strength of each species of timbers; at the meantime, the unit weight, density, humidity and moisture content of timbers are also measured. The results from the experiments are found that the unit weight of lumbers is very different from one species to another. It can be observed that as the density increases, the various strength properties also increase. Some timbers resist very well under the ground like as PHCHEK (Shorea Obtusa), some others resist in water well than others, for example KOKI (Hopea Odorata). The outcome of the study could help students, researchers, construction companies and architects design and construct wood construction projects more economically, safely and appropriately. The results of this study can be additionally useful for future research and shared with other researchers in different institutions within the region.

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Studies insulating lightweight concrete made of biological origin aggregates

M. SAVYTSKYIa, M. BABENKOa, A. KONOPLYANIKa, M. STOROZHUKa, K.LIMAMb*

* Corresponding author : Tel : +33-5-46-45-86-234 ; fax : +33-5-46-45-42-41.

E-mail address : klimam01@univ-lr.fr aDept. reinforce-concrete and stoune constructions, SHEE “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 49600 Dnipropetrovsk (Ukraine)bLaboratory of engineering sciences for environment (LaSIE), University of La Rochelle, France

Abstract

In the construction of houses, the use of local materials such as straw, reeds, or hemp, is a tradition in Ukraine. Therefore, it is a great experience concerning developed techniques using natural materials very suitable for the construction of housing subject to specific meteorological conditions. Should be noted that Ukraine, as a major producer of cereals, meets every year with more than 5 million tons of straw, and thus with a high potential for use of a material that can be added to the construction of buildings through these insulating properties. The studies proposed here are twofold. On the one hand they are used to determine the thermal and mechanical properties of local materials (organic light concrete materials including organic) d `other developing composition of concrete density 390-430 kg/m3 based on the cutting hemp and complex systems linking “sodium Silicate - Portland cement.”

1. Introduction

The construction industry strongly impacts the environment and is economically very important for a country because it represents a powerful lever for development policies. Buildings are responsible for more than one third of emissions of carbon dioxide (Diana et al., 2008). It should be noted that carbon dioxide is a major greenhouse gas responsible for global warming. It is currently estimated that CO2 contributes about 50% to the greenhouse effect (Dincer, 1999). Thus, the balance of gaseous emissions from the cement manufacturing process is estimated at 0.8 tons of CO2 equivalent per ton of clinker which makes the cement industry a major emitting industries greenhouse gas emissions (Escadeillas, 2006 ). Hydraulic concrete, made from cement, water and aggregate, do not

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have good thermal insulation capacity since its thermal conductivity is about 1.7 (Wm-1.K-1) for a density of 2400 kg / m3. (De Herde & Evrard, 2005).

Authors like Constatinos et al. (2007) confirm that the selection of building materials with low environmental impact is expected to effectively reduce emissions of carbon dioxide, which shows that there real economic and scientific challenges to be met to have products to achieve the same construction but with the lowest environmental impact possible (Escadeillas, 2006). The application of these approaches requires consideration for building materials in addition to mechanical properties, other properties such as thermal and acoustic insulation or environmental impact. We must now find alternative solutions for current construction materials are not biodegradable and pose some problems for recycling (Bevan & Woolley, 2008). Note also that the cement (base material), has significant drawbacks.

Today, there is an interest in the use of natural materials such as plants (wood, straw, hemp, flax, earth, ..), and new alternatives (called Eco-materials). Regarding plants, they can help limit non-negligible emissions of greenhouse gases due to their ability to CO2 sequestration. In addition, the use of natural materials with innovative construction also reduces the cost of construction (low cost clay and straw). In addition, these materials can be implemented by processes of self-construction, which can reduce the cost of construction and operation of such buildings with improved environmental performance (Halliday, 2008). We note that the idea of using plant material in the field of construction is not new: it still happens today to discover in the old plaster with lime reinforcements consisting of straws. However, with the advent of new materials such as concrete or polymers, these techniques have gradually fallen into disuse. Regarding hemp, this material has great potential to contribute to the construction (Halliday, 2008). Since the early ninety, hundreds of hemp concrete houses were built in France. But there is no validation for regulatory use. Many materials with low environmental impacts are not yet standardized. Now it is very important to be aware of their characteristics to design the best use. From a scientific point of view, the research remains to be done on the development and optimization of performance (mechanical, thermal, humidity) of these materials are numerous and very important. If we take the example of the straw, global production is estimated at 120,000 tons per year (ADEME, 2005). This material is considered material “clean” because of its environmental benefits: improved soil and has low energy consumption for its production (due to good crop yields with low input use), favorable CO2 balance, little or no problem managing end of life.

2. Materials and methods

Our contribution in the laboratory (SHEE) was to conduct a series of experiments to study locally available materials that can be used in the construction of green building envelope using lightweight concrete and traditional insulation

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(including hemp, straw, cane stalks). Equipped with a device and a very specific measurement technique, we begin by describing the characteristics of the measuring device used before listing the steps of the experimental protocol was followed to achieve the results.

2.1 Devices for the heating engineering descriptions

For the study of the thermal conductivity of building materials is a microprocessor device that has been used, it is model-БИ ТО21. The device is designed in accordance with DSTU B V.2.7 standard-41-95 ([8] GOST 30290-94) and uses the non-destructive determination of thermal acceleration. This method involves creating a short pulse of heat to the surface of the unilateral product and measuring the surface temperature on the same surface. The device consists of a sensor, and the measuring unit and the processing device. The cylindrical structure of the sensor unit is made of expanded polystyrene with a microwave integrated heating system and a thermocouple to finish. A rigorous calibration of the sensors has previously been made to incorporate the calibration coefficients of the device. Figure 1 and Table 1 show respectively a front view of the appliance as well as the technical specifications of model-БИ ТО21.

1. Materials and methods

In SHEE “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture” a series of experiments were conducted to study locally available materials that can be used in green building as a load-component insulation for exterior walls - hemp, straw, cane cutting, and as a filler for insulating lightweight concrete, traditional and easy adobe.

Table 1. Technical description of БИ-ТО21

Parameters Value (range)Range of measurement of the conductivity, W / (mK) 0.02 to 1Deviation of temperature, ⁰ С 5 to 40The basic measurement error, no more % 7Power - AC network, V 220±22Average power, W 10

Opening an unlimited continuous work unlimited

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Fig. 1 Front view of the appliance БИ-ТО2 and the sensor positioned on the sample

For each product tested, and for each locality focused on the face of the sample, it is imperative to repeat at least five times the measure on the bench. We took care to scrutinize heterogeneous areas can also be mixed conductivity. A waiting time of around 5 minutes at least, is required to reach thermal equilibrium (before starting the measurement). The result of the measurement is the average of all the measurements taken.

2.2 Method for determining the compressive strength

The compressive strength was determined after single drying the samples according to standard DSTU BV2.7 - 214. The samples were subjected to a load of 0.4 tons with a speed of 4 kg load per second. The tensile strength of the compression ratio was also determined, and reveals through gravimetric weighing the specific gravity of samples.

2.3 Method of sampling and preparation of samples for testing

Considering a parallelepiped of size 43x27x10 mm for each of the biological materials studied various standardized specimens were prepared using canes, hemp, sawdust, straw or directly pressed block variable density. For so-called traditional preparations we used the following materials:

- Clay deposits near the village Novoaleksandrovka (Dnipropetrovsk);

- Wheat straw (cutting length straw 4.5 cm);

- Flowing water from the public network.

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Some blends of clay and straw used for their thermal performance are presented in Table 2. Note that some samples of mud have opted for size 15x15x14 cm, and the samples have required specific manufacturing methods (traditional or not, see Table 3, giving modes of manufacturing, drying condition for density and strength given). The results are presented in Table 3.

Table 2 Composition of traditional adobe

Materials Units Consumption of materialsClay

Straw

Water

kg/m3

kg/m3

l/m3

1480

24

800

Table 3 The density and strength of adobe, the drying time, depending on the method of forming

Method of forming

Duration of forming (min)

Drying time (days)

Density,

kg/m3Strength,

МПа

Traditional method

Beating

Vibroramming

Pressing pressure 1.5 MPa

6

5

3

1.5

24

24

24

14

1510

1570

1520

1610

0.7

0.9

0.9

1.4

Particular attention shall be held during the molding and drying time to ensure optimum quality of the goods (as the constitution of the form) obtained by hand in the tradition and know-how.

To determine the thermal conductivity of `light adobe laboratory four samples of both types were made. Both the composition of the mixture used comply with the following proportions (Table 4):

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Table 4: Different types [density, proportion] for samples of dimensions 20x20x12 cm.

Type 1

d1 = density 420 kg/m3

Proportion

clay: 1 lime: 0.3 water: 1, straw 0.2

Type 2

d2 = density 580 kg/m3

Proportion

clay: 1 lime: 0.3 water: 0.75, straw 0.2

Fig. 4 Samples of lightweight adobe

We also developed the lightweight insulating concrete whose density varies from 390 to 430 kg/m3, it is made of lightweight concrete “cutting hemp” and is a complex mixture of binder: “sodium Silicate - Portland cement”. The method of manufacture is to stir for 2 minutes the granular components (hemp, portland, crushed for supplements) and complete with crystal glass and mix for 2-3 minutes until smooth. Before introducing the solution of crystal glass, it is diluted to the desired density. The mixture is introduced in successive layers (3 layers),

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each layer is then compacted manually. After storage for one day under normal conditions is performed to stripping and it continues to dry the samples. Drying of the concrete must be 60-70 0C to constant weight, and we give below the lightweight insulating concrete composition (Table 5).

Table 5 The composition of insulating lightweight concrete with hemp

Component Material consumption, mass%

Hemp 17.2 15.0 13.9

`Ciment Portland 11.4 30.0 23.2

Density Solution Crystals Glass g/cm3

- 1.25

- 1.1

- 1.05

71.4

-

-

-

-

55.0

-

62.9

-

The properties of the samples of hemp concrete and light insulation are summarized in Table 6 below.

Table 6: Properties of hemp concrete and lightweight insulation

Density,

kg/m3

Limit of the compressive strength,

MPa

Humidity,%

260 0.225 43.76

360 0.4 47.3400 0.495 40.5

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Fig. 4 Samples of lightweight insulating concrete hemp

3. Results

After analyzing the results (Table 6), it was found dependence between the characteristics of resistance and thermo physical properties depending on the density of the materials studied, and graphs (Fig. 5, Fig. 6) illustrate these correlations.

Fig. 5 Dependence between the thermal conductivity and density of the material

Ther

mal

con

duct

ivity

, W /

mK

The density of the material, kg/m3

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Fig.6 Dependence of the compression strength and the density of the material

Table 6 Characteristics of local organic material

Material Density,kg/m3

Thermal conductivity, W / (m * K)

Compressive Strength, MPa

Mono-insulating filling

Reed catting300 0.09 -260 0.078 -220 0.06 -

Pressed Straw

150-250 0.09 -90-110 0.045 -73-85 0.04-0.05 -100 0.038-0.045 -100 0.054-0.065 -

File dust 200-300 0.08 -Hemp 70-90 0.048-0.06 -

Composite materials of organicAdobe traditional (obtained in the

traditional manner)1500 0.5 0.9

Adobe traditional (obtained by

pressing under a pressure of 1.5 MPa)

1600 0.6 1.8

Lightweight adobe 1000 0.13 0.8900 0.114 0.7580 0.073 0.6420 0.071 0.5

Lightweight concrete with hemp

260 0.075 0.23360 0.079 0.41400 0.084 0.5

Com

pres

sive

stre

ngth

of t

he m

ater

ial,

MPa

The density of material, kg/m3

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The contribution made experimental laboratory was used to study the heating engineering descriptions of conventional composites organic materials on the one hand, but also `developed compositions lightweight insulating concrete specific weight of 260 to 430 kg/m3 to hemp and complex systems linking “solution crystal glass - Portland cement.”

4. Conclusions

The studies proposed here have achieved several goals. On the one hand we were able to determine some thermal and mechanical properties of local materials (organic light concrete materials including organic) other hand we achieved constitutive [conductivity / density] and [compressive strength / Density].

We through this study highlighted the following key points:

- Local organic materials such as straw, cane stalks and hemp have little weight and low thermal conductivity. It gives them an advantage for their use in addition to making it concrete and lightweight insulation.

- Lightweight concrete and insulation developed hemp and complex systems “solution crystal glass - Portland cement” has a good thermal behavior, the more strength characteristics allow to consider the use of these materials as insulators for ecological buildings of low height.

Today, the interest in using natural materials such as plants is undeniable (environmental aspect, low weight, good thermal performance and mechanical). Here we have encouraging elements for persevere in the way of future development, and the implementation this type of local organic materials in the building of houses and therefore environmentally more energy efficient.

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References

[1] Diana U.V, Aleksandra N, Potentials and cost of carbon dioxide mitigation in the word’s building. Energy Policy Vol 36, 2008, pp 642-661.

[2] Dincer I, Environmental impacts of energy, Energy Policy Vol° 27, 1999, pp 845-854.

[3] Escadeillas G., Les Eco-Matériaux dans la construction : enjeux et perspectives. 7ème Edition des journées scientifiques du regroupement francophone pour la recherche et la formation sur le béton 19-20 Juin Toulouse France 2006, pp 56-65.

[4] De Herde and A. Evrard, Béton et utilization rationnelle de l’energie. Bulletin de la FEBELCEM (fédération de l’industrie cimentaire Belge), N°35, 2005, 27p.

[5] Constatinos A.B. et al. , European residential building stock, energy consumption, emissions and potential energy savings. Building and Environment vol 42, 2007, pp 1298-1314.)

[6] Halliday S. “Sustainable construction butterworth Heinemann, 2008, 406p.

[7] ADEME, “Etude de marché des nouvelles utilisations des fibres végétales,Edition 2005, 39p.

[8] GOST 30290-94 Standart d`Etat Les matériaux de construction. Matériaux et produits pour la construction. Procédé de détermination de convertisseur de chaleur en surface.

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Sous-thème 2 : Sous-produits industriels et déchets urbains

Recyclage et valorisation des déchets et sous-produits industriels en construction : conditions et experiences

COURARD L.

Université De Liège, Belgique ; Luc.Courard@ulg.ac.be

Résumé

Le recyclage n›est pas un luxe ou une mode mais une nécessite, qui provient d’une constatation fort simple : nous vivons dans un monde limité. Contrairement à ce que nous avons cru fort, notre activité humaine n’est pas infiniment développable, car bornée par des limites en termes d’énergie, de ressources naturelles, d’espace ou simplement de capacité d›adaptation de la nature. De cette constatation et de cette prise de conscience doit découler un comportement qui, essentiellement, est basé sur le respect que nous avons de nous-mêmes et donc de la nature (à ménager et non à aménager). Le recyclage, la réutilisation, le réemploi, la régénération ou la valorisation sont des comportements qui visent à minimiser l’énergie utilisée, à tirer un parti maximum des matériaux, a réduire les risques de pollution au moment de la fabrication, de l’utilisation ou de l’élimination de ces matériaux. D’une manière générale, cela signifie que l’on cherche à retarder le plus possible le moment ou un objet devient un déchet. Cette démarche nécessite une vision d’ensemble de la vie du matériau ou de l’objet (analyse du cycle de vie), au cours de laquelle un bilan est établi à chaque étape de vie-extraction des matières premières, fabrication, transformation, recyclage, élimination.

Une saine politique des déchets s’articule autour de trois axes fondamentaux :

• Réduire le flux des déchets à la source, par la mise au point de procédés de fabrication nouveaux, appelés technologies propres, qui engendrent moins de flux polluants, et par l’action menée au niveau de la consommation, en favorisant l’utilisation minimale de produits jetables et maximale d’éco-produits ;

• Accroître la récupération et la valorisation : la récupération consiste à sortir un produit du circuit production-évacuation conduisant à la mise en décharge, et la valorisation procède de plusieurs manières :

- Le recyclage, qui consiste à refaire le même produit que le produit initial (bouteilles en verre) ;

- La réutilisation, qui consiste à fabriquer un autre produit que celui qui a donné naissance au déchet (bouteilles en PVC pour la fabrication de jouets) ;

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- Le réemploi, qui consiste à prolonger la durée de vie d›un produit (bouteilles consignées) ;

- La régénération, qui consiste à redonner au déchet les qualités et propriétés du produit initial par un ou plusieurs procédés adaptés (purification des huiles de vidange)

- La valorisation énergétique, par incinération.

• Eliminer et traiter proprement les déchets, c’est-à-dire transformer le déchet pour qu’il n’ait plus d’impact négatif sur l’environnement (procédés d’inertification, mise en Centre d’Enfouissement Technique).

Cette troisième étape est l’étape ultime et n’intervient que si toutes les autres possibilités ont été envisagées.

S’il n’est pas possible de supprimer la production de déchets, sous-produits ou résidus industriels ou urbains, il convient alors de définir les meilleures conditions de valorisation. Presque toutes les activités industrielles portant atteinte aux ressources naturelles et dégradant l›environnement, le recyclage et la valorisation des déchets est un devoir autant qu›une nécessité. En effet, au cours des dernières années, les besoins croissants en matériaux de construction ont amené un épuisement des ressources de matériaux traditionnellement utilisés dans le secteur. La distance de transport entre le lieu de production et le site de construction ne cesse donc d’augmenter. Outre leur demande en matériaux de construction, les mêmes zones se caractérisent aussi par une importante production de déchets industriels et urbains dont l’évacuation est peu compatible avec l’environnement. On doit donc les verser dans des C.E.T., où il faut payer une redevance.

A titre d’exemple, pour une démolition et une reconstruction routière, dans le cas où la nouvelle construction suit immédiatement la démolition, si le recyclage est possible sur site, l’économie totale des matériaux peut atteindre 50 % se répartissant comme suit :

• 70 % dans la réduction des frais de transport ;

• 20 % dans le coût moins élevé des matériaux ;

• 10 % en évitant les frais de mise en décharge.

On voit donc l’intérêt économique qu’il y a d’aborder les opérations de démolition et de reconstruction de façon coordonnée. Mais c’est le transport même qui peut être le facteur limitatif majeur à la réutilisation des déchets. Son prix est fonction de la quantité transportée et de la distance, indépendamment de la valeur marchande du produit transporté car il en coûte autant de transporter des déchets ou des matériaux de bonne qualité : il n’est donc pas intéressant de transporter des produits de faible valeur marchande sur des grandes distances. Le recyclage sera donc d’autant plus intéressant que :

• la zone de décharge est plus éloignée ;

• le coût du versage est élevé ;

• les matières premières qui pourraient être remplacées par des déchets sont d’un approvisionnement difficile et /ou coûteux.

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Un autre facteur limitant la réutilisation est, ce que l’on pourrait appeler de façon péjorative, le réglementarisme : pour qu’un matériau puisse être utilisé dans le génie civil ou le bâtiment, il doit rencontrer certaines «spécifications». Cela entraîne, dans le cas envisagé de la réutilisation de déchets, à se retrouver dans la situation où un matériau n’a pas de spécifications car il est nouveau et peu utilisé, et il n›est pas ou peu utilisé car il n’est pas couvert par des spécifications ! Seules la recherche et la volonté de changement permettent de sortir de ce cercle vicieux.

Ces considérations ont pour avantage de montrer que, dans tous les cas, il convient d’évaluer l’opportunité de la réutilisation des déchets à plusieurs niveaux :

• évaluation technique :

- caractérisation des déchets : propriétés physiques, mécaniques et chimiques ;

- durabilité et évolution dans le temps ;

- constance des performances du déchet ;

• évaluation logistique et économique :

- endroit de production des déchets et transports ;

- conditionnement ;

- quantité produite et constance de production ;

• évaluation écologique et économique :

- diminution des quantités mises en décharge ;

- obligation d’élimination d›un déchet.

On ne recycle donc pas n›importe quoi, à n’importe quel prix et n’importe comment !

Les besoins du génie civil sont en général de quatre ordres principalement, à savoir les :

• matériaux, sur lesquels pèsent de faibles exigences et consommés en grande masse, consommés en grandes masses dans les remblais mais transportables sur de faibles distances en raison des coûts;

• granulats, qui doivent répondre à des spécifications diverses selon la place qu’ils occuperont dans les structures et les techniques de traitement utilisées. Les exigences de qualité peuvent à ce niveau devenir élevées, voire sévères pour les couches de surface, pour conduire à des produits finis de qualité identiques à celle des matériaux traditionnels;

• liants, qui doivent répondre à des spécifications bien précises et dont les propriétés doivent rester constantes dans le temps. Employés en petite quantité et concurrentiels de produits coûteux (ciments, bitumes), ils peuvent connaître des conditionnements préalables à l’emploi et supporter des coûts de transport plus élevés;

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• activants, qui seront utilisés en petites quantités, ce qui peut poser des problèmes de collecte, stockage, distribution et régularité.

Si l’intérêt technico-économico-écologique apparaît clairement dans le rapport qui existe entre l’offre en sous-produits et les besoins du génie civil, il est aussi clair que l›utilisation de tels produits pose un certain nombre de difficultés :

• aptitude technique à entrer dans la composition de matériaux (normes);

• aptitude à l›emploi de matériaux utilisant ces déchets;

• optimisation économique des emplois possibles;

• incidence sociale sur l›emploi dans les entreprises fournissant des produits nobles;

• effet sur l›environnement.

L’exposé portera sur des exemples de recyclage et de valorisation d’une série de sous-produits industriels et de déchets :

• laitiers de haut-fourneau et scories d’aciérie ;

• cendres volantes de centrales thermiques au charbon ;

• gypses résiduaires ;

• caoutchoucs ;

• bétons et revêtements bitumineux ;

• papiers, cartons et matières plastiques ;

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Utilization of waste foundry sand in concrete

Professor RAFAT Siddique

Senior Professor of Civil Engineering & Dean of Faculty Affairs, Thapar University, Patiala, India

Abstract

Solid waste management is one of the major challenges the world is dealing with. Shortage of land-filling space and due to its ever increasing cost, utilization/recycling of byproducts/waste has become an attractive alternative to disposal. Several types of byproducts and waste materials are generated. The utilization of such materials in concrete not only makes it economical, but also do help in reducing disposal problems. India is 4th Largest casting producer in world with 5000 foundry Units having installed capacity 7.5 MT / per Year. These foundries generate (1.71 MT) waste foundry sands per year.

Foundry sand is high quality silica sand which is a by-product of ferrous and non-ferrous metal casting industries, where sand has been used for centuries as a molding material. In modern foundry practice, sand is typically recycled and reused through many production cycles. The physical and chemical characteristics of foundry sand depend on the type of casting process and the industry sector from which it originates. Foundries successfully recycle and reuse the sand many times in a foundry. When the sand can no longer be reused in the foundry, it is removed from the foundry and is termed as waste foundry sand. Investigations were carried out to investigate the possible utilization of waste foundry in concrete, as partial replacement of fine aggregate. Tests were conducted for strength and durability properties up to the age of 1 year.

Results have indicated that waste foundry sand has potential for being used as replacement of sand (fine aggregate) in producing durable concrete and mortar.

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Céramiques issues du recyclage de dechets industriels appliquees au stockage de l’energie et a l’inertie thermique des batiments

basse consommation.

PY X., JEANJEAN A., OLIVES R.Laboratoire Procédés Matériaux Energie Solaire PROMES-CNRS UPR 8521, Université de Perpignan UPVD, Rambla de la Thermodynamique, Tecnosud Perpignanpy@univ-perp.fr

Résumé

1. Introduction

Dans le cadre de la réduction de la consommation d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du bâtiment, il s’avère nécessaire d’augmenter l’efficacité énergétique de chaque bâtiment. Cela conduit à la maîtrise de deux paramètres essentiels : d’une part l’isolation qui permet de réduire considérablement les déperditions thermiques et d’autre part, l’inertie thermique qui amortit les variations extrêmes de température au cours d’une journée. Cette dernière permet également de conserver la chaleur en hiver mais également de limiter les surchauffes en été. Ainsi, le choix des matériaux pour l’inertie et l’isolation est essentiel à l’amélioration énergétique des bâtiments. Sur la base de simulations effectuées sur le logiciel Pléiades+Comfie [1], il en ressort qu’une paroi « idéale » doit respecter certaines dimensions (15 à 25 cm) afin de pouvoir restituer en un laps de temps adapté une certaine quantité de chaleur ou de froid ( supérieure à 2000 kJ.m-3.K-1, conductivité de 1 à 2 W.m-1 .K-1 et déphasage de 6 à 8 heures). Certains matériaux comme le béton et la brique de terre cuite pleine réunissent ces qualités, cependant la quantité d’énergie grise nécessaire à leur fabrication reste trop importante. De nouveaux matériaux céramiques issus du traitement par vitrification de déchets amiantés (cependant parfaitement inertes) possèdent des propriétés thermiques supérieures au béton et à la brique avec un temps de retour énergétique similaire.

L’exemple du COFALIT est ainsi comparé aux matériaux initialement contenus dans la base de données du logiciel CES Selector 2010. Son usage dans le secteur du bâtiment permettrait d’améliorer l’efficacité énergétique de l’habitat tout en valorisant la filière du recyclage de déchets industriels.

2. Matériaux disponibles pour le stockage à basse température

Dans cette étude, la méthode de sélection des matériaux développée par Prof. Ashby à l’université de Cambridge [2] est utilisée avec le logiciel CES Selector, afin de donner un aperçu des matériaux disponibles pour le stockage thermique à

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basse température. Suite à une comparaison des propriétés de base des différents matériaux conventionnels, les céramiques recyclées issues du traitement d’inertage des déchets amiantés sont elles même mise en situation.

2.1 Le COFALIT, matériau issu du recyclage de déchets amiantés

Le COFALIT est fabriqué par la société INERTAM [3] située en France dans les Landes. Il est obtenu par vitrification de déchets amiantés par torche à plasma à 1400°C. En sortie de four, le vitrifiât est coulé dans des lingotières puis démoulé et refroidi à l’air libre. La dangerosité due au caractère fibreux de l’amiante a alors intégralement disparue, le matériau est totalement inerte et inoffensif pour l’homme [4]. Après une dernière étape de concassage, il est actuellement utilisé comme remblai de route, seul débouché industriel jusqu’alors.

Au vu des faibles débouchés de ce matériau, la société ne traite actuellement que 6000 tonnes de déchets amiantés sur les 250 000 extraits chaque année en France, le reste étant stocké dans des sacs doubles enveloppes en décharge spécialisée en attente d’un traitement définitif. Sa grande disponibilité et son faible coût (10€ la tonne) ont donc fait du COFALIT un candidat potentiellement utilisable pour le stockage thermique par chaleur sensible.

Le tableau 1 présente les principales propriétés du COFALIT.

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2.2 Etude comparative

Afin de sélectionner le matériau le plus performant vis-à-vis d’une application donnée, il est nécessaire de mettre en œuvre une procédure [5] qui permettra de définir « les indices de performance » pour chaque application, indices résultant de la combinaison de plusieurs propriétés et permettant de maximiser la performance pour un modèle donné. La fonction recherchée est le stockage d’énergie thermique avec pour principal objectif de maximiser ce stockage par unité de coût du matériau.

L’énergie stockée par unité de volume et de coût peut s’exprimer comme la fonction suivante :

Q’= 𝐶𝐶𝐶𝐶∆𝑇𝑇𝑉𝑉𝐶𝐶𝑉𝑉

(1) D’où l’indice de performance P1, dépendant de variables propres à chaque matériau :

𝑃𝑃1 = 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑉𝑉

(2)

Lors du stockage d’énergie thermique, le paramètre temps peut être inclus, et donc la diffusivité thermique. L’épaisseur du matériau sollicité peut s’exprimer en fonction de la diffusivité et du temps de diffusion :

𝑥𝑥 = √2𝛼𝛼𝛼𝛼 (3) De même pour le coût :

𝐶𝐶 = 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑉𝑉 = 𝐴𝐴𝑥𝑥𝐴𝐴𝐶𝐶𝑉𝑉 = 𝐴𝐴�2𝛼𝛼(𝑎𝑎 1 ⁄ 2)𝐴𝐴𝐶𝐶𝑉𝑉 (4) D’où l’indice de performance P2 :

𝑃𝑃2 = 1(𝑎𝑎1

2� )𝐴𝐴𝐶𝐶𝑉𝑉 (5)

La figure 2 illustre l’indice de performance P1 fonction de l’indice de performance P2. Dans ce cas, les matériaux avec les indices de performance les plus élevés sont ceux situés en haut à droite du graphique. Ils présentent un faible coût, une forte capacité de stockage ainsi qu’une importante diffusivité. La famille des bétons, notamment le béton haute performance, ainsi que le COFALIT sont ainsi les matériaux les plus performants, ce dernier se situant loin devant de par son très faible coût et son importante capacité de stockage. De la même manière, nous exprimons l’énergie stockée par unité de volume et d’énergie grise les deux nouveaux indices suivants sont obtenus :

𝑃𝑃′1 = 𝐶𝐶𝐴𝐴𝐸𝐸𝑔𝑔

𝑃𝑃′2 = 1(𝑎𝑎1

2� )𝐴𝐴𝐸𝐸𝑔𝑔 (6)

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Les matériaux à faible énergie grise, situés en haut à droite de la figure 3, sont les pierres qui nécessitent de l’énergie seulement pour leur extraction, et la famille des bétons. Le COFALIT, avec une énergie grise d’environ 2MJ.kg-1, se situe entre les bétons et les briques. Sa fabrication nécessite une montée en température à 1400°C afin d’atteindre la fusion de la matière, d’où sa demande en énergie importante.

Suite à ces graphiques, il est important de prendre en compte le temps de retour énergétique des matériaux. Il est défini comme le temps en années nécessaire à un système pour « rembourser » son contenu initial en énergie. Il est calculé sur le cas d’une surface d’un m² pour chaque matériau.

L’épaisseur de cette plaque dépend de la longueur de diffusion 𝐿𝐿𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 . Elle exprime la profondeur à laquelle près de la moitié du front de chaleur s’est propagé après un temps donné t :

𝐿𝐿𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 = √𝑎𝑎𝑎𝑎 (7) Pour les matériaux suivants, la pierre calcaire, le béton, le COFALIT et la brique de terre cuite, 𝐿𝐿𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 se situe entre 4 à 8 cm pour un temps de stockage équivalent à 3,5 heures par jour et 700 heures sur l’année de façon périodique. L’épaisseur de plaque sera donc prise égale à 20 cm afin d’être sûr de pouvoir stocker toute l’énergie reçue ( Equ. 8).

𝑞𝑞 = 20�𝑎𝑎𝜋𝜋𝐸𝐸𝑑𝑑𝑑𝑑 (8)

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Le temps de retour énergétique de ce dernier est plus élevé compte tenu de la quantité d’énergie nécessaire à sa fabrication. Néanmoins, cela permet la réutilisation de matériaux en fin de cycle de vie et donc une analyse de cycle de vie positive contrairement aux matériaux conventionnels cités précédemment. Dans le cas de déchets industriels initialement disponibles en coulées, comme les laitiers de la sidérurgie du cuivre ou de l’acier, cette énergie grise de fusion n’est plus à prendre en compte. On conçoit l’intérêt stratégique que représentent aussi ces matériaux.

3. Conclusion et perspectives

Le COFALIT est donc un matériau d’avenir. Son utilisation permet le recyclage de déchets amiantés, aujourd’hui stockés en attente de traitement. Mais encore, grâce au principe du « pollueur payeur », les personnes à qui appartiennent les déchets amiantés sont contraints de payer pour les vitrifier, d’où le prix si bon marché du COFALIT.

Le fait que le COFALIT soit fondu puis coulé permet une totale liberté de mise en forme et donc une facilité d’utilisation. Il se révèle être un matériau potentiellement multifonctionnel, utilisable pour l’inertie (mur capteur, mur Trombe), en tant que structure porteuse ou tout simplement pour son esthétique de roche vitrifiée (revêtement).

Ce matériau pourrait ainsi à terme remplacer, au moins partiellement, la famille des bétons et briques dans la construction. Des essais pilotes en cours vont permettre prochainement de tester ses performances après intégration dans des bâtiments de type d’éco-construction. Par ailleurs, d’autres déchets industriels comme les cendres volantes ou les laitiers sidérurgiques présentent eux aussi de forts potentiels.

Références

[1] Pléiades+Comfie, http://www.izuba.fr/logiciel/pleiadescomfie/[2] M.F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, 3rd ed., Elsevier, Oxford, 2005.[3] Inertam, http://www.inertam.com/[4] Primeverre, http://www.primeverre.com/[5] A.I. Fernandez, M.Martinez, M.Segarra, I.Martorell, L.F.Cabeza, Selection of materials with potential in sensible thermal energy storage, Solar Energy Materials and Solar Cells 94 (2010) 1723-1729.

Remerciements

Les différents auteurs tiennent à remercier la société EUROPLASMA et l’entreprise INERTAM pour leur précieuse collaboration et pour les nombreux échantillons fournis gracieusement. Cette étude a bénéficié d’un financement CIFRE de l’ANRT.

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Plastic wastes recycling as fine aggregate in concrete

WILLIAM PRINCE*, KINDA HANNAWILaboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM), INSA, Rennes, France*William.Prince-Agbodjan@insa-rennes.fr

Abstract

One of the most crucial environmental issues all around the world is the disposal of the waste materials. Accumulations of discarded plastic wastes have been a major concern because this waste is not easily biodegradable even after a long-period landfill treatment. One potentially strong and viable market is to develop plastic wastes into construction materials as granular aggregates. Different types of plastic have been used these last years; polyethylene terephtalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP)…

In this paper, polycarbonate (PC) plastic waste additions which have not been studied yet in open literature are investigated. This study will develop a solution that, not only provides a recycling option for non-biodegradable wastes, but also stands to improve different characteristics of the resulting composites.

An experimental test program is conducted on mortars containing different percentages (3%, 10%, 20% and 50%) of polycarbonate aggregates as natural aggregates substitutes. Dry density, apparent porosity, intrinsic permeability, compressive strengths and ductile behaviour, elastic modulus, flexural strengths, toughness indices, ultrasonic wave velocity and thermal conductivity were investigated.

The main findings of this investigation revealed that the polycarbonates wastes could be used uccessfully as partial volume substitutes for sand in mortar composites. These new composites have low specific gravity, high level of sound insulation, relatively weak thermal conductivity and significant ductility; moreover, they would help in resolving some of the solid waste problems created by plastics production and in saving energy.

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Caractérisation du mortier à base de déchets plastiques

Farid Debieb1, Samir Benimam2, Mohamed Bentchikou2

1 Laboratoire LME, Université de Médéa, Médéa, Algérie2 Laboratoire LBMPT, Université de Médéa, Médéa, Algériedebieb.farid@univ-medea.dz f_debieb@yahoo.com;

Résumé

Actuellement dans plusieurs pays du monde, l’une des principales préoccupations environnementales est la gestion des déchets solides. Parmi ces déchets qui se trouvent en abondance dans la nature on trouve les déchets plastiques (sacs, bouteilles, emballages,…etc.). En Algérie, ce type de déchets est en croissance continu, son élimination dans la nature est durable et sa présence est inesthétique car sa biodégradabilité est faible ce qui est inquiétant et par suit le recyclage de ce type de déchets dans plusieurs domaines devient une nécessité. Dans ce contexte, la présente étude porte essentiellement sur la valorisation des déchets plastique dans le béton en générale et dans le mortier en particulier. Pour cela, trois types de déchets plastiques (poudre, fibres ondulées et fibres rectilignes) sont ajoutés dans le mélange mortier avec différents pourcentages par rapport à la masse du ciment et du sable. les propriétés des du mortier à l’état frais et durci sont analysé et comparés par rapport au mortier témoin. D’après les résultats expérimentaux on peut conclure que le mortier à base de déchets plastiques est plus léger, ces propriétés mécaniques sont moindres et sa capacité d’absorption d’eau diminue d’une façon remarquable.

Mots clés : Recyclage, béton léger, déchets plastiques, environnement.

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THÈME 2

Applications et retour d’expériences sur les éco-matériaux de construction

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Abou green building technology system :«Les matériaux locaux et une technologie appropriée» état d’un secteur à potentiel multiple pour un développement durable de

l’Afrique.

Abou M. Chercheur inventeur en Architecture et Matériaux locauxMinistère de l’Urbanisme, des Logements et de l’Assainissement - Niger

Définition du concept «écomatériaux de construction» : conciliation économique et écologique.

Cas de la méthode ABOU qui présente des potentialités de création d’emplois verts, la performance conceptuelle, thermiques, environnementaux et d’énergie pour réaliser des économies d’énergie et de confort hygrothermique des bâtiments. Elle contribue à l’atténuation et l’adaptation aux phénomènes planétaires du changement climatique à travers la synergie de l’habitat bioclimatique, de l’efficacité thermique et énergétiques des bâtiments et des énergies renouvelables. L’interaction entre le bâtiment et l’environnement devrait donner un nouvel élan au secteur de la construction, une mutation à travers de multiples évolutions techniques et technologiques; faire face aux défis de demain.

ABOU GREEN BUILDING SYSTEM TECHNOLOGY est breveté sous les numéros 10230 et 10231 le 19 Septembre 1997 et un autre brevet, PV No 1201100336 Organisation Africaine de la Propriété Intellectuelle (OAPI) BP : 887 Yaoundé (République du Cameroun). Ces nouvelles technologies s’inscrivent dans les actions d’atténuation et d’adaptation et cela dans le cadre d’un régime post-2012 en ce qui concerne, le secteur du bâtiment.

Présentation de ABOU GREEN BUILDING TECHNOLOGY SYSTEM

Cette Technologie Verte est en effet une synthèse entre deux apports à savoir :

- Les atouts des modes traditionnels au plan adaptation du climat utilisant des matériaux locaux de construction peu développés, moins chers énergétiquement pour leur préparation, aussi bien que leur mise en œuvre, et assurant une climatisation naturelle du bâtiment construit.

- Les acquis permis par l’industrialisation utilisant les matériaux industriels chers, largement employés, qui ont prouvés leur efficacité mais difficiles d’accès pour les populations isolées.

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Par rapport aux changements climatiques, la technique utilisée permet :

- Une atténuation par la réduction des émissions des gaz à effet de serre (acier, ciment, transport) et l’utilisation des moellons dans les semelles et/ou radiers et la latérite et/ou banco comme remplissage des murs en voiles composites assurant une climatisation naturelle.

- Une adaptation notamment qui permet d’éviter la déforestation (bois de coffrage réduit à hauteur de 96%) Les caractères transférable et exportable de notre technologie dans les autres pays en développement ayant les mêmes caractéristiques climatiques et socio- démographiques.

Les activités humaines sont les causes des changements climatiques dont les effets néfastes se traduisent par des inondations, désertification et canicules. Ce faisant, elles sont à la base des défis environnementaux majeurs de notre siècle.

Cas du Niger:

Le Niger, pays enclavé de l’Afrique de l’Ouest, couvre une superficie de 1.267.000 km2

(aux deux tiers désertiques) et compte une population estimée à 16.274.738 habitants. Les trois quarts (3/4) de cette population vivent dans la partie méridionale du pays, sur 25% de la superficie.

L’économie nigérienne repose essentiellement sur l’agriculture et l’élevage qui emploie 85% de la population active. Ainsi, la société traditionnelle répondait de façon cyclique à deux besoins fondamentaux de l’être humain : se nourrir et se loger.

«Les matériaux locaux et une technologie appropriée» : état d’un secteur à potentiel multiple pour un développement durable de l’Afrique.

La meilleure économie d’énergie c’est celle qu’on n’a pas consommée, ni dépensée ; cela permet d’accéder au Marché Carbone.

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Etat des lieux sur des architectures traditionnelles et modernes :

Les traditions architecturales de par le monde ont toujours fait le choix de la mise en œuvre des matériaux d’origines végétale et minérale pour le confort des personnes.

Dans ce contexte, l’architecture moderne s’est traduite par la mise en œuvre de systèmes de construction composites, qui sont fabriqués artisanalement ou industriellement.

En effet, les bâtiments sont globalement responsables de 40% de la consommation annuelle d’énergie et de près de 30% de toutes les émissions de gaz à effet de serre (GES) liées à l’énergie. Il a cependant été démontré que le secteur du bâtiment a le potentiel le plus élevé pour générer des réductions significatives d’émissions à moindre coût dans les pays développés et en développement. Le secteur du bâtiment est responsable d’environ 40% de la consommation des ressources, y compris 12% de la consommation globale d’eau. Le secteur produit aussi près de 40% de nos déchets solides. Enfin, ce secteur emploie en moyenne plus de 10% de la force de travail.

Avec l’urbanisation croissante et rapide des pays les plus peuplés de la planète, bâtir de manière durable est plus que jamais nécessaire au développement durable.

Dans le cadre de la mise en œuvre des trois Conventions (CCD; CCC; CDB) de l’Agenda 21 signées et ratifiées par le Niger, plusieurs actions sont mises en œuvre dans différents secteurs. En réponse à ces défis, le Gouvernement du Niger en collaboration avec la francophonie a organisé en janvier 2012 à Niamey le Forum International Francophone qui a pour Thème « Jeunesse et Emplois Verts » dans le cadre du processus préparatoire de la conférence Rio+20.

En ce qui concerne le secteur de l’habitat le Forum recommande :

« Promouvoir l’utilisation de technologies innovantes dans la construction et le bâtiment, utilisant notamment les matériaux locaux qui offrent une plus grande efficacité énergétiques et diminuent l’empreinte écologique, en vue de l’amélioration des conditions de vie».

Ce Forum a donné l’occasion de démontrer la pertinence de la technologie de construction sans coffrage bois. En effet, l’utilisation du bois de coffrage dans la construction représente respectivement 30% en moyenne des coûts des gros œuvres de bâtiment et 45% pour les collecteurs. Cette technologie a été la contribution du Niger sur le secteur de l’habitat en matière de changement climatique au Sommet de la Terre RIO+20.

Les résultats concluants de l’utilisation de cette technologie, ont amené le Ministère chargé de l’Habitat à concevoir un programme de construction de 40.000 logements, 42.000 classes et 100.000 mètres linéaires de caniveaux d’ici 2015.

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Pertinence du programme de construction

1- Au plan économique :La mise en œuvre de ce programme, nécessite l’achat de 9.960.000 planches soit l’équivalent de 664.000 m3 de bois pour une valeur de 69.720.000.000 de FCFA, que l’utilisation de la technologie de coffrage sans bois aurait permis d’économiser.

A titre d’exemple, la réalisation de 174 logements sur la base de la nouvelle technique par le Ministère en charge de l’Habitat a permis une économie de plus de 35% du coût de construction.

2- Au plan écologique: il nécessite une consommation de 664.000 m3 de bois soit l’équivalent de 59.937.500 pieds d’Eucalyptus Camaldulensis ou 83.000 hectares de plantation ordinaire. L’utilisation de la méthode de construction sans coffrage en bois, représente une bonne opportunité de reboisement dans le cadre de la CCD et de la CDB. Par conséquent, 59.937.500 tonnes de CO2 seront séquestrés. En termes de source d’émission de CO2, cette opération représentera une quantité de 664.000 tonnes (sur la base de 1 tonne de CO2 pour 1 m3 de bois).

L’économie de la combustion d’une telle quantité de bois évite à la planète une augmentation de GES très importante. L’éligibilité de ce programme au marché Carbonne (MDP) est évidente car supérieur à 50.000 tonnes de Carbonne, seuil minimum requis pour y accéder.

3- Au plan social: Le programme occasionnera la création de plus de 3.636.200 emplois qualifiés permanents et 7.272.400 emplois temporaires non qualifiés sur une période de 5 ans. Ces emplois vont générer globalement des revenus de plus de 192.000.000.000 FCFA.

La réalisation de 20.000 logements permettra de tendre vers l’atteinte de l’OMD 7 qui vise l’amélioration des conditions de vie d’au moins 200.000 Nigériens.

Conclusion

«Les matériaux locaux et une technologie appropriée», état d’un secteur à potentiel multiple pour un Développement Durable de l’Afrique. En effet notre technologie contribue à l’atténuation et à l’adaptation aux phénomènes planétaires du changement climatique, à travers la synergie de l’habitat bioclimatique, de l’efficacité énergétique, économiques, environnementale afin de réaliser les économies d’énergies et le confort hygrothermique dans le bâtiment et des énergies renouvelables. Elle présente aussi des potentialités de création des emplois verts, contribuant ainsi à l’amélioration des conditions de vie.

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Development of green paving technology for urban roads

Yang C.

Civil Engineering Department at National Cheng Kung University in Taiwan

Abstract

Although many uncertainties exist regarding the consequences of climate change, there is broad scientific agreement that global climate change is occurring and poses important challenges to our environment [1]. For instance, in Taiwan, it is widely recognized that, in recent year, the frequency and intensity of extreme temperature and precipitation has increased. In the urban area, men-mad structures such as building and hot-mix asphalt (HMA) pavements are usually water impermeable and will result in increasing the amount of surface runoff that will increase the demand and loading of the storm water system. In the other hand, the black color asphalt pavement is known to absorb significantly more electromagnetic radiation and causes the surface of the asphalt pavement to heat to cause urban heat island (UHI) effect. In South East Asian countries, the extreme climate events such as higher frequency and intensity of precipitation and extreme hot summer temperature in recent year is further exacerbated the situation. The high intensity of precipitation result in excess surface runoff which is too much to manage by urban sewer system and may cause serious flooding and lead to great damage and loss to life, properties, and economics. The higher temperature and longer duration of heat waves further aggravate the UHI phenomena. Additionally, great amount of industrial waste by-products such reclaimed asphalt pavement (RAP), municipal waste combustor ash (MWCA), secondary aggregates from road construction, fly ash from coal power plant are generated every year in Taiwan. In response to above issues, a permeable reclaimed concrete (PRC) material which are 100% composed from recycled waste materials are introduced. The PRC pavement features with light unit weight and high air voids. The lightweight feature allows increasing transportation quantity per truck. The high air voids content enable the PRC: (1) to be used as urban flood reservoir to reduce the demand of drainage system and the stored water can gradually recharge into groundwater; (2) to reduce the UHI effect. Also, the production of PRC requires little cement and water that minimizes the energy consumption during the construction. In this study, the engineering properties and environmental indicators of PRC pavement are evaluated.

Sous-thème 3 : Routes durables

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Les voies ballastées au Sénégal/influence des facteurs environnementaux

Libasse SOW, Meissa FALL

(Ecole Doctorale Développement Durable et Société (ED 2DS) UFR Sciences de l’Ingénieur (UFR SI) Université de Thiès, Sénégal.libasse.sow@univ-thies.sn / meissa.fall@univ-thies.sn

Résumé

Le réseau ferroviaire sénégalais est mis en place depuis le colonialisme et n’a pas connu évolution notable. . Les voies métriques sont circulées par des trains à faible vitesse, et le même réseau reçoit à la fois tous les types de lignes qui existent au Sénégal, à savoir : marchandises, voyageurs, produits chimiques.

Le tronçon Dakar Kidira seul actuellement en service est à très faible trafic et peut être placé dans les groupes UIC 7 à 9. Suivant la charge à l’essieu, on classe les voies en catégorie A selon le classement de l’UIC.

Le réseau est caractérisé par l’hétérogénéité de son armement, ce qui n’est pas favorable à la bonne tenue d’ensemble de la voie.

Cette hétérogénéité est dû principalement au maintien en ligne de composants âgés impliquant un entretien substitutif localisé, parfois pièce par pièce.

Il est clair aussi que les voies sont très polluées par différents facteurs environnementaux, et à nos jours aucune mesure spéciale n’est en vigueur pour palier à toutes ces difficultés.

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Estimation du module de graves non traitées du Sénégal (Afrique de l’Ouest)

Dione A., Fall M., Ba M., Samb F., Ndiaye M., Faye P.S.

Laboratoire de Mécanique et Modélisation (L2M), UFR Sciences de l’Ingénieur, université de Thiès (Sénégal) Email : adama.dione@univ-thies.sn

Résumé

L’objectif de cet article est d’estimer le module réversible sommaire à partir de propriétés physiques de graves non traitées (GNT) du Sénégal. L’analyse de régression montre que le module du basalte n’est pas estimé du fait de l’absence de paramètres statistiquement significatifs. Les graves de Bakel (GB) présentent une relation faible autour de 30 %, les calcaires donnent la meilleure prédiction du module réversible avec un R2 dépassant 90 %. Les résultats indiquent que le modèle de Uzan est plus convenable pour l’estimation du module réversible des GNT du Sénégal.

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Prise en compte des facteurs environnementaux dans le dimensionnement des chaussées : Effet de la succion sur le comportement des couches de

chaussée en matériaux granulaires.

Ba, M., Samb, F., Fall, M.

UFR Sciences de l’Ingénieur, Université de Thiès, BP 967, Thiès, Sénégal makhaly.ba@univ-thies.sn

Résumé

Cet article présente les résultats d’études de l’influence des facteurs environnementaux tels que la teneur en eau sur le module réversible de matériaux de chaussées granulaires. Cinq (05) matériaux granulaires différents ont été récoltés dans différents sites au Sénégal et ainsi soumis à des essais de module réversible et de mesure de succion permettant de déterminer les Courbes Caractéristiques Sol-Eau. Les résultats montrent que les graves de Bakel sont caractérisées par un drainage rapide de l’eau par gravité dès les premiers paliers de succions. Le basalte de Diack, par contre, se caractérise par une chute spectaculaire de la teneur en eau volumique. Le calcaire de Bandia et surtout celui de Bargny sont caractérisés par une plus forte capacité de rétention d’eau. L’étude a aussi montré le module réversible augmente avec l’augmentation de la succion matricielle.

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Recycled mix-granulate characterization for road pavements

Araya, A. A.

Ethiopian Roads Authority, Addis Ababa, Ethiopia; alemgena@yahoo.com

Abstract

Introduction

The concept of sustainable development was defined in 1987 by the World Commission on Environment and Development as ‘development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs’ [1]. Protecting the environment, limiting waste generation and recycling and reusing materials are all key elements needed for sustainable development. Economic growth has inevitably led to increasing demands for aggregates for use in civil engineering construction. Road building plays a significant role in this demand.

Large scale application of such recycled materials in road construction in African and other developing countries could raise an issue related to the method of characterization and standardization of specifications. A new characterization technique is developed in this research to characterize the mechanical properties such as resilient modulus of unbound granular (primary as well as alternative) materials in a more simple way than by an expensive triaxial test. The advantage is that with the commonly available California Bearing Ratio (CBR) test equipment, a repeated load CBR testing (RL-CBR) can be carried out in most standard non-sophisticated road engineering laboratories in these countries. The characterization techniques and the results for crushed concrete and crushed masonry (brick masonry) recycled mix-granulate are presented in this paper.

Material

The material tested was a recycled demolished waste that is a mixture of crushed concrete and crushed masonry. The concrete and masonry granulate crushed by a jaw crusher have been sieved in the following fractions: <0.063 mm, 0.063-0.125 mm, 0.125-0.25 mm, 0.25-0.5 mm, 0.5-1.0 mm, 1-2 mm, 2-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-31.5 mm, 31.5-45 mm. From these fractions it was thus possible to compose mix granulates to all possible grading and compositions (the amount of concrete to masonry granulates). For the tests described in this paper an “average” mix granulate has been composed out of the above described fractions with a ratio of 65% (by mass) of crushed concrete to 35% of crushed masonry. The average gradation (AL) represents the average between the upper (UL) and lower (LL) limits of the grading envelope prescribed in a standard specification for base materials [2].

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The repeated load CBR (RL-CBR) test of the recycled crushed concrete and crushed masonry mix granulate is carried out at moisture content (MC) of 8% and varying degree of compaction (DOC) 97% - 105% of the maximum Proctor dry density (PDD). As the recycled mix-granulate has a cementing nature it gains strength through time by curing, hence all the tests were carried out after 4 days curing period.

Test Program

The RL-CBR tests were performed to establish a stress dependent equivalent modulus, a representative resilient modulus, by means of a standard CBR testing facility by repeating the loading and unloading cycle. The tests were done using a fairly large mold having a diameter of 250 mm and a height of 200 mm to accommodate the full 0/45 gradation. Proportionally a bigger penetration plunger of 81.5 mm diameter is used instead of the standard CBR 49.64 mm diameter plunger.

The principle of the RL-CBR test is similar to the standard CBR test but repeated loads are applied, see Fig. 1. First the standard CBR test is performed until a penetration of 2.54 mm (0.1 inch) at a deformation rate similar to the standard CBR test (1.27 mm/min = 0.05inch/min). The force at this deformation is recorded and then unloaded at the same rate to nearly zero, with a minimum contact stress of about 0.1 MPa. The specimen is re-loaded repetitively to the CBR force until the elastic deformation reaches nearly a constant value after about 100 load cycles.

The deformation during RL-CBR testing is measured as the vertical displacement of the plunger during loading and unloading by an external LVDT (Linear Variable Displacement Transducer). The elastic deformation for each cycle is then measured as the difference of the LVDT reading at the maximum loading and the minimum after unloading. For estimation of the modulus the average elastic deformation of the last five loading cycles of the 100 cycles is considered.

Equivalent Resilient Modulus

A Finite Element analysis has been carried out on a model of the repeated load CBR testing using ABAQUS assuming linear elastic behavior of the granular material. From the analyses equation 1 has been developed by Araya [3] that relates the elastic modulus of the material tested as a function of the plunger load and elastic deformation that can be measured from the repeated load CBR tests.

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Fig. 1. Load-deformation pattern and deformations in repeated load CBR test

As can be seen in Fig. 2 the RL-CBR test equivalent moduli of the unbound mix granulate exhibits a general stress dependent behavior. It shows a general trend of increasing plunger load (i.e. the test load level at which 2.54 mm penetration is reached) and hence the stiffness with increasing degree of compaction (DOC).

The resulting equivalent modulus values from the RL-CBR tests have been verified by using the resilient modulus cyclic triaxial test results. An extensive large scale triaxial testing has been carried out on the unbound mix granulates with varying composition, gradation, DOC, curing period etc. in which one of them is with a composition of 65% (by mass) crushed concrete and 35% crushed masonry with average limit gradation and curing period of 4 days. In order to accommodate the full scale of the 0/45 coarse graded materials a large scale triaxial setup was used with a specimen diameter of 300 mm and a height of 600 mm.

1.104

1.012

1.513 (1 ) pequ

aE

uν σ⋅ − ⋅ ⋅

= (1)

Where Eequ = equivalent resilient modulus [MPa], ν = Poisson’s ratio [-], σp= average plunger stress [MPa], u = elastic deformation [mm], a = radius of the load circle/the plunger [mm].

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Mr-θ regression model lines in log-log scale for the three triaxial tests at three different DOC 97%, 100% and 105% are shown in Fig.3. In this graph the equivalent modulus, E_equ, obtained from the RL-CBR tests is included for comparison. The magnitudes of Eequ are directly fitted to their respective DOC based on their intended DOC.

Conclusion

The repeated load CBR is a simple characterization technique which gives a good estimate of the modulus of the recycled mix-granulate to determine mechanical behavior and promote usage of such eco-materials. The effect of degree of compaction on the mix granulate is well elaborated in terms of strength or resistance to permanent deformation properly i.e. penetration load required to penetrate 2.54 mm proportionally increased with DOC but not reflected in the resilient modulus property of the demolished recycled mix granulate.

References

1. Sherwood, P.T., Alternative materials in road construction: a guide to the use of recycled and secondary aggregates. Second ed. 2001: Thomas Telford 2. CROW, RAW Standard Bepalingen 2005 (in Dutch). CROW, Editor. 2005: Ede, The Netherlands 3. Araya, A.A., Characterization of Unbound Granular Materials for Pavements» PhD thesis, Delft University of Technology, 2011

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Etude de l’influence des modules élastiques de sol et du béton de fondation sur les déformations d’un radier de fondation

Oustasse Abdoulaye SALL, Meissa FALL, Makhaly BA

Département Génie Civil, Université de Thiès, Thiès, Sénégaloustaz.sall@univ-thies.sn

Résumé

Dans cet article, on propose d’étudier le comportement d’un radier de fondation sur sol élastique à partir de la théorie des plaques en prenant en compte l’interaction sol-structure. Ce papier a pour but de mettre en évidence l’interaction sol-structure plus particulièrement l’influence des module d’Young du sol et du béton de fondation sur le module de réaction verticale du sol et sur les déplacements dans un massif de fondation en radier soumis aux charges de la superstructure. A partir de la théorie des plaques et la prise en compte de l’interaction sol-structure nous avons abouti à l’équation générale du problème posé qui dépend non seulement des propriétés mécaniques béton de fondation mais aussi de celles du sol de fondation. Cette étude montre que le comportement du radier de fondation est plus influencé par les propriétés mécaniques du sol que celle du béton de fondation.

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Recyclage des ouvrages - renforcement de plateformes ferroviaires par soil mixing

Antoine GUIMOND-BARRETT1,2, Anne PANTET2, Alain LE KOUBY1, Jean-François MOSSER3, Nicolas CALON4, Philippe REIFFSTECK1

1 IFSTTAR, Paris, France; 2 Université du Havre, Le Havre, France ; 3 Soletanche Bachy, Rueil-Malmaison, France4 SNCF, Paris, France

Résumé

Cette communication présente les premiers résultats d’essais in situ réalisés dans le cadre du projet RUFEX afin d’étudier l’installation de colonnes de sol traité sous une plateforme ferroviaire existante sans dépose préalable de la voie et avec un impact minimal sur le ballast. Des colonnes ont été installées à l’aide d’un outil de mélange à géométrie variable nommé Springsol développé par Soletanche Bachy. Certaines colonnes ont été excavées afin de contrôler leur géométrie et plusieurs échantillons de sol-ciment ont été prélevés pour effectuer des essais en laboratoire.

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Utilisation de matériaux alternatifs au sable silteux et à la latérite

BIGNANG Kiziouivei Jean Paul

Agetur-Togo

Résumé

Au Togo et plus particulièrement à Lomé, les travaux de construction de routes souffrent de pénuries de matériaux pour les couches d’assises.

Dans le passé récent la latérite était le matériau couramment utilisé pour les couches de base ou de fondation de chaussées pour les routes et voiries revêtues comme non revêtues. Les nombreuses carrières de ce matériau se sont rapidement épuisées. Dans les localités assez reculées oú ce matériau est disponible, les conditions d’exploitations qu’imposent les riverains (propriétaires), deviennent de plus en plus difficiles.

Il en est de même pour le sable (dans le domaine du bâtiment essentiellement, qui jadis était le sable de mer) assez prisé malgré son fort taux de salinité. Depuis l’interdiction de prélèvement sur la côte en raison de l’érosion côtière, les regards se sont tournés vers le sable silteux qui provient de trois carrières à l’usage des particuliers. Il se pose alors un réel problème de matériaux de rechange.

Dans le cadre de la construction de la 1ère partie du grand contournement de Lomé, en cours de réalisation par une entreprise chinoise, le gouvernement a en charge la mise à disposition des carrières de matériaux.

Vu l’importance des terrassements la carrière de sable silteux mise à disposition est épuisé ; l’entreprise propose alors l’utilisation des déblais d’exploitation des phosphates. Ces matériaux à CBR presque nul, contiennent des phosphates à un taux variable.

Les essais de formulation ont donné des CBR 200 et 240 après stabilisation au ciment de 3 à 4%. On se demande quel pourra être le comportement de ce matériau dans le temps (fatigue précoce, stabilité, etc.).

L’aspect géotechnique suffit-il pour rassurer la garantie des travaux ?

L’objectif de notre communication est d’échanger avec les autres participants sur cette problématique importante pour le Togo et certainement pour d’autres pays africains.

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La qualité dans le dimensionnement routier

Meissa FALL

Université de Thiès, Sénégal

Résumé

Le domaine routier représente un sous-secteur important et nécessaire au développement du pays puisque la route constitue le support indispensable aux déplacements, au transport et à tous les échanges. Les investissements de l’Etat dans ce secteur couvrent une très bonne partie du budget national et les besoins sont en perpétuel accroissement. Dans ce domaine, la meilleure route c’est celle qui est à la fois économique à la construction et à l’utilisation pour une durée de service raisonnablement choisie.

La qualité dans le domaine routier apparaît dès lors liée principalement à trois aspects :

• La conception dont la principale composante est «le dimensionnement»

• La construction selon les techniques ainsi que les matériaux disponibles et

• L’exploitation par le trafic dans les conditions régionales et locales.

L’amélioration de la qualité dans le domaine routier passe par la capitalisation des résultats des expériences passées, la bonne connaissance des données utilisées ou envisageables de ce domaine, la maîtrise des variables en relation avec les potentialités du pays, la prédiction des évolutions du secteur et le choix des dispositions adéquates que ce soit pour la protection ou pour l’entretien des infrastructures.

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Étude du comportement cyclique de graveleux latéritiques du sénégal

Fatou SAMB1*, Makhaly BA1, Meissa FALL1, Yves BERTHAUD2

1Département de Géotechnique, UFR Sciences de l’Ingénieur, Université de Thiès, Sénégal2Université P&M Curie, Paris France(*) fatou.samb@univ-thies.sn

Résumé

Des essais triaxiaux ont été effectués sur cinq graveleux latéritiques prélevés sur les sites de Sébikotane, Dougar, Pâ Lo, Mont-Rolland et Ngoundiane. L’étude a montré que le module réversible diminue avec l’augmentation de la somme des contraintes et de la contrainte déviatorique à pression de confinement constante. Par ailleurs, le module réversible augmente avec le pourcentage de ciment à teneur en eau sensiblement égale. Cet effet tend à s’estomper pour des contraintes plus élevées.

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Le pavé de roche : Une variante pour l’aménagement des voies urbaines

Diarra J.M.

Consultant externe - Bureau International du Travail, Bureau régional de Dakar

Résumé

L’atout principal de promotion de la filière pavé au Mali et particulièrement à Bamako est l’existence des carrières de roche autour de la ville de Bamako, et la conformité de la roche à la production de pavés pour la voirie. La mise en valeur de ceux-ci, et les possibilités de développement de la nouvelle filière qui en découle, répondent parfaitement aux critères de l’approche des travaux à Haute Intensité de Main d’œuvre (HIMO).

La production des pavés et la pose sont manuelles elles favorisent donc la création des emplois et l’économie de devises.

Les premiers chantiers de pavage du Projet d’insertion des jeunes dans la vie professionnelle à travers les investissements à Haute Intensité de Main-d’œuvre en milieu rural et en milieu urbain (PEJIMO) a été initié en 2005 ont démontré les intérêts techniques et financiers de la roche comme réponse aux besoins considérables de travaux d’assainissement dans la ville de Bamako. Le projet a donc mis un accent particulier sur l’appui technique et organisationnel aux exploitants des carrières, et la vulgarisation du matériau auprès des mairies du Mali, des services techniques et des projets intervenant dans l’aménagement urbain.

Au-delà des chantiers eux-mêmes et de leurs impacts en termes d’assainissement, l’intérêt du projet s’est porté sur les nouvelles techniques introduites avec le pavé de roche et ses multiples avantages : emplois et revenus locaux, coûts, facilité d’aménagement, durabilité, esthétique,… Les impacts du projet au niveau des carrières et de la réalisation des chantiers écoles de pavage ont été très importants.

Le développement de la filière pavé implique un développement du savoir-faire. Le projet a permis la formation de plus d’une centaine de poseurs de pavés de roche à Bamako, qui ont encadrés par la suite les poseurs des différends chantiers. Actuellement, ces « maîtres poseurs » sont envoyés dans les régions pour former d’autres poseurs.

En dehors des chantiers, le projet a mis en place des plates-formes de formation au niveau du centre de formation professionnelle de Missabougou à Bamako et du Camp de jeunesse de Soufouroulaye, près de Mopti. Ces plates-formes ont permis l’introduction des techniques de pose des pavés dans les cursus de formation professionnelle en maçonnerie.

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L’utilisation du pavé de roche et la pose à joints secs

La grande innovation qui a été introduite par le projet PEJIMO dans les chantiers de voiries urbaines est la mise en œuvre des revêtements en pavés de roche, et l’introduction de la technique de pose à joints secs. Aucun liant ni matériaux importés n’est donc utilisé. Le pavé de roche a antérieurement été utilisé pour quelques projets, mais de façon ponctuelle ou non réplicable. Par exemple, une voirie a Hamdallaye, d’excellente qualité, mais réalisée par une grosse entreprise, ayant entièrement mécanisé la coupe des pavés. Le coût de cette opération s’est avéré beaucoup trop élevé pour être répliqué. D’autres aménagements ont été réalisés avec des pavés de roche rejointoyés au mortier de ciment. Cette technique à l’inconvénient d’être moins durable et plus chère que le joint sec. En effet, avec le passage des véhicules, le mortier à tendance à s’effriter, étant moins résistant que la roche. Par ailleurs, le matériau, un grès de couleur ocre, était aussi considéré comme un revêtement de luxe.

La technique du pavage de roche à joints secs à Bamako présente les avantages suivants :

• Utilisation à quasi 100% de matériaux naturels locaux : sables, latérite et roche. Sans pour autant menacer les réserves, encore abondantes ;

• Aucune mécanisation nécessaire, tant dans les carrières que sur les chantiers, à part le compactage final, donc travaux totalement manuels et proportion importante de l’investissement injectée comme revenus locaux ;

• Durabilité de l’investissement, grâce à la qualité de la roche et son épaisseur. Le matériau est quasi immuable :

• Coûts de mise en œuvre très concurrentiels par rapport aux autres revêtements (bitumineux 1,7 fois plus cher, pavés de béton, bétons),

• Facilité de mise en œuvre, accessible rapidement aux jeunes apprentis, femmes et hommes, et ouvrant de nouvelles perspectives d’emplois ;

• Souplesse d’aménagement et de variation de pose, permettant un entretien et des réparations faciles, notamment sur les saignées de passage souterrains (tuyaux ou câbles) ;

• Aspect esthétique fort apprécié, particulièrement grâce aux couleurs ocres du grès de Bamako ;

• Sécurité routière : les véhicules roulent moins vite sur une surface pavée, légèrement irrégulière ;

Considérant le potentiel de production autour de la ville et les avantages de la technique, un des objectifs de départ du projet était de vulgariser le matériau, en développer les capacités de production, et soutenir la création d’une nouvelle filière dans le secteur Le nombre de structures convaincues de l’intérêt du pavage de

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roche n’a pas cessé d’augmenter, notamment au niveau des décideurs. Les derniers chantiers ont commencé à faire des variations esthétiques dans la pose, ouvrant de nouvelles possibilités d’aménagements en matériaux de roche

Activités dans les carrières

L’évolution des activités dans certaines carrières de Bamako, et les conséquences économiques et sociales qui en découlent, constitue certainement un des acquis les plus importants du projet. Pratiquement inexistante en 2005, la production de pavés de roche, extraits et taillés manuellement, a connu un développement considérable, aussi bien en termes de quantité que de qualité, avec l’encadrement du projet PEJIMO.

Un autre acquis est celui de l’organisation et de la formalisation des groupes d’exploitants et de tailleurs, avec l’appui juridique et financier du PEJIMO, dont le nombre a crû de façon exponentielle ces dernières années.

Au départ du projet, l’ensemble des carrières autour de la ville ont été visitées. Plusieurs exploitants étaient réticents, ou spéculaient sur le prix, considérant le pavé comme un produit d’un certain prestige. Par ailleurs, plusieurs sites de carrière ne peuvent convenir car la roche n’est pas, ou mal, litée, ne permettant pas une taille régulière. La dureté de la roche joue également sur la qualité de la taille. Les gisements du Sud de la ville présentent un grès plus ferrugineux, donc plus dur et plus difficile à tailler

Au niveau des huit projets dans certaines régions du pays le PEJIMO a pu trouver des carrières qui répondent aux conditions d’exploitation et de fabrication des pavés.

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Prix du pavé

Le premier souci du projet, dans une optique de vulgarisation et de développement de la filière, a été la détermination du coût des pavés. Gagner l’adhésion des partenaires et des institutions concernées nécessite de proposer une alternative à un prix concurrentiel aux autres revêtements routiers. Les prix proposés au départ par quelques exploitants étaient purement spéculatifs.

La démarche du projet a été de réunir l’ensemble des exploitants et de leur faire calculer le déboursé sec (prix brut) pour la production d’un pavé. Cette approche avait un double avantage. Primo, l’apprentissage d’établir un coût réel à partir des différents frais de production et taxes, secundo d’arriver à un coût similaire pour tous les exploitants, afin d’éviter une mise en concurrence par la fixation d’un prix unique. Ce second point est très important pour le développement de la production car il protège contre le travail à perte, ou la surenchère. Si au départ les quelques prix fournis variaient entre 125 et 400 FCFA/pavé, le montant calculé avec les exploitants a été fixé à 175 FCFA (augmenté à 200 Fr en 2007), dont 75 Fr pour le tailleur. Le reste comprend le débitage, les taxes et frais de concession, et la marge de l’exploitant. Pour une moyenne d’une trentaine de pavés au m², cela représente un coût brut de 6.000 Fr/m², ce qui est très concurrentiel, surtout si on tient compte des autres avantages du matériau (résistance, durabilité, esthétique,…)

Au cours des premières années de production, la présence du projet et de l’APEJ était pratiquement permanente dans les carrières. Plusieurs formations ont été organisées, notamment en technique de taille et de débitage. Progressivement, ce sont les meilleurs tailleurs locaux qui ont encadré les apprentis. Enfin, le même transfert de compétences se fait aujourd’hui vers les autres régions du pays. Les normes pour les dimensions des pavés ont été introduites et sont scrupuleusement respectées, suite à un système de réception des produits en carrière particulièrement rigoureux. En effet, le non respect des normes standards ne permettront pas la pose selon le principe de l’auto blocage des pavés.

Pour les premières commandes, la séance de réception était une étape importante, et surtout didactique, en présence des tailleurs, exploitants, entreprises de pose, et projet. Tout pavé non conforme était rejeté ou à reprendre. La production était disposée afin de faciliter un contrôle rapide. Ces dispositions sont restées dans les habitudes et l’amélioration de la qualité de taille est considérable.

Les normes du pavé

Largeur : 15cm (tolérance 1cm)Longueur : 20cm (tolérance 3cm)Hauteur : entre 10 et 15 cmLes variations peuvent se faire sur la longueur du pavé, afin de faciliter la pose en quinconce sur chantier. Il est aussi possible de commander des demi/pavés de 12 à 15cm de long, mais déconseillé de dépasser les 25cm Comnon

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Economic feasibility evaluation of building passive houses

Yurchenko E.L.a, Koval O.O.a, Savytskyi M.V.a, Limam K.b*

a Dept. reinforce-concrete and stoune constructions, SHEE “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 49600 Dnipropetrovsk (Ukraine)b Laboratory of engineering sciences for environment (LaSIE), University of La Rochelle, France E-mail address : klimam01@univ-lr.fr

Abstract

The research presents an improved method of rational design of energy -efficient low-rise residential buildings according to their life cycle. The mathematical model for finding the optimal version of draft power-efficient residential building has been developed. For conditions of Ukraine the optimization problem has been set and solved (finding the optimal version of the draft energy-efficient buildings). The calculations prove the fact that the construction of passive houses in Ukraine today is economically feasible.

Sous-thème 4 : Habitat durable

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Place des eco matériaux dans la conception et la réalisation d’un projet bioclimatique en milieu sahélien

R. Sourdois1 et J.L. Soulama2

1 Secrétaire Général d’Acanthe – Ouagadougou, Burkina Faso remy.sourdois@acanthegroup.org2 ingénieur en génie civil, administrateur d’Acanthe – Ouagadougou, Burkina Faso.

Résumé

Introduction

Acanthe est une association burkinabè qui s’est fixée comme objectif d’innover et de promouvoir les techniques d’éco construction et d’architecture écologique selon une démarche globale depuis la production et la sélection d’éco matériaux, la prise en compte du contexte climatique dans la conception de l’architecture et les techniques de mise en œuvre appropriées à notre environnement.

Pour Acanthe, le recours à l’utilisation des éco matériaux s’intègre dans une démarche d’habitat durable. Acanthe promeut et développe un concept qui concilie à la fois une approche économique, écologique et sociale dans les projets qu’elle met en œuvre. De façon concrète, cela signifie que les éco matériaux participent à la conception et à la réalisation des projets d’architecture bioclimatique . Ils orientent des choix en fonction de leur disponibilité au niveau local et de leur qualité thermique et de résistance.

La justification de développer ce concept est guidée par les réalités de l’environnement climatique, social et économique du Burkina Faso aussi bien au niveau micro qu’au niveau macro .

1. L’importance de la conception du projet

La conception d’un projet d’architecture bioclimatique fait référence à l›ensemble des stratégies qui sera mise en place afin d’atteindre un objectif de confort d›ambiance adéquats et agréables de manière la plus naturelle possible. Ses stratégies se fondent sur des systèmes de construction simples et des techniques qui permettent de rafraichir et de ventiler l›ambiance intérieure d›une construction avec un apport énergétique limité.

Concevoir un projet bioclimatique suppose donc de faire des choix de conception qui intègrent différentes lignes directrices qui peuvent se combiner et varier selon

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les attentes du promoteur et la nature du projet.

Dans un contexte sahélien, les principales orientations retenues seront les suivantes :

• Orientation liée au choix des matériaux en fonction pour leur qualité thermique (recherche de l’inertie thermique, isolation),

• Orientation pour une conception optimale de l’habitat afin d’améliorer le confort et la gestion de l’énergie (disposition des pièces, intégration des espaces verts, orientation du bâtiment, protection solaire),

• Orientation privilégiant les méthodes de rafraîchissement naturelle de l’habitat (ventilation nocturne) et les techniques d’apports énergétiques renouvelables (solaire et éolien),

• Orientation pour l’amélioration d’un cadre de vie respectueux de l’environnement (limitation des émissions de CO2, préservation des ressources, prise en compte de la santé).

La problématique des éco matériaux s’intègre ainsi dans une démarche plus globale et pas seulement comme une alternative économique avec des matériaux dits classiques.

Le choix des matériaux de construction et des techniques de mises en œuvre

La sélection des matériaux est indissociable des techniques de mises en œuvre qui ont été retenues lors de la conception du projet. Au niveau d’Acanthe, il a été fait le choix de développer et de promouvoir des techniques d’éco construction.

L’éco construction contribue davantage à un habitat durable et utilise de façon la plus optimale les éco matériaux disponibles au niveau local. A titre d’illustration certaines techniques de construction retenues minimisent l’utilisation du bois mais aussi du ciment et du béton armé. Ces techniques de mise en œuvre des constructions sont autant de solutions offertes aux architectes pour concevoir des projets bioclimatiques à coûts modérés. Ils intègrent davantage d’éco matériaux et sont sources de revenus plus importants aussi bien pour les producteurs de matériaux que pour les artisans maçons.

La recherche de solutions techniques intéresse tous les domaines du bâtiment ; du gros œuvre à la finition (fondation, dalle, mur, cloison, plafond et toiture).

Les principes constructifs validés et préconisés et par Acanthe peuvent varier en fonction du projet et des choix du promoteur.

• Les fondations : Deux choix possibles en fonction de la nature du projet : béton cyclopéen ou blocs de latérite sur sable.

• Le soubassement : Il a été fait le choix d’utiliser soit du gros béton non armé ou de construire le soubassement avec de la pierre dure (carapace du socle latéritique ou blocs de calcaire dolomitique).

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• La maçonnerie : L’option retenue est de systématiquement proposé un double mur pour l’enceinte de la maison quelque soit son exposition avec une épaisseur minimum de 35 cm. L’espace entre les deux murs est laissé libre ou remplie avec de la terre latéritique ou du polystyrène recyclé. Régulièrement des blocs sont placés en boutisse pour raidir le mur. Il est également possible de faire des murs de 30 à 35 cm accolés en mixant les matériaux (BLT / BTC ou BLT / brique de banco). Cela peut apporter des réponses économiques sans remettre en cause la durabilité de la maçonnerie. Le mortier de jointement est adapté au matériau utilisé.

Au niveau des enduits de finition, qui sont optionnels, ceux-ci sont uniquement travaillé avec la chaux afin de conserver les qualités thermiques de la pierre ou des briques. La chaux de Tiara (Burkina) a été expérimentée avec succès et l’adjuvantation de celle-ci lorsque cela est nécessaire se fait principalement avec des produits naturels disponibles au Burkina Faso.

• La couverture : La recherche de l’isolation des plafonds est une priorité. Il est proposé d’utiliser du polystyrène d’emballage recyclé dans la conception classique de plafond isolé. L’apport de DW pour la construction sans bois en utilisant les coupoles et les voutes est également privilégié (en brique de banco ou en BTC).

L’intérêt pour une mixité des matériaux et des techniques

Les matériaux sont sélectionnés et associés en fonction des objectifs du projet mais aussi à partir de la connaissance de leur qualité et de leur compatibilité à être associer entre eux. Acanthe réalise dans ce domaine différentes études empiriques pour proposer des solutions les plus diversifiées possible.

Au niveau micro, l’intérêt de mixer les matériaux et les techniques permet de mieux répondre aux exigences de confort climatique pour les occupants, d’économie et de recherche esthétique.

En offrant une plus grande diversité de solutions architecturales, il est possible de mieux répondre à une demande d’habitat adaptée à la population burkinabè et donc de développer des filières de production et de service en lien avec une économie durable.

2. Exemples de réalisations

Acanthe et ses membres ont travaillé sur des projets variés qui combinent différentes techniques et matériaux. Tous les projets s’inscrivent dans une conception d’architecture bioclimatique et répondent à des objectifs bien définis.

- La villa Okhra - Ouaga 2000 : Réalisée à partir de 2008, la villa Okhra est le projet pilote d’Acanthe. Elle constitue toujours une base d’étude et d’enseignement aussi bien sur les questions de mise en œuvre, d’organisation et de qualité thermique pour les futurs projets.

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En termes de conception, le projet met l’accent sur l’inertie thermique au niveau des murs et d’une isolation des plafonds tout en conservant un système de climatisation conventionnel.

L’objectif général du projet était de diminuer la consommation d’énergie par une réduction du temps de climatisation globale dans l’année.

Objectifs spécifiques :

- La réalisation du projet à coût identique à une construction classique,

- Le test des enduits à base de chaux du Burkina,

- La mise en valeur par la mixité des matériaux.

Résultats :

L’ensemble des objectifs du projet ont été atteints. Les enseignements ont été capitalisés.

- Le projet atelier des couleurs – Ouaga 2000 : Il s’agit d’une réalisation en cours sous la forme d’un projet pilote qui vise à mettre en commun tous les savoir-faire et compétences des membres d’Acanthe. Il utilise à la fois des matériaux comme la terre (expérience DW), les blocs de latérite taillés, la terre stabilisée, la chaux (en béton et en enduit) combinés à différentes techniques de mise en œuvre et de procédés de ventilation naturelle.

L’objectif général du projet est de réaliser un habitat de qualité à faible coût et avec un entretien limité.

Objectifs spécifiques :

- Limitation des matériaux importés (bois, fer, ciment),

- Adaptation du modèle à l’auto construction,

- Test des enduits chaux + terre.

- Le projet villa Amaryllis – Ouaga 2000 : Il s’agit du nouveau modèle de conception en cours de réalisation. Il va plus loin que le projet Okhra en proposant une conception plus exigeante en termes d’inertie, d’isolation des plafonds et de ventilation nocturne naturelle. Un dispositif de climatisation écologique remplacera les climatiseurs de type split.

L’objectif général du projet est de diminuer la consommation d’énergie par une réduction sensible de la puissance électrique du dispositif de climatisation. Cela permet de garantir une température constante toute l’année dans une ambiance saine (renouvellement de l’air).

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Objectifs spécifiques :

- Définition d’une ligne architecturale d’inspiration sahélienne,

- Amélioration des techniques d’utilisation et de valorisation des éco matériaux (difficultés techniques et soin de mise en œuvre),

- Installation d’un dispositif photovoltaïque économiquement viable et adapté à des besoins de faible consommation.

Acanthe prépare un nouveau concept dont l’objectif principal vise la standardisation de la construction afin de réaliser des gains de temps et de toucher un public à revenu moyen.

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Measurements thermophysical properties of materials by infrared thermography

A.W. Aregba, C.Pradere , J.-C. Batsale

I2M : Département TREFLE UMR 5295 CNRS, Esplanade des Arts et Métiers33405 Talence, France

Abstract

1. Introduction

In this study we have developed physical model that describes the thermal behaviour of a material locally heated by a laser beam or a micro torch, and we have set up an experimental device for measuring temperature fields by infrared thermography. Digital processing of the experimental measurements by inverse methods allowed us to estimate the mapping of the thermal properties of material. When the heat transfer is accompanied with the pyrolysis of the material, the flow of pyrolysis can also be quantified from energy balances. An illustration is made of an elastomer which is used as thermal protection material in the aerospace field.

2. Experimental setup and measurements

The experimental setup that we built is shown in Figure fig1. It consists of an infrared camera («ORION», CEDIP) with a matrix of 256 * 256 InSb detector and a 25mm lens. The experiments were performed on samples of elastomer with dimensions: thickness = 1 mm, side = 25mm. The rear plate elastomer is in contact with a solid sensor (Peltier element) mounted on a brass block. While the front is excited either by a heat source photonics (laser beam) or a torch. heat flux and temperature fields in the sample are respectively measured by the Peltier element and the infrared camera

Laser diode

IR camera

Block laton

Sample

function generator

Fig.1a: Heating by laser beam

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Fig.1b: Heating by micro torch Fig1c: Sample after pyrolysis

3. Estimation of thermal diffusivity and heat source terms

Measuring thermal diffusivity and heat sources cartographies are very useful for modelling of heat transfers and materials analysis, as it can be implemented in a simple, without contact with thermal excitation photon transient (laser flash lamps ...) and by analyzing the response of a temperature mapping using infrared thermography. Since infrared thermography allowed to access fields under transient temperature, various methods have been developed. Initially, characterization methods were associated with periodic or pulsed excitations and modal methods for characterizing homogeneous materials and possibly anisotropic (see Philippi et al [1], Krap et al [2]). These methods were based on a modal analysis of temperature fields through a spatial Fourier transform. Notwithstanding the interest provided by the analysis in Fourier space (analytic solutions, study of the influence of the measurement noise ...), these methods had the disadvantage of requiring a consideration of the whole information of the image and are associated only with homogeneous materials. Further modal methods were then developed for heterogeneous materials by considering first a reduction of the large amount of information provided by the camera means of singular value decomposition and subsequently a calculation in the space given by modal decomposition (see Bamford et al [3]). Other nodal point approaches have been developed (see Batsale et al [4], Fudym et al [5]) but only in case of the study of impulse responses. In the case where the excitations are non-pulse with a spatial and temporal distribution of the unknown source terms (as in the pyrolysis of elastomer on thin plate), the previous methods cannot be used to estimate the thermal diffusivity.

In this study,we propose a simple node method. It is to build a functional from the thermal model which is discretized pixel scale and field measurements of temperature. Note that this function binds variables to be estimated and the observed variables such as temperature fields. The least-square minimizing of this function allows you to access to the mapping of variables to estimate.

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4. Experimental results and estimation of the mapping of the thermal diffusivity

4.1Thermal excitation of the sample by laser beam

The experimental setup is shown in Figure 1a. Five experiments were made by varying the intensity of the power supply of the diode 416 mA to 812 mA. It has been found on a plate by inert flux measurements metric that it corresponded to an intensity radiative heating in the range between et . In this interval the heat transfer in the material may be accompanied by a pyrolysis reaction. A fixed intensity of the power supply of the diode, the elastomer is locally heated by the laser diode. The temperature field of the front face of the sample is measured by the IR camera while heat flux of its rear face is measured by a Peltier element. The figures (fig. 2a, fig.2b) represent respectively the temperature fields and the evolution of the temperature a few pixels of the sample. The intensity of power supply is 0.416 mA. At this heating intensity, the heat transfer in the sample is not accompanied by its pyrolysis. The methods developed in the previous section are then used to determine estimates of diffusivity maps and source terms from these measures.

Thermal model At the level of the pixel, the heat diffusion in the plate is governed by the: equation:

kji

kjiji

kji Ta

tT

,,,, Φ+∆=

∂

∂ )1(

The functional to be minimized is therefore

2

1,,

,1 ∑

=

=

∆−

∂

∂=

Ntk

k

kjiji

kji Ta

tT

J (2)

By a spatial and temporal discretization of the functional and its derivatives with respect to the variable to be estimated (Thermal diffusivity), mapping the diffusivity is given by the following equation:

0,)( ,

,,

,,

, ji

k

kji

kji

k

kji

kjit

ji aTT

TTa

∑∑

∆⋅

∆⋅∂=

(3) When the Thermal diffusivity was estimated, the heat source terms are then deducted from the equation (1)

81

4.2 Thermal excitation of the sample by torch

The experimental setup for this situation is shown in figures fig.1b and fig.1c. The heat flux to the rear face of the sample is measured by a Peltier element. Heat flow of the front panel could not be measured by the IR camera because of its saturation by the flame. The figures below show the evolution over time of the heat flow to the rear face. During these tests, the heat transfer in the sample is accompanied by its pyrolysis.

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5. Conclusion

In this study, we constructed an experimental setup that can heat a sample by laser beams or by a torch and then measure the temperature field of this sample by in-frared thermography and heat flux lost by a solid sensor (Element Peltier). Thermal model of heat transfer is proposed and parameter estimation approach has been developed. It is applied to estimate the mapping of thermal diffusivity and source terms evolution of elastomer samples. The results that were obtained are accep-table. The techniques developed in this work can be applied to other materials in-cluding ecomaterials. The calibration of the energy provided by heating (laser, torch) and measurements of heat flux lost to the rear face of the sample may allow from the energy balance to estimate flow of the pyrolysis.

Bibliographie

[1] Philippi I., Batsale J.C., Maillet D., Degiovanni A., Measurement of thermal diffusivity through pro-cessing of infrared images, Rev. Sci. Instrum. 66(1) 1995, 182-192.

[2] Krapez JC, Spagnolo L., FrieB M., Maier H.P., Neuer, Measurement of in-plane diffusivity in non-homogeneous slabs by applying flash thermography, International Journal of Thermal Sciences 43 (2004) 967-977.

[3] Bamford M., Batsale J.C., Fudym O., Nodal and Modal Strategies for longitudinal Thermal Diffusivity Profile Estimation. Application to the non-destructive Evaluation of SiC/SiC composites under uniaxial tensile tests, Infrared Physics and technology (2008), Volume 52, Issue 1, January 2009, Pages 1-13.

[4] Batsale JC., Battaglia J.L., Fudym O., Autoregressive algorithms and spatially random flash excita-tion for 3D non destructive evaluation with infrared cameras QIRT Journal 1 5-20, 2004.

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Simulation numérique du transfert thermique conjugue dans les briques creuses à terre cuite

BOUTTOUT Abdelouahab*, AMARA Mohamed, BOUDALI ERREBAI Farid, DERRADJI Lotfi, MAOUDJ Yacine.

Département Physique du Bâtiment et Instrumentation, Centre National d’Etudes et de Recherche Intégrée du Bâtiment, CNERIB, Cité El Mokrani, Souidania. Alger, Algérie.*Auteur correspondent : Bouttout@gmail.com

Résumé

La réduction de la consommation de l’énergie dans le secteur du bâtiment est deve-nue un domaine de recherche très actif durant les dernières années. Donc l’étude de transfert de chaleur à travers l’enveloppe du bâti est d’une grande importance. Généralement, les déperditions thermiques s’effectuent par transmission, par les ponts thermiques et par renouvellement d’air. Dans le document technique régle-mentaire DTR C3.2 élaborer par le CNERIB, les valeurs de la résistance thermique R des différentes formes des briques creuse de terre cuite sont tabulées. Pour ré-pondre aux exigences réglementaires des bâtiments d’habitation, le rapport entre les déperditions par transmission et les déperditions de références ne doit pas dé-passé 105%.Dans le présent travail nous examinons le transfert de chaleur conjugué de la conduction et convection dans différentes configurations de briques creuses a terre cuite (Fig. 1). Un programme en FORTRAN 6.0 a été développé pour résoudre les équations de Navier Stocks et l’équation de l’énergie par la méthode des volumes.Afin de modéliser les différents couches (gypse, terre cuite et le ciment), les termes diffusifs de l’équation de la conduction sont multipliés par les rapports de diffusivité thermique de chaque couche et la diffusivité thermique de l’air. Pour la période hivernale, nous proposons des corrélations pour le calcul des dé-perditions thermiques pour différents écarts de température et de conductivité ther-mique. Les résultats montrent que l’augmentation du nombre des creux menée a une diminution des déperditions de 8 % pour une disposition horizontale et 20.46% pour une disposition verticale. Pour la période estivale, les résultats montrent l’influence des nombres des creux et leurs dispositions sur l’inertie thermique.

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Durabilité des propriétés mécaniques des géomatériaux pour la construction

BLANCHART P.1*, SORGHO B.2, ZERBO L.2, GUEL B.2, KEITA I.3, DEMBELE C.3, PLEA M.3, SOL V.4, GOMINA M.5

1 GEMH, ENSCI, 12 Rue Atlantis, 87068 Limoges, France, (*) philippe.blanchart@unilim.fr2 U.F.R.-S.E.A, Université de Ouagadougou, Burkina Faso3 FAST, Université de Bamako, Mali4 LCSN, Université de Limoges, France 5 CRISMAT, ENSICAEN, Caen, France

Résumé

Les géo matériaux argileux pour la construction sont largement utilisés dans les constructions traditionnelles ou modernes, bien que leurs propriétés mécaniques et la durabilité de ces propriétés soient des aspects limitant. L’optimisation des propriétés à long terme est indispensable dès lors que les techniques de construction et les conditions atmosphériques peuvent changer fortement en fonction de l’environnement.

La résistance mécanique des géo matériaux est principalement contrôlée par l›effet liant des argiles plastiques, qui est réversible avec l’eau, mais qui dépend de la composition minéralogique, des caractéristiques microstructurales et du processus de fabrication. En plus du rôle de l’argile liante, la résistance mécanique et sa variation avec l’humidité peuvent être améliorées par l’ajout de divers additifs, dont les composés tanins extraits à partir de composés végétaux. Ceci est dû à la formation de complexes chimiques entre les tanins et les hydroxydes de fer associés aux argiles. Dans cette étude, des mélanges optimisés de sables et d›argile associée aux tannins ont été réalisés et mis en forme par pressage de blocs. La microstructure des matériaux est de type composite granulaire.

Les propriétés mécaniques ont été caractérisées par compression et par fluage pendant 21 jours sous 0.2MPa (équivalent à 8m de mur). La caractérisation du fluage est très représentative de la contrainte réelle subie par un matériau de construction. Cet essai a mis en évidence un comportement complexe avec des étapes successives de déformation. La simulation des courbes de fluage met en

Sous-thème 5 : Durabilité des matériaux

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évidence le rôle de l’humidité et des additions de tanins. La nature multi-étapes des courbes de fluage est due à une déformation lente et continue de la matrice argileuse et d’un processus lent de microfissuration localisé aux interfaces des grains de sable. Ce processus est accentué par la forme anguleuse des grains, leur taille et leur distribution, qui influencent la répartition des contraintes dans la matrice argileuse.

La simulation du processus de fluage met aussi en évidence un effet de vieillissement similaire à celui observé avec les roches et les bétons, mais avec une cinétique accentuée. La distribution des liaisons internes dans la microstructure évolue avec le temps sous l’effet de la contrainte permanente, conduisant à l’affaiblissement de la résistance mécanique à long terme. Bien que la cinétique de ce processus dépende principalement de la nature de la matrice argileuse, il semble inéluctable et conduit à la dégradation à plus ou moins long terme des matériaux.

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Understanding strength and weathering mechanisms of laterite a sustainable building material of malabar region, western india

KASTHURBA A K1, Manu Santhanam2

1 Associate Professor & Head, Department of Architecture, NIT Calicut2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, IIT Madras

Résumé

Laterite, a worldwide occurring tropical weathered rock, is a predominant material used for permanent structures along the west coast of India from prehistoric times to present day. Laterite, being locally available, cost effective, energy efficient and environment friendly building material in Malabar region of Kerala, is the material of choice for present day masonry constructions. Study of strength characteristics and weathering mechanisms of laterite will help in effective utilization of the material in the construction industry and for conservation of laterite stone monuments.

In spite of the widespread use of laterite in monumental architecture, very little is known about its characteristics as a building material. Understanding the strength characteristics of laterite and its response to weathering agents is extremely important for its building applications and for sustainable conservation of monuments. Characteristics of laterite from four representative quarries in Malabar region were determined as per the standard procedures. Intrinsic characteristics of laterite was studied by megascopic and microscopic investigations. Schematic diagram illustrating the co-relationship of strength characteristics and micro-structural characteristics was derived based on this study.

Field investigation of laterite monuments and laboratory accelerated weathering studies on fresh laterite samples indicated that salt attack and biodegradation were the main causes for weathering. Accelerated weathering studies were conducted to determine the adverse of salt on the material. The extent of damage due to salt crystallization was severe compared to mere wetting and drying. Understanding of material behavior and weathering mechanisms will form basis for the conservation of heritage monuments in laterite. This study forms a base for maintenance activities and to suggest appropriate restoration strategies for laterite monuments.

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Evaluation par cycles séchage-mouillage de la durabilité d’un composite à matrice minérale et fibres cellulosiques de recyclage

BENTCHIKOU M.*, BELDJOUHAR NEE BLAIFI H., DEBIEB F., HANINI. S.Laboratoire de Bio-matériaux et Phénomènes de Transport (LBMPT), Université de Médéa, Algérie.(*) bentchikou_moham@yahoo.com

Résumé

L’objectif de cette étude est d›examiner les possibilités de l’incorporation des fibres cellulosiques de récupération dans une matrice cimentaire en vue de l’utilisation du composite élaboré comme béton léger.

Pour l’évaluation des performances mécaniques et thermiques ainsi que la durabilité de ce matériau composite, on l’a exposé à différents cycles de vieillissement d’humidification-séchage. Ce dernier est utilisé comme une méthode de test accéléré pour simuler des conditions environnementales extérieures pour lesquelles les constructions sont soumises à l›action desséchante du vent et du soleil et de mouillage par la pluie ou les eaux de ruissellement de fonte des neiges.

Sur ce matériau élaboré, on a effectué des essais mécaniques, physiques et thermiques. Les résultats expérimentaux ont été exprimés afin de prévoir chaque paramètre étudié en fonction de la composition et du nombre de cycle.

Les résultats montrent que les performances mécaniques sont légèrement affectées par le nombre de cycle où on note une légère augmentation de la résistance en compression au 15ème cycle et une légère augmentation de la résistance en traction par flexion au 10ème cycle.

Le matériau utilisé malgré son exposition aux cycles, ne perd pas son pouvoir isolant. Il est montré que le composite à 20% de fibres avec une conductivité thermique de 0.322 W/m.°C et une résistance en compression de 5.86 MPa pourra être utilisé comme matériau constructif non porteur bien que vieillit par 25 cycles de séchage humidification.

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Durabilite des bétons locaux contenant la pouzzolane naturelle

B. TOUILA, F. GHOMARIA,A. BEZZARA,A. KHELIDJB AND S. BONNETB

A Laboratoire EOLE, Département de Génie civil, Université de Tlemcen, AlgerieB Laboratoire GeM, Université de Nantes, France.

Résumé

De nos jours, dans différents pays, le développement durable est devenu une exigence pour les structures en béton notamment ceux implantés en milieux agressifs tels les chlorures. Notre étude s›inscrit dans le cadre de la recherche d›un matériau durable et à impact environnemental faible, par la valorisation de la pouzzolane naturelle de Beni Saf, en Algérie.

L›utilisation de la pouzzolane naturelle dans la formulation du béton peut être optimisé pour minimiser d’une part la consommation de matières premières (gestion des ressources), et d’autre part d›accroître sa durabilité (résistance à l›environnement et aux diverses agressions).

En optant pour une démarche fondée sur l’étude de quelques indicateurs de durabilité, comme la porosité, la perméabilité aux gaz et la diffusion des ions chlorures; les résultats de notre recherche ont confirmés que l›utilisation du béton avec des ajouts pouzzolaniques contribue positivement à l›amélioration de la durabilité du béton où une plus grande résistance aux ions chlorure et la perméabilité a été prouvée.

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Recyclage des bétons de démolition dans des bétons de structures : les verrous scientifiques à lever

GARCIA-DIAZ E.

Ecole des Mines d’Alès, Centre des matériaux des Mines d’Alès, France

Résumé

Sur un total d›environ 300 millions de tonnes de déchets de chantier produits par an en France, seule une petite partie du béton qu›on y trouve est recyclée, principalement pour des travaux routiers. Pourtant, dans d›autres pays d›Europe, les granulats recyclés provenant de bétons de déconstruction concassés sont déjà utilisés dans la formulation de nouveaux bétons. Le Projet National Français RECYBETON vise principalement à changer la tendance au niveau national en accroissant la réutilisation des bétons de démolition dans de nouveaux bétons et dans la production de nouveaux liants hydrauliques. L’objectif de cette intervention consiste à présenter les principaux verrous scientifiques à lever pour mener à bien cette valorisation dans des bétons de structures.

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Le label minergie-eco® : un label en faveur des éco-matériaux, de la santé et de l’efficience énergétique

A. Duret , B. Perisset,

Lab. d’énergétique solaire et de physique du bâtiment (LESBAT), Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud (HEIG-VD)

Résumé

Le secteur du bâtiment est un grand consommateur d’énergie et de matériaux. En Suisse, ce secteur est responsable de plus de la moitié des émissions de CO2 et représente 45% de la consommation totale d’énergie finale. C’est la raison pour laquelle un programme national de promotion de l’efficacité énergétique des bâtiments a été mis sur pied.

En parallèle, il est aussi primordial de prendre des mesures pour limiter les impacts environnementaux du secteur du bâtiment dus à l’utilisation de matériaux de construction et aux phases de construction et de démolition. Le label MINERGIE-ECO® représente une grande avancée dans cette direction.

L’association MINERGIE et les labels MINERGIE

L’association suisse MINERGIE a été créée en 1996 avec pour objectif de promouvoir la construction et la rénovation de bâtiment à basse consommation énergétique. MINERGIE a aussi pour but d’augmenter la part des énergies renouvelables dans le secteur du bâtiment. Afin d’atteindre ces objectifs, un premier label de qualité baptisé simplement MINERGIE® destiné aux bâtiments neufs ou rénovés a été développé en 1996. Ce label est volontaire et exige de respecter un certain nombre de critère :

1. L’enveloppe du bâtiment doit être très performante.

2. Un renouvellement d’air contrôlé pendant toute l’année doit être mis en place.

3. La consommation énergétique spécifique doit être inférieure à une valeur limite (<38kWh/m2an).

4. Le confort thermique en été doit être justifié.

5. Le surcoût ne doit pas dépasser 10% par rapport à des bâtiments conventionnels équivalents.

Sous-thème 6 : Eco matériaux – Energétique - Qualité

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En plus du label MINERGIE®, deux autres labels plus ambitieux ont été développés depuis. Le label MINERGIE-A® qui est encore plus exigeant en matière de consommation énergétique mais aussi d’étanchéité de l’enveloppe (voir figure de comparaison ci-dessous). Ce label impose l’utilisation d’énergie solaire pour satisfaire les besoins en énergies du bâtiment. Plus récemment, le label MINERGIE-P® a étoffé la gamme des labels MINERGIE. Ce label concerne les bâtiments à énergie positive ou nulle. Par rapport au label MINERGIE-A®, le label MINERGIE-P® impose une performance énergétique accrue. Il est à noter que le label MINERGIE-A® n’impose pas de limite de surcoût.

Les différents labels MINERGIE décrit plus haut permettent de rénover ou de construire des bâtiments confortables avec une consommation énergétique très limitée voir nulle. Par contre, tous ces labels possèdent deux lacunes importantes :

1. Pour des bâtiments labélisés MINERGIE, les impacts environnementaux liés aux matériaux de construction, à la phase de réalisation et de démolition deviennent en proportion plus importantes voir prépondérantes par rapport aux impacts liés à la consommation d’énergie de chauffage et pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS). Ces impacts ne sont pas pris en compte par les labels MINERGIE® et MINERGIE-P® (pas de limite d’impact environnemental à ne pas dépasser).

2. Les impacts sur la santé des utilisateurs des bâtiments ne sont pas pris en compte par les trois labels MINERGIE. Seulement une aération contrôlée des locaux est requise. Or il est connu que certain matériaux de construction peuvent relâchés à l’intérieur des bâtiments des polluants potentiellement dangereux pour la santé. Par ailleurs le niveau de bruit et la lumière intérieure peuvent aussi avoir des impacts négatifs sur la santé.

Le label MINERGIE-ECO®

Afin de traiter ces deux aspects, le label complémentaire MINERGIE-ECO® a été créé en 2006. Ce label est applicable aux bâtiments neufs et en rénovation.

Figure 1 Comparaison des trois labels MINERGIE (Source : www.minergie.ch)

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L’objectif de ce label complémentaire est de garantir un bâtiment sain à vivre et avec un impact sur l’environnement faible. Le label MINERGIE-ECO® ne s’applique qu’au bâtiment possédant un des trois autres labels MINERGIE. Cela lui garantit une excellente efficience énergétique et un surcoût de construction acceptable.

Le label MINERGIE-ECO® impose le respect de six critères importants qui se classe en deux familles : les critères liés à la santé et ceux liés à l’écologie du bâtiment.

Santé :

Dans le domaine du bien-être et de la santé, le label MINERGIE-ECO® impose le respect des trois critères suivants :

1. La lumière naturelle : la lumière naturelle est très bénéfique pour les occupants d’un bâtiment. Elle permet notamment de bien synchroniser leur horloge interne et de les stimuler. Pour obtenir le label, un bâtiment doit bénéficier d’un niveau minimal de lumière naturelle.

2. La protection contre le bruit : le bruit est une source très importante de nuisance surtout en milieu urbain. Il peut avoir un impact très négatif sur la santé. C’est pour cette raison que le label MINERGIE-ECO® impose une protection phonique accrue pour réduire l’intensité des bruits en provenance de l’extérieur mais aussi de l’intérieur du bâtiment.

3. L’air ambiant : l’être humain passe la majorité de son temps dans des espaces intérieurs. Il est donc primordial de garantir une très bonne qualité de l’air ambiant. Le label MINERGIE-ECO® impose l’utilisation de matériaux de construction sains et des mesures visant à limiter les rayonnements ionisants (radon) et non ionisant (electrosmog).

Ecologie du bâtiment :

Les trois critères liés à l’écologie du bâtiment visent à réduire les effets néfastes pour l’environnement dus à la production, à la mise en œuvre et à la démolition des matériaux de construction.

1. Energie grise : La consommation d’énergie grise au cours du cycle de vie du bâtiment donne une bonne indication de l’impact sur l’environnement du bâtiment considéré. Le label MINERGIE-ECO® impose de se situer en dessous d’une certaine limite d’énergie grise spécifique exprimé en kWh/m2an. C’est un des premiers labels de qualité pour bâtiment au monde à imposer une valeur plafond pour la consommation d’énergie grise. Cela favorise clairement l’utilisation des éco-matériaux.

2. Matériaux et processus de construction : le concept d’énergie grise ne permet pas de représenter toutes les propriétés des matériaux et des processus de construction suivis. Ces propriétés sont donc évaluées sur la base d’un catalogue de conditions. Ce catalogue impose, par exemple, que le bois utilisé bénéficie d’un label garantissant une exploitation durable des forêts.

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3. Concept de bâtiment : ce troisième critère permet de prendre en compte les mesures prises pour la protection contre les intempéries des éléments de construction. Elle permet aussi de prendre en compte d’autres propriétés du bâtiment tel que la flexibilité d’utilisation ou d’interchangeabilité (changement d’affectation…).

Par ailleurs, il existe aussi une liste de critères d’exclusion qui peuvent empêcher un bâtiment de bénéficier du label (voir liste dans le tableau ci-dessous). Ces critères interdisent, par exemple, l’utilisation de biocide, de diluant à base de solvant ou de matériaux de construction contenant des métaux lourds.

Tableau 1 : Liste des critères d’exclusion du label MINERGIE-ECO® (Source : www.minergie.ch)

Conclusion

En conclusion le label MINERGIE-ECO® garantit des performances énergétiques élevées tout en imposant un surcoût maitrisé par rapport à un bâtiment classique. En outre, ce label met en avant le bienêtre et la santé des occupants en imposant par exemple l’utilisation de matériaux sains et des mesures de protection contre le bruit.

Par ailleurs, les différents critères imposés par MINERGIE-ECO® permettent de limiter grandement les impacts environnementaux. Une consommation spécifique maximale d’énergie grise est notamment imposée. Cela représente une grande innovation au niveau mondial. Ce critère permet de promouvoir l’utilisation d’éco-matériaux (matériaux de construction sain et avec faibles impacts environnementaux), des matériaux de construction recyclés (béton recyclé notamment) ainsi que des techniques d’écoconstruction.

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Caractérisations expérimentales et modélisations des performances d›échangeurs-stockeurs air-matériaux à changement de phase

Serge EKOMY ANGO, Denis BRUNEAU*, Aworou-Waste AREGBA, Patrick SEBASTIAN, Alain SOMMIER, Fabien ROUAULT

Laboratoire TREFLE (UMR 8508) Arts et Métiers ParisTech – Bordeaux(*)denis.bruneau@ensam.eu

Résumé

Deux échangeurs de chaleur air - Matériau à Changement de Phase (MCP) ayant pour but un rafraichissement d’air semi-passif de bâtiment en période estivale ont été conçus, dimensionnés, fabriqués, et testés. L’un est tubulaire, l’autre est modulaire. Les MCP utilisés, caractérisés en laboratoire, sont à base de paraffines ; leur plage de fusion couvre l’intervalle 21-29°C. Ces systèmes ont été respectivement intégrés dans un prototype de maison solaire à énergie positive qui a été présenté à Madrid en juin 2010 dans le cadre du concours inter-universitaire Solar Décathlon Europe 2010 (http://www.napevomo.org, www.sdeurope.org) et dans un prototype de maison solaire à énergie positive qui a été présenté à Madrid en juin 2012 dans ce même cadre (http://www.sumbiosi.com). La modélisation et les expériences de laboratoires effectués sur ceux-ci seront présentées et discutées.

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Déformations, sollicitations et contraintes dans une paroi de grenier de stockage de céréales du Nord-Bénin

Clément LABINTANa, Mohamed GIBIGAYEb, Victor GBAGUIDIb, Gérard GBAGUIDIba Chercheur à l’EPAC/UACb Enseignant-chercheur à l’EPAC/UAC

Résumé

Au nord du Bénin, les produits de la récolte vivrière des ménages sont stockés dans de nombreux ouvrages dont les greniers en terre qui sont des ouvrages spécifiques du point de vue architectural comparés à l’habitat. Ces greniers sont constitués de deux coupoles renversées l’une sur l’autre, le tout étant solidaire d’un socle leur servant d’appui au sol. La capacité pondérale moyenne est de l’ordre de cinq tonnes de céréales. Le matériau de grenier est le banco qui est un mélange d’argile et de paille convenablement malaxé pour en faire un matériau très maniable.

Dans le souci de contribuer à la lutte contre l’insécurité alimentaire en milieu rurale, la présente étude vise à faire l’analyse structurale de la paroi du grenier dans sa forme et dans ses dimensions actuelles afin de tirer les conclusions relatives à la bonne ou à la mauvaise utilisation du matériau du point de vue des contraintes auxquelles la paroi est soumise sous chargement des céréales.

A cet effet, la paroi sous chargement a été modélisée comme une coque mince de type Love-Koiter. La détermination des déformations, des sollicitations, et des contraintes est conduite par l‘utilisation de la théorie flexionnelle.

Les résultats obtenus permettent de conclure que le matériau de la paroi est sous-utilisé, ce qui permet d’envisager d’un point de vue purement structural un éventuel agrandissement du volume du grenier tout en gardant sa présente forme architecturale.

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THÈME 3

Opportunités et contraintes de développement de la filière des éco-matériaux de construction

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Encourage entrepreneurship in the local materials sector : a case study of cameroon

CHINJE MELO1*, P. NINLA LEMOUGNA2

1 Physico-Chemistry of Mineral Materials Laboratory, University of Yaoundé I2 Local Materials Promotion Authority, MINRESI/MIPROMALO, Yaounde, Cameroon(*) chinjeuphie@yahoo.co.uk

Abstract

Local Materials are materials produced locally considering several aspects such as the ratio quality/price, the environmental issue and the cultural aspect of the locality where they are produced. Their use positively impacts the trade balance and contributes to the socioeconomic development by creating new source of revenue. In Cameroon, despite the abundant availability natural resources, a great market demand and a favorable legislation, the sector of the production of local materials for building applications remain weakly exploited. The present communication present the correlation between the construction materials sector and the economic growth, the market demand in Cameroon, the legislation encouraging the use of local materials, business opportunities in the field of building local materials and MIPROMALO’s services.

Sous-thème 7 : Stratégies de développement des éco matériaux de construction

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Réalite de la fabrication de l’agglomere en Algérie, enquête sur les moyens utilisés

BELMAHI Samir1, GHOMARI Fouad1, BAGHLI Abdellatif1*

1Université Abou-bekrBelkaid Tlemcen Algérie(*) baghli_abdellatif@yahoo.fr

Résumé

Le bloc de béton est devenu un matériau de construction presque mythique car il a supplanté de manière hégémonique l’ensemble des autres produits utilisés dans le domaine du bâtiment, particulièrement pour la maçonnerie. Le travail que nous avons effectués s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche national, consacré à la connaissance de la réalité de la fabrication de ce matériau de construction dans la ville de Tlemcen. Une enquête a été élaborée dans le grand Tlemcen en vue d’identifier les moyens et matériels utilisés ainsi que les matériaux et formulation servant à leur fabrication. Les résultats de cette enquête nous ont permis de situer d’une part la plupart des sites de production, la nature et les types des produits fabriqués et d’autre part d’identifier les modes et moyens de sa fabrication.

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Managing context-specific cultural drivers and barriers to sustainable and resilient building systems : lessons from kenyan and tanzania

ESTHER OBONYO1*

1 Associate Professor and Holland Professor; Building Construction; University of Florida; PO Box 115703 Gainesville Fl 32611-5701, USA; (*) obonyo@ufl.edu.

Abstract

This paper aims to identify obstacles to, and opportunities for advancing high performance building systems using context specific cultural and other factors in the East African country of Tanzania. The authors discuss specific ways through which such factors can impede or facilitate the adoption and use of sustainable and resilient building technologies and systems. The case of sustainable earthen masonry is examined in detail as an example of a building technology impacted by a variety of cultural and technical factors. Exemplary technologies and systems from the Kenyan and Tanzanian context will be analyzed as elements within wider socio-technical systems consisting also of knowledge, capital, labor, social practice, and cultural meaning. These cultural factors are embedded in everyday practices and routines, social norms and values, and aesthetic preferences. They are also embedded in a demographic context. Over half the population of East Africa in general is under 20 with large waves of migration to cities and among rural areas are already generating an enormous boom in housing and other construction demand in both rural and urban areas that will continue for the next several decades. Using Swahili Architecture as an example, this paper examines alternative techniques and systems that have the potential to be culturally acceptable. Awareness creation is identified as a key area of need. The paper concludes with a discussion on leveraging on artists and the social media to popularize green building systems.

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Eléments de diagnostic de la filière des eco-materiaux au Burkina faso et perspectives de développement

R. SOURDOIS1*, I. TRAORE2

1 Secrétaire Général d’Acanthe – Ouagadougou, Burkina Faso – (*)remy.sourdois@acanthegroup.org2 Administrateur d’ITALBRIK, membre d’Acanthe – Ouagadougou, Burkina Faso.

Résumé

1. Introduction

La filière des éco matériaux regroupe différents matériaux dont leur utilisation varie selon leur nature (pierre, liant, mortier, adobe). Leur usage dépend de l’espace géographique ou socioculturel dans lequel ils sont utilisés. Ainsi, le banco, est essentiellement employé en milieu rural et en zone périurbaine dite « non lotie ». Il est associé à la construction traditionnelle et au monde paysan. Le BLT a su s’implanter en remplacement du banco dans certaines villes secondaires du Burkina et a souvent été utilisés par l’Eglise dans ses constructions. Les BTC ont connu un essor au travers d’investissements publics et de programmes menés par des ONG.

Historiquement les éco matériaux (matériaux locaux) ont été promus comme une alternative locale à des matériaux « importés » et ils ont été utilisés soit comme un substitut au parpaing de ciment, soit pour améliorer l’habitat vernaculaire en éliminant la tôle et le bois des constructions (voûtes et coupoles promus par des ON travaillant en milieu rural). Ces stratégies centrées sur les matériaux n’ont pas permis de développer de façon significative la filière des éco matériaux. L’éco construction et surtout l’architecture bioclimatique n’ont pas été suffisamment intégrées dans la réflexion.

Au-delà des stratégies et des orientations des programmes qui ont travaillé par le passé sur cette problématique des matériaux dits « locaux », il existe d’autres facteurs plus structurels qui peuvent expliquer les raisons d’un développement limité de cette filière au Burkina Faso.

Acanthe a entrepris de diagnostiquer ces principaux facteurs avant de proposer une réflexion et des actions à mettre en oeuvre pour lever au mieux ces contraintes et participer au développement de la filière.

2. Eléments de diagnostic de la filière des éco matériaux

Les éléments de diagnostic recensés par Acanthe cherchent à mettre en évidence les principales contraintes qui limitent le développement des éco matériaux dans un usage contemporain et dans un contexte d’urbanisation croissant. Il ne s’agit pas dans cette présentation d’aborder le diagnostic des matériaux de construction vernaculaire en milieu rural qui répond à un autre paradigme.

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- Les éco matériaux souffrent d’un déficit d’image positive.

Les expériences passées n’ont pas toujours été à la hauteur des espérances et la mémoire collective conserve plus facilement les échecs que les réussites. Par ailleurs, les éco matériaux sont associés le plus souvent au monde rural ou à des bâtiments construits par des programmes ou des ONG, alors que l’ascension sociale est perçue au travers de la construction dite en « dure » et faisant appel au ciment. Le vocable de « matériaux locaux », toujours utilisé, ne met pas en avant les qualités des matériaux et les réduits à un substitut plus économique de matériaux dits « définitifs ».

- L’absence de normes sur les éco matériaux et de principes sur l’éco construction ne contribue pas à l’émergence d’une architecture climatique de qualité.

Les éco matériaux produits au Burkina Faso le sont sans qu’aucunes normes particulièresne permettent au client d’avoir une garantie sur les qualités des matériaux qu’il achète.

Plusieurs études montrent qu’il existe de fortes disparités sur les productions de BLT entre les sites mais aussi sur les sites eux-mêmes en fonction de la profondeur d’extraction par exemple.

Au-delà des qualités des matériaux, leur mise en oeuvre n’est également pas normée, et il n’existe pas de référentiel technique sur l’éco construction au Burkina Faso. Aussi, les autorisations de construire ne prennent pas en compte ces techniques, ce qui peut faire

hésiter certains promoteurs. De même, l’absence de normes sur le bilan énergétique des constructions n’incite pas également l’utilisation de ces matériaux y compris dans des constructions classiques dans lesquels ils pourraient en partie y être incorporés.

Il est alors difficile pour des professionnels non spécialisés de proposer à leurs clients de concevoir un projet d’architecture bioclimatique dans un environnement non réglementé et de le faire financer par un emprunt bancaire si nécessaire.

-L’organisation de la filière est davantage artisanale qu’industrielle, cela limite le potentiel de marché et de développement.

Il s’agit de l’argument qui peut décourager des promoteurs qui sont pourtant convaincus par l’intérêt de construire avec des éco matériaux. Leur réticence est liée à la difficulté d’accéder à une ressource suffisante et de qualité constante. Sur le produit BLT, l’extraction artisanale ne permet pas de fournir un produit standard et selon des dimensions qui dépassent les capacités des extracteurs. La retaille sur chantier est alors obligatoire et ralentit l’exécution des chantiers.

La qualité est variable et la gestion des producteurs compliquée. Sur le BTC, il existe bien des producteurs organisés, néanmoins la production demeure encore

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semi-artisanale et la diversification de l’offre limitée. Des éco matériaux comme la chaux ou les fibres végétales sont marginalement utilisées pour les enduits et la décoration.

Au niveau du conseil et de l’entreprenariat, l’essentiel des prestations consiste à proposer une substitution du parpaing par des éco matériaux. La valeur ajoutée est faible et le bilan thermique mitigé. Il existe encore peu d’entreprises capables de faire une offre complète qui réponde à des stratégies de conception bioclimatique. L’absence d’un marché suffisant n’a pas permis une industrialisation de la filière.

- Les stratégies constructives actuelles ne favorisent pas l’utilisation d’éco matériaux.

Les promoteurs, que cela soit pour leur usage propre ou pour réaliser un investissement, ont une vision de court terme. Le plus souvent, ils cherchent à minimiser leur investissement et à maximiser la surface construite. Au-delà des considérations environnementales, les aspects économiques et financiers à moyen terme liés à la consommation énergétique (climatisation) et à l’entretien du bâti ne sont pas intégrés dans les projets lors de leur conception. Le coût complet (construction + usage) n’est pas le critère de décision. La principale raison est que la prise en compte de ces éléments a un coût élevé dans une approche classique d’utilisation du béton et d’isolants industriels.

Cela a un effet dissuasif en l’absence de normes et dans un environnement économique contraignant (faiblesse des ressources financières pour de nombreux burkinabè).

Les concepteurs, dans leur grande majorité, connaissent mal ces matériaux et leur utilisation. Ils perçoivent plus les contraintes que les avantages. La rentabilité moindre des projets bioclimatiques jouent également sur leur motivation. L’architecture bioclimatique voire climatique n’est alors pas prise en compte dans les stratégies aussi bien au niveau des acteurs privés que publics (accès limité aux marchés publics).

3. Perspectives et solutions pour développer les éco matériaux

Pour Acanthe, le développement des éco matériaux ne peut pas être dissocié du développement de l’éco construction et de l’architecture climatique et bioclimatique.

L’ensemble constitue une chaîne de valeur qui contribue à un développement durable. Et les perspectives d’évolution de la filière reposent en grande partie sur une approche combinée entre différents maillons de la chaîne de valeur.

- La question énergétique est au centre de la réflexion.

Le Burkina Faso dispose d’une énergie électrique les plus chères de la sous-région (environ 96 FCFA le kwh) et en quantité insuffisante pour satisfaire les besoins. La question énergétique est donc au coeur des préoccupations et justifie la mise en place de stratégies tant au niveau micro que macro.

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Les réponses apportées touchent essentiellement l’augmentation des capacités sans jouer sur la demande toujours croissante liée à l’urbanisation et la « démocratisation » de l’utilisation de la climatisation dans les bureaux et les habitations.

Or en dehors de l’industrie, la part de la consommation électrique pour rafraichir des espaces publics ou privés est très importante (entre 60 et 75% de la consommation d’un espace à usage d’habitation ou de bureau).

La prise de conscience de ces enjeux aussi bien au niveau individuel que collectif, devrait favoriser le développement d’une architecture climatique, voire bioclimatique dans lequel les éco matériaux auront leur place. Si les enjeux énergétiques constituent une réelle opportunité de développement, il s’agit aussi de structurer et de professionnaliser cette filière en la rendant plus compétitive et ainsi offrir une alternative crédible aux matériaux dits « définitifs ».

- La promotion passe par l’exemplarité des réalisations.

Afin de briser le déficit d’image positive, il est essentiel de mener des projets d’excellence qui utilisent avec soin les éco matériaux disponibles et de faire connaître le patrimoine ancien. Acanthe a mis en place cette stratégie en travaillant sur des projets innovants et avec une qualité irréprochable.

Cette stratégie vise à toucher tous les publics en partant de réalisations haut de gamme techniquement abouties et d’utiliser les savoir-faire pour décliner des projets en direction des ménages urbains à revenu intermédiaire et pour du logement social.

- L’optimisation et le renforcement de la chaîne de valeur est une nécessité.

Chaque acteur de la chaîne de valeur participe par ses actions au développement de la filière des éco matériaux. Il est alors important de renforcer chaque maillon et les liaisons entre eux pour créer une dynamique.

Cela passe inévitablement par des actions de sensibilisation, de perfectionnement et de formation à tous les niveaux de la chaîne de valeur.

• Les fournisseurs : développement de nouveaux produits orientés vers les besoins, formation à la commercialisation, industrialisation de la production.

• Les concepteurs des projets (architectes et ingénieurs en génie civil) : sensibilisation à l’architecture bioclimatique, cadre d’échanges entre producteurs d’éco matériaux et concepteurs de projets.

• Les écoles de formation (architectes, ingénieurs, techniciens) : intégration de modules sur l’architecture bioclimatique, les techniques d’éco construction et les éco matériaux, partenariats scientifiques pour l’amélioration des techniques et des produits avec des écoles comme 2iE.

• Les corps de métier du bâtiment (maçons, tailleurs) : mise en place de formations spécifiques, perfectionnement sur des chantiers pilotes.

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• Les professionnels de la climatisation écologique et des énergies renouvelables mise en place de partenariats et participation à des chantiers pilotes.

• Les interprofessions : valorisation des savoir-faire, cadre d’échanges et d’investissement, rencontres avec le grand public (salons).

- La reconnaissance de ce segment de marché de la construction suppose la mise en place de normes et de mesures spécifiques.

Au-delà de l’organisation et le renforcement de la chaîne de valeur, il importe de travailler avec l’Etat afin de faire reconnaître les spécificités de l’habitat durable.

Cette reconnaissance passe par la mise en place de normes spécifiques à la fois sur la qualité des éco matériaux, de l’éco construction et de la thermique des bâtiments. Le traitement des autorisations de construire devrait également intégrer les techniques constructives utilisées dans cette l’approche d’habitat durable.

Sur le plan fiscal, des mesures incitatives pourraient être prises en faveur de l’utilisation des éco matériaux (identiques à celles pour les cimentiers par exemple). De même, qu’un dispositif réglementaire devrait favoriser l’utilisation des éco matériaux dans les investissements publics.

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Etat des lieux sur les matériaux locaux et les potentialités de création d’emplois verts pour les jeunes en mauritanie

Rafik Hamimi

Consultant externe Bureau International du Travail, Bureau régional de Dakar,rafikhamimi@gmail.com

Résumé

Présentation de l’étude

L’objectif général de cette recherche est d’étudier la possibilité de créer des emplois verts en développant l’éco construction. Il n›existe pas de données officielles réactualisées sur la construction et sa possible orientation vers une dimension durable. Les initiatives concernant un habitat durable et vert sont méconnues et aucune formation n’est proposée dans ce domaine. Afin de faire face à cette absence de données et à cette méconnaissance des secteurs de l’habitat et de l’éco construction, une analyse exhaustive et qualitative était nécessaire. Notre étude répond donc à ce besoin en proposant une analyse du secteur de l’éco construction en Mauritanie. Elle identifie d’une part les initiatives existantes, les principaux acteurs, les politiques et les normes et, d’autre part, elle établit le lien entre éco construction et emploi des jeunes.

Le potentiel mauritanien

La Mauritanie dispose d’un potentiel en matériaux locaux extrêmement varié et inépuisable. Trois filières peuvent être dynamisées : la terre, le gypse et la pierre ; la chaux pour sa part doit être étudiée de près car la demande de cette matière est en expansion. Malgré un potentiel certain, il faut tenir compte d’une série d’obstacles qui freinent pour le moment le développement de ces trois matériaux. Le défi est donc de dépasser ses obstacles afin de réaliser tout leur potentiel.

1) Tout d’abord, l’échec de certains projets pilotes n’a pas permis de donner des assurances par rapport à la fiabilité et surtout à la durabilité (solidité) des matériaux. Ces projets ont terni l’image de ces matériaux auprès des professionnels. Il serait donc nécessaire de faire la promotion de ces nouveaux matériaux en sensibilisant

Sous-thème 8 : Emplois et ressources humaines

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la population et en faisant en parallèle un travail de plaidoyer auprès des services publics locaux et nationaux. Ce travail de sensibilisation et de plaidoyer pourra également servir à dépasser le rejet culturel dont font l’objet ces nouveaux matériaux qui souffrent d’une image négative associée au passé plutôt qu’à l’avenir ou à la modernité.

2) De plus, le facteur coût est également un obstacle à la généralisation de l’utilisation des matériaux locaux. Il serait dès lors nécessaire que le matériau soit concurrentiel avec ceux de construction conventionnelle. Or, les ressources des matériaux qui sont au coeur de cette étude sont toutes éloignées de Nouakchott et concentrées dans la Sebkha N’Drhamcha pour le gypse (à quelques 120 km de la ville de la capitale), dans l’Adrar pour la pierre (environ 450km) et dans la vallée du fleuve Sénégal pour l’argile (environ 350 km), ce qui pénalise leur emploi extensif dans les travaux de BTP. Cet éloignement se traduit par une part importante du poste transport dans le prix de ventes des produits. Malgré leur coût plus élevé que celui des matériaux conventionnels (10 à 20 % plus cher), les bénéfices en matière de performance énergétique, de durabilité et d’entretien compensent largement le surinvestissement.

3) Enfin, les maçons ont perdu ou ignorent les techniques de constructions traditionnelles et celles améliorées en pierre et en terre et maîtrisent peu celles concernant le plâtre. En revanche, ils maitrisent la construction en parpaing qui est rapide, efficace, vulgarisée et qui ne demande pas de soin particulier car les erreurs peuvent être cachées ultérieurement par les enduits. Les maçons n’ont donc aucun intérêt à utiliser d’autres matériaux. Et lorsqu’ils s’y risquent, ils le font de façon empirique, sans référence technique appropriée ni une quelconque norme. Les productions restent ainsi artisanales avec des caractéristiques des matériaux qui peuvent variées d’un producteur à un autre. Le volet recherche et innovation reste clairement à développer.

La formation technique des jeunes Mauritaniens se trouve à la croisée de cette nécessité de revalorisation des matériaux locaux et de la volonté politique de créer des emplois. En effet, former des jeunes à ces techniques mal maîtrisées permettrait d’ouvrir un nouveau marché pour l’emploi. La mise en place de formation dans ce domaine répondrait à une demande puisque nous avons vu que les maçons ont des difficultés à travailler avec ces matériaux. L’expérience de la Voute nubienne qui propose par exemple de former des maçons à l’utilisation de la terre dans les constructions est prometteuse et mériterait d’être étendue. Elle démontre qu’un matériau local peut constituer un secteur d’innovation et d’emploi pour les jeunes. Mais l’implication de l’Etat mauritanien est essentiel si l’on veut répliquer l’expérience à plus grande échelle.

Or, nous avons constaté pendant nos entretiens, un manque de suivi et de capitalisation sur les matériaux locaux et leur utilisation dans le pays. La difficulté de collecter des informations et des données précises sur la construction et le domaine du logement est significative du peu d’intérêt pour le sujet de l’éco construction. Cette situation peut être un frein au développement des matériaux locaux et des emplois y afférant et nuire ou retarder la mise en place d’un vraie politique de promotion de ces derniers en

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Mauritanie. Sur l’ensemble des intervenants enquêtés, nous n’avons collecté que très peu de documents techniques et didactiques concernant les matériaux locaux. Cela ne présume pas de leur inexistence car, bien au contraire, la documentation technique (plans de construction, cahiers des prescriptions techniques, fiches techniques de présentation etc.) pour l’information/sensibilisation et la mise en œuvre existent mais soit cette documentation n’est pas publique, soit elle n’est pas suffisamment connue.

Par conséquent, la mise en place d’une stratégie de promotion des matériaux locaux est indissociable d’une réforme de la politique de la formation professionnelle, de l’emploi, de l’habitat et du secteur du bâtiment en général.

Malgré les obstacles qui freinent l’utilisation des matériaux locaux, un potentiel de développement existe. Au cours de cette étude, nous avons recueilli des discours très positifs par rapport à la généralisation de l’utilisation des matériaux locaux de construction. L’existence d’acteurs sensibles à une telle démarche est porteuse d’espoir. En effet, comme nous l’avons recensé une multitudes d’acteurs existent et souhaitent travailler sur la question si les discours sont suivis par des actes. L’existence d’un organisme de promotion de la pierre taillée transformé en EPIC qui s’occupera d’avantage de matériaux locaux est un signe très positif. La présence d’un laboratoire national de travaux publics et la mise en place d’une commission de normalisation et de qualité sont des signes encourageant sur lesquels il faut s’appuyer pour développer des projets d’éco construction. La structuration de filière de matériaux locaux en Mauritanie passera par la revalorisation de ses acteurs (maitre d’ouvrage, assistance à maitrise d’ouvrage, maitrise d’œuvre, entreprise des bâtiments, formations, normalisation, acteurs de la coopération bénéficiaires) et leur consultation au préalable et leur intégration dans le processus pour lancer des chantiers pilotes au niveau national et en niveau local.

Des projets de construction en matériaux locaux peuvent être des vecteurs de créations d’emplois à travers la démarches Himo ou par la création de nombreuses petites ou moyennes entreprises pour l›exploitation et la mise en oeuvre et la valorisation des déchets par exemple. Ils contribuent au dynamisme des territoires et participent au développement de l›économie locale et réduisent les importations des matériaux de construction trop couteuses. Malgré leur valeur ajoutée en terme de qualité et de création d’emplois, les matériaux locaux souffrent encore trop d’un apriori négatif qui les associe au passé et les oppose à la modernité. C’est toute cette image qu’il faut changer grâce à un travail de sensibilisation de la population et de plaidoyer auprès des institutions publiques.

Les pouvoirs publics doivent dès lors prendre leurs responsabilités sur la question car les enjeux économiques et sociaux et environnementaux de l’utilisation de matériaux locaux de construction et de la promotion de l’éco construction sont importants. Le gouvernement pourrait ainsi dans un premier temps proposer un cadre général de développement durable, favorable à la promotion et à la production des matériaux locaux, pour assurer aux Mauritaniens un habitat de qualité respectant l’environnement et une ville durable.

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La stratégie de développement écologique et économique de DW au Burkina Faso : la construction sans bois et l’appui aux femmes potières

John NORTON, Arsène TUINA

Development Workshop, Burkina Faso

Résumé

Cet article décrit le développement des actions menées par Development Workshop autour de la construction sans bois et l’amélioration de la filière céramique des femmes de la région. Ces actions se déroulent dans la cadre d’une stratégie qui renforce l’emploi des ressources matérielles et humaines locales pour la réalisation des plans communaux de développement et l’amélioration de l’habitat et des sources de revenus au Burkina Faso. Elles sont fondées sur une collaboration tripartite entre les autorités locales, les artisans formés et DW.

Améliorer les conditions de vie, s’adapter au changement du climat et réduire l’impact de l’homme sur son environnement sont depuis 30 ans des thèmes transversaux des actions de DW au Sahel, bien avant que le changement climatique devienne un sujet incontournable. La stratégie de DW amène ses partenaires locales à s’engager dans l’orientation, la mobilisation et l’exécution du programme dans chaque commune, ce qui contribue de manière importante à la pérennité des actions de DW dans la région.

Depuis plus de 30 ans, l’ONG Development Workshop (DW) est active dans les pays du Sahel - et depuis 1995 au Burkina Faso –principalement pour promouvoir et former à la construction sans bois (CSB), à savoir la construction des bâtiments en terre crue avec des toitures en forme de voûtes et coupoles. Basées sur des techniques d’origines iraniennes et égyptiennes, celles-ci ont été adaptées par DW et par les maçons locaux au contexte sahélien à partir de 1979. Né du constat que la coupe excessive de bois pour la construction dans la région sahélienne contribue fortement à la dégradation de l’environnement, aujourd’hui le programme de DW, notamment au centre et nord du Burkina Faso, vise des objectifs plus larges.

DW soutient la création des sources de revenus pour des hommes et des femmes de la région. Les actions de formation et de démonstration améliorent la gestion locale de l’environnement et des ressources naturelles. DW développe des capacités locales pour produire des matériaux (ex. carrelages en terre cuite) et pour construire des bâtiments décents, durables et financièrement abordables dans un contexte difficile sur le plan environnemental et économique. L’acquis d’un savoir-faire nouveau est source de fierté parmi les bénéficiaires du programme. Tout se base sur l’utilisation des matériaux locaux par et pour les hommes et les femmes de la localité.

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DW insiste sur la nécessité de s’adapter aux réalités du changement de climat et son impact, y compris la disponibilité des ressources ligneuses, les changements pluviométriques – la durée des pluies par exemple – et les variations de température. A travers la formation à la construction sans bois et l’appui aux femmes potières, DW soutient notamment le relèvement des familles sinistrées par les inondations dans les provinces de Loroum et Oudalan depuis 2006 ou encore à Sanmatenga, Namentenga et Gnagna depuis 2010.

C’est dans le cadre de la décentralisation et le développement local que DW renforce et structure les liens ‘concrets’ et pratiques entre les autorités locales et les acteurs non étatiques – les artisans de proximité – dont l’objectif est de satisfaire aux besoins et aux attentes locales en matière de développement en misant sur les compétences des habitants et en exploitant les matériaux locaux et durables sur place. Cette approche renforce le partenariat entre les autorités locales et la société civile et permet d’intégrer les communautés vulnérables du centre et nord du pays comme acteurs à part entière dans le développement de leur région.

A cette fin, dans chaque commune partenaire, DW et la Mairie signent un‘protocole de collaboration’ définissant les apports précis des deux parties – financier, matériels et actifs – et qui débouche sur des stages de formation des maçons débutants et de femmes potières, mais aussi sur des stages sur divers sujets pointus (entretien, devis, dessin de plans), sur la création de groupements d’intérêt économique (GIE) qui permettent une meilleure gestion des activités par des groupes d’hommes et femmes. Le protocole vient renforcer les stratégies des autorités locales pour réaliser leurs projets, identifies dans les plans communaux de développement (PCD),en se basant sur l’emploi des ressources humaines et matérielles locales.Et exploiter les ressources locales, c’est développer l’économie locale, alors que très souvent bien au contraire ce sont les entreprises des villes qui sont retenues pour des réaliser les projets des communes rurales.

Dans le programme de DW, deux thèmes sont importants :

- La construction sans bois

- La production efficace de la céramique par des femmes.

DW forme les jeunes à la construction sans bois – plus de 600 maçons débutants formés en 2012. Après trois semaines de formation sur des structures spéciales, chaque stagiaire construit (et finance) sa propre maison sans bois – toitures voutée ou à coupole, case ronde ou rectangulaire. Ceci représente l’achèvement de sa formation initiale, et sa carte de visite dans sa communauté. DW continue de soutenir les maçons au cours des années en leur proposant des stages avancés sur divers sujets – la préparation de devis, le dessin des plans, l’entretien, le marketing. Les maçons formés ont également accès aux 150 maçons formateurs et chefs de chantiers CSB qui habitent la région et qui assurent la formation et l’assistance technique – une service de proximité 100% burkinabè. La construction sans bois est économique (en fonction des finitions choisis), écologique et très confortable. Par les choix de matériaux (100% terre) et les principes d’orientation et de ventilation

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transversale, les maisons sont réputées pour leur confort en toute saison. Elles économisent du bois, environ 56 mètres linéaire de poutres et 12 stères de lattes pour 30m² de construction. La construction sans bois n’est pas un seul type de bâtiment, bien au contraire c’est un système de construction qui permet aux maçons de construire une grande diversité de maisons et de bâtiments, allant de petites cases rondes aux villas de luxe, salles de classe et musées. Les grands chantiers sont souvent entrepris par des GIE de maçons, ce qui leur apportent des revenus, et en même temps permet de « subventionner » les projets plus modestes.

DW oeuvre aussi pour une filière céramique écologique et efficace. Depuis 1998 DW travaille avec des femmes potières présentes partout dans la région. Ces femmes sont déjà impliquées dans les travaux de finition et décoration des maisons CSB et dans la production de gouttières adaptées à la CSB. DW propose aux groupements de femmes des fours fermés pour la cuisson des produits céramiques. Les fours sont construits par des maçons CSB. Les fours en CSB permettent aux femmes de réaliser une économie de plus de 80% en énergie par kilogramme de produit vendu. Pour la première fois la production céramique devient rentable, les femmes gagnent de l’argent et diminuent la consommation des combustibles – bois et bouses de vache - de manière très importante. La poterie est une des rares activités économiques qui s’intègre parfaitement au rythme de vie quotidien des femmes, et le gain en productivité les libère de plusieurs tâches onéreuses, alors que leurs revenus leur permettent typiquement de soutenir la scolarisation des enfants. Grâce aux fours de nouveaux produits, comme des carreaux en terre cuite pour le sol, deviennent possibles et ceux-ci créent de nouveaux marchés lucratifs.

L’originalité de l’action de DW consiste à lier le développement de compétences locales et la promotion de l’emploi de matériaux locaux et de technologies écologiques et durables avec la mise en place des stratégies de développement durable et à haute intensité de main d’oeuvre locale dans les communes et les municipalités de la région. Ces derniers contribuent financièrement à l’application de la stratégie, investissant en des bâtiments communautaires (santé, éducation...), et faisant travailler ainsi ces budgets au profit de l’économie locale. L’approche contribue également à pérenniser les actions de DW dans la région.

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Notre aventure en tant qu’auto-entrepreneur en production de briques autobloquantes à madagascar

ANDRIANIRINA R.,

ridjand@yahoo.frCF HIMO , Antsimotsena Sabotsy, Madagascar

Résumé

Préambule

Les expériences énumérées dans la présente communication sont le résultat de l’application professionnelle de l’art de l’ingénieur et des concepts de l’entrepreneuriat dans le cas d’une PME spécialisée en la production de BATC.

Problématique

A Madagascar le besoin annuel en salles de classe est de 3.000/an à 5.000/an. De plus, Madagascar se trouve dans une position géographique vulnérable aux cyclones qui détruisent plus de 2.000 salles de classe par an en moyenne. La construction de salles de classe est un investissement incontournable de l’Etat le plus budgétivore, et la construction conventionnelle tout en Béton Armé et en aggloméré de ciment adoptée depuis l’indépendance est une construction consommatrice d’énergies grises énormes, au dépourvu de l’environnement.

Le système de construction conventionnel est si sophistiqué et en même temps si onéreux pour les villageois dans les coins les plus reculés de Madagascar que cette situation ne permet pas à ces derniers de participer à leur développement durablement.

Suite à ses constats, l’UNICEF avec l’Etat Malagasy ont lancé un programme : « Construire des Ecoles Amies des Enfants et de l’Environnement ».

L’approche était d’essayer de minimiser l’empreinte écologique lors de la construction des salles de classe :

- En revoyant la conception des salles de classe,

- En optimisant l’utilisation des matériaux locaux existants sur le site ;

- En utilisant des BATC pour la solution en édification de murs ;

- En intégrant les villageois au processus de la construction des salles de classe.

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Conception d’équipements de production pour la production de BATC

Quand UNICEF s’est lancé sur leur projet « Construire des Ecoles Amies des Enfants et de l’Environnement » c›est-à-dire utilisé des éco matériaux. Rares sont les PME qui ont pu s’y lancer car pour la construction de salles de classe avec des briques autobloquantes en terre comprimée similaire aux produits fabriqués par les machines HYDRAFORM en Afrique du Sud qui se vend à 35.000 USD l’unité, c’est une somme astronomique pour tous. Mais on a voulu relever ce défi car à Madagascar, si on veut entreprendre et qu’on est limité par le budget il faut savoir « bricoler avec intelligence ».

Pour notre cas, après diverses recherches nous nous sommes lancées à concevoir une machine artisanale manuelle.

Nous avons donc adopté les concepts suivants pour pouvoir créer et innover :

- D’abord la technique du « concassage », c’est l’approche par laquelle on essaie de briser les problèmes rencontrés, de les rendre en mille morceaux afin de faciliter l’émergence de la solution au problème

- Puis la technique de « l’assemblage », c’est à dire essayer de combiner des idées, des concepts, des outils, des machines de différentes utilisations pour engendrer une nouvelle chose…

Manque de fonds pour la production de presse

Avec quelques économies en tant que ex-salarié, on a conçu un prototype de presse. Un business plan ficelé et « une certaine idée théorique » de la production de blocs en géo-béton, on a utilisé tous les moyens pour décrocher un contrat de production de BATC avec l’Agence UNICEF Madagascar.

Le contrat en main, on a consulté la banque pour nous financer le besoin en trésorerie de la PME. Notre idée était de finaliser le prototype de presse avec le fond décaissé par la banque et assurer en même temps le besoin en trésorerie de la production des BATC pour la réalisation de 12 salles de classe. Un pari fou qu’il fallait réaliser pour pouvoir survivre. En cours de production on a rencontré plusieurs problèmes tels que :

- Les pièces des machines qui se cassaient tout le temps : ce qui a rendu nos chefs de production, malgré eux, à des fins mécanicien à force de réparer les presses ;

- La formulation des briques étant approximative, a rendu la qualité aléatoire (la

résistance à l’écrasement à sec et humide) ;

- Le rendement de production très faible ;

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Apprentissage des erreurs du passé

Pour continuer l’aventure, on tirait des leçons de nos erreurs et surtout il fallait bannir le découragement. On a donc revu les points suivants :

- Redimensionnement des pièces des machines qui se cassaient souvent ;

- Adoption d’une « formulation » bien déterminée compatible au gîte d’emprunt ;

- Ordonnancer convenablement les tâches afin d’atteindre les rendements théoriques des blocs produits par les presses manuelles ;

- Renforcer les compétences de la main d’oeuvre de production et du personnel techniqued’encadrement.

Inexistence de structure d’appui aux innovateurs

A Madagascar, il n’y a pas de structure, ni d’organisme, ni mécanisme d’appui pour les apprentis créateurs et apprentis innovateurs, ainsi, pour pouvoir avancer, il fallait utiliser ses propres moyens qui souvent limitent les résultats car innover coûte et la plupart du temps le découragement prends le dessus.

Pour notre cas, on a profité des petits contrats acquis pour développer de nouveaux prototypes et pour essayer de nouveaux processus de production au dépourvu de la trésorerie de l’entreprise et aux risques qui pourront en découler.

Suite à suivre

Les prototypes de presse développés et les processus de production nécessitent des études approfondies, ceci :

Pour le cas des équipements de production :

- Redimensionner toutes les pièces

- Réaliser les nomenclatures des pièces

- Revoir le design pour accroitre le rendement et pour rendre low cost les équipements

- Concevoir de nouvelles formes de briques plus économique et en même temps plus performante

- Utiliser les mêmes presses à brique pour produire d’autres solutions en revêtement et en couverture

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Pour le cas du processus de production :

- Essayer d’autres type de liants possibles afin de diminuer le coût de revient des blocs produits, par exemple : utilisation de fibres naturelles, trouver des nouvelles formules en combinant la chaux et la pouzzolane, utiliser d’autre liants organiques, utiliser des matériaux recyclés en guise de liant, par exemple de la plastique usagée …

- Des formules type par région pour la production des BATC devront être aussi élaborées à partir des données des chantiers tests qu’on a réalisé à Madagascar.

Pour le cas de la vulgarisation de la technologie :

- Sensibiliser les maitres d’ouvrages et les maîtres d’oeuvre en ce qui concerne les constructions durables et l’ « acte citoyen » par l’utilisation des éco-matériaux ;

- Avoir des agréments des laboratoires de notoriétés reconnus pour appliquer à grande échelle la technologie ;

- Elaborer des normes sur les géo-matériaux ;

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La préfabrication dans la construction

LILIOU N.

Groupe Kanazoe, Burkina Faso

Résumé

La préfabrication consiste à fabriquer à l’écart du site de construction de l’ouvrage des éléments d’un ouvrage qui sont traditionnellement construits sur place, puis a les assembler sur le site de l’ouvrage pour le former. Les éléments préfabriqués sont des matériaux de construction en ciment, leur production sur site permet de limiter l’empreinte écologique des constructions ; grandes consommatrices de gaz à effet de serre. En effet, le béton préfabriqué offres des avantages de réduction des pertes lors de la construction environ 3% pour les préfabriqués contre 5% à 10% pour les éléments conçus sur chantier, 80% d’économie de bois de construction est également à noter. De plus les matériaux rejetés peuvent être recycles puisque la production du béton est faite en un seul lieu sous des conditions contrôlées, les moules de bois et d’acier peuvent être utilisés à plusieurs reprises avant d’être recycles. Il y a également moins de poussière et de bruit sur le chantier, car seules les unités préfabriquées requises y sont livrées. Ceci est particulièrement avantageux dans les zones urbaines où il est primordial de réduire les perturbations de la circulation et des nuisances sonores. Enfin, la durée de vie des ouvrages est accrue du fait de l’augmentation des résistances du béton, obtenue essentiellement par l’optimisation Des dosages en eau et du squelette granulaire ; ce qui permet de diminuer l’impact des matériaux surtout lorsque ceux-ci sont émetteurs de gaz à effet de serre. L’utilisation des préfabriqués au Burkina Faso devrait permettre d’inscrire réellement les constructions dans le développement durable. Pour cela, il faudrait associer aux efforts de recherche et de développement une politique volontariste, impliquant tous les acteurs du secteur.

Sous-thème 9 : Technologies et Produits

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La production mécanisée des blocs de latérite de construction

I.TRAORE,

administrateur d’ITALBRIK, membre d’Acanthe – Ouagadougou, Burkina Fasoissouf.traore@ame.imptob.com

Résumé

Introduction

Les latérites sont des roches rougeâtres qui se forment dans des climats tropicaux là où on observe une alternance de saison sèche et humide. Ce terme désigne également l’ensemble des matériaux meubles ou indurés utilisés dans la construction. La latérite indurée est artisanalement exploitée pour construire des édifices et des caniveaux dans plusieurs régions du Burkina. En partant d’un constat et d’une conviction sur la nécessité d’adapter l’habitat à la réalité climatique, nous nous sommes intéressés à ce matériau disponible sur la quasi-totalité du territoire.

Notre climat sahélien chaud et sec et la constante augmentation du prix de l’énergie, nous commande d’identifier et d’encourager la diffusion des matériaux les mieux adaptés à cette réalité. Le Bloc de Latérite Taillé (BLT) fait partie de cette gamme de matériaux adaptés à nos contraintes climatiques et énergétiques.

Les « Pères Blancs » et les Armées coloniales ont largement utilisé le BLT pour se prémunir de la rudesse du climat local pendant presqu’un siècle.

En 2005, une étude du marché des briques à Ouagadougou et à Bobo-Dioulasso nous a confirmé le besoin de construction en briques latéritiques. A Ouagadougou sur les 525 personnes interviewées, 30% souhaitent utiliser les briques en latérite. A Bobo-Dioulasso sur les 200 personnes interviewées, 33% souhaitent utiliser les briques en latérite.

Les raisons de ce choix sont les suivantes :

- La beauté du BLT,

- Le confort thermique,

- Une meilleure protection balistique,

- La solidité du matériau,

- La faible consommation du ciment et d’eau pendant la construction.

Malgré cet intérêt pour ce matériau, l’utilisation des BLT reste confidentielle dans le pays.

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Aussi, l’étude de marché a permis aussi de dégager les obstacles suivants pour l’utilisation des BLT :

- Le produit est difficile à trouver sur le marché,

- Il faut des maçons qualifiés pour les utiliser de manière esthétique,

- Le rendement à la construction est plus faible (12 parpaings contre 18 briques de pierre au m²).

A partir de ces contraintes, nous avons travaillé à lever ces obstacles en misant sur une nouvelle approche de l’extraction.

La technologie de production : l’innovation de rupture

Au vue des avantages incontestables du matériau, nous avons axé notre recherche sur la levée des contraintes avec l’ambition de parvenir à une production massive et de qualité.

Le schéma classique de l’industrie de la pierre taillée est le suivant :

- décapage de la carrière,

- découpe de gros blocs pesant plusieurs tonnes,

- manutention / transport par des moyens lourds jusqu’à l’usine de sciage,

- usine de sciage où l’on découpe produits finis de plus petites tailles,

- utilisation de l’eau à la carrière et à l’usine pour refroidir les outils de coupe.

Une rapide analyse de la valeur du produit fini (BLT) démontre que son prix de vente est incompatible avec le niveau d’investissement nécessaire au process.

De plus, l’utilisation de l’eau à la carrière engendrera de la boue rendant ainsi le travail très sale et très compliqué. Et l’eau est une ressource très rare dans nos régions.

Il nous fallait innover et trouver une solution qui prenne en compte les contraintes et qui soit économiquement viable. L’idée fut de supprimer certaines étapes du process pour réduire considérablement les investissements et de ne pas utiliser de l’eau pour rendre l’environnement de travail propre et facile. Cela annulait aussi l’investissement dans un forage sur la carrière.

Les utilisations du BLT et exemples

- Les caniveaux de drainage

- Les pavages

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- Les bâtiments

- Les clôtures

L’intérêt des BLT pour les utilisateurs

La réduction du coût de construction du m² tout fini par rapport au parpaing de ciment avec les méthodes habituelles de construction : une estimation rapide montre que le coût de construction du m² de mur tout fini en BLT est moins cher de 20% que celui en parpaing dans le cas où le BLT est utilisé comme un matériau de remplissage. Lorsque l’on utilise les BLT comme matériau porteur, la suppression des raidisseurs et autres bétons permettent une réduction d’environ 50% du coût du gros œuvre. Il faut une vraie révolution intellectuelle chez nos Ingénieurs et Architectes pour profiter de cette opportunité.

- Le confort thermique et la réduction de la facture d’électricité : C’est l’argument le plus important pour les utilisateurs de BLT. L’utilisation du BLT permet d’économiser au minimum 30% des couts de climatisation du bâtiment durant tout son cycle de vie (entre 30 et 70 ans). Cette somme peut atteindre dans le cas d’une habitation de 100 m² plus de 30 millions de FCFA.

L’intérêt pour l’économie burkinabè

- Les économies budgétaires de l’Etat aussi bien au niveau des investissements qu’au niveau du fonctionnement dans le cadre d’un lancement d’un programme d’investissement public éco responsable.

- L’amélioration de la balance commerciale par la diminution des importations de combustible et de clinker pour le ciment. La réduction des besoins de climatisation ramenée à l’échelle du pays va réduire les besoins d’investissement en moyens de production d’électricité à périmètre constant le montant des subventions de l’état à la production d’électricité. Elle va entrainer aussi la réduction de la facture énergétique du pays et limiter l’importation de clinker.

- Le développement d’une filière économiquement viable source d’emplois stables et de recettes fiscales pour l’Etat.

Conclusion

Le Burkina Faso possède une ressource dans son sol capable de favoriser un développement endogène et durable par la création d’emploi et de richesse. Il reste toutefois un travail important à faire pour l’émergence complète de cette filière. Une réflexion devrait être menée avec l’Etat et l’ensemble des acteurs de l’industrie du bâtiment pour créer les conditions de son développement selon un modèle économiquement viable.

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Cematerre : matériau de construction à base de terre crue

Alain LEFEBVRE1 ; Mathieu LEFEBVRE1 ; Jean-Elie DANDJINOU2 ; Said TAIBI3; Olivier CRUMEYROLLE3; Jean-Marc KANEMA3; Akli HIBOUCHE3; Joanna EID3

1 CEMATERRE, Gonfreville l›Orcher ; alain.lefebvre@cematerre.com2 AUXITEC Batiment, Le Havre Cedex ; jean-elie.dandjinou@auxitec.fr3 Université du Havre, Laboratoire LOMC, CNRS UMR Le Havre; said.taibi@univ-lehavre.fr

Résumé

L’utilisation des éco-géo-matériaux, qui sont des matériaux naturels non transformés comme la terre crue, porteurs d’une énergie grise proche de zéro, s’avère aujourd’hui particulièrement pertinente dans la nécessaire démarche de bâtir durable.

Cette communication traite d’un matériau de construction dénommé « Cématerre », matériau imaginé, conçu et mis en oeuvre par une PME française innovante dans le domaine du génie civil. La démarche scientifique est multi-échelle :

- À l’échelle macroscopique (laboratoire et in-situ), l’étude vise à optimiser des formulations expérimentales à base de terre crue prélevée au voisinage du site du projet de construction, de liants hydrauliques (ciment, chaux, adjuvants,…), de fibres végétales,… selon des critères hydro-mécaniques (modules, résistances, succion, fluage, fissuration...), hygrométriques (transferts dans le milieu poreux) et hygro-thermiques (conductivité, inertie,..). Des plans d’expérience traitent notamment de l’influence des types de liants et leurs dosages, l’effet des liants sur la fraction fine argileuse des sols, l’effet des renforts à l’aide de fibres végétales, le temps de cure..., sur la résistance mécanique, le module de déformation et les propriétés thermiques.

- À l’échelle microstructurale, la caractérisation physico-chimique de la fraction argileuse (< 2 microns) est nécessaire pour la mise en évidence des interactions feuillets-fluide interstitiel (retrait-gonflement, fissuration..), des interactions argiles-liants (échanges cationiques et réactions pouzollaniques), et des interactions matrice argileuse-inclusions (fibres végétales…).

A ce jour, plusieurs bâtiments « prototypes » ont été réalisés par l’entreprise Cématerre en Haute Normandie en France avec ce matériau. Ces bâtiments sont instrumentés par le laboratoire LOMC de l’université du Havre (déformation, humidité, température) pour permettre un retour d’expérience sur plusieurs cycles saisonniers afin de disposer des paramètres hydro-hygro-mécaniques permettant de valider les lois de comportement des modèles numériques.

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L’objectif à court terme vise l’élaboration de fiches « matériaux » (classification) permettant l’optimisation d’une formulation en fonction de la qualité du matériau naturelle (terre) disponible localement. A moyen terme, ces classifications vont contribuer à la mise en place de recommandations en direction des maitres d’œuvres et professionnels de ce secteur innovant, recommandations quasi-inexistantes aujourd’hui.

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Résumé des posters

Abstract of posters

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Study and development of a stabilization process of compressed earth blocks (ceb) using geopolymers

ILBOUDO A1,2., SOBOYEJO W. O.2, MESSAN A.1, TSOBNANG F.1

1 Laboratoire Eco-Matériaux de Construction (LEMC), CCREHD, 2iE, Ouagadougou, Burkina Faso2 Departement of Materials Science and Engineering, AUST, Abuja, Nigéria

Abstract

Earth as a building material is available everywhere. In developing countries, earth construction is economically the most efficient means to house the greatest number of people. Compressed Earth Blocks (CEBs) have been developed to replace traditional earth construction techniques such as adobe bricks suffering for example, from water attack and cracks. Ordinary Portland Cement (OPC) remains the most widely used stabilizer of CEBs. However, OPC has a number of drawbacks such as its significant water absorption and shrinkage over time. Perhaps of greater concern, OPC uses a substantial amount of energy and minerals in its production. More importantly, besides the relatively high cost, OPC production has harmful effects on the environment. There is therefore, a need to develop a better stabilizing material. This thesis explores the potential of kaolin-based geopolymers in the improvement of the physical, mechanical and thermal properties of CEBs.

Using a mechanical press TERSTARAM, compressed stabilized earth blocks with 5, 10 and 15% geopolymers paste (GP) were produced. As a reference material, 10% OPC containing blocks were also produced. The geopolymerized blocks were tested at 14 days while the characterizations of the OPC stabilized blocks were done at 21 days. Results revealed improvement of the blocks intrinsic properties by GP stabilization. The best physical and mechanical properties were obtained with specimens containing 10% GP. The water absorption percentages of 10% GP containing materials were as low as 9.26% (by submersion) and 1.08% (by capillarity). Furthermore, their wet and dry compressive strengths were 5.37 and 7.71 respectively. Also, their resistance to three-point bending was averagely 2.83 MPa, which is not quite good for CEB. On the other hand, 5% GP containing blocks had the optimum thermal conductivity (0.82 W/m.K), thermal diffusivity (0.43 mm2/s), and heat capacity at constant pressure (4.06 MJ/m3.K). A portable Ultrasonic Pulse Velocity Tester was also used to assess the dynamic Young’s moduli of the various samples. The results showed a strong correlation between mechanical strengths and pulse velocity of the blocks.

Poster 1

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Influence de la classe granulaire sur les caractéristiques thermo-physique et mécanique des briques de machefer de charbon stabilisées au ciment

Influence of particle size range of the thermo-physical and mechanical characterization of bottom ash bricks stabilized with cement

B. ZAGRE; J. R.MINANE; A. MESSAN; A.LAWANE; K. KOKOLE; F. TSOBNANG.

Laboratoire Eco-Matériau de Construction

Résumé

Le présent rapport présente une étude menée sur l’influence des classes granulaires sur la caractérisation mécanique, thermo-physique et la résistance au feu des briques de mâchefer de charbon de la SONICHAR stabilisé avec 10% de ciment. Trois types de formulations ont été faites en fonction des classes granulaires suivantes : 0/5, 0/2.5 et 0/0.160 mm.

Les essais de résistance à la compression mono axiale réalisés après 28 jours ont montré que les trois types de briques avaient des résistances supérieures à la valeur normative de CRATerre (4MPa). Les briques de la classe granulaire de 0/5 ont donné des résistances de 5,04 MPa, celles de la classe 0/2,5 ont des résistances de 4,71MPa et enfin 5,07 MPa pour les briques de la classe 0/0.160mm. Par ailleurs la résistance à la flexion à 3 points des briques donne des valeurs de l’ordre de 1.2 à 1.32 MPa après 28 jours de cure.

La diffusivité thermique des trois types de briques est très faibles de l’ordre de 0,2 à 0.26 mm²/s. les valeurs de la conductivité thermique des briques sont de 0.400, 0.377 et 0.272 W/mK respectivement pour les classes 0/5, 0/2.5 et 0/0.160 mm. Ces résultats obtenus montrent que ces valeurs restent inférieures à ceux des matériaux conventionnels (BTC, parpaing usuels..). Les valeurs des densités effectives de l’ordre de 2.2 t/m3 et des densités apparentes de l’ordre de 1.13 à 1.18 t/m3 des trois types de briques, sont toutes conformes à la bibliographie.

Après un cycle de chauffage-refroidissement aux températures de 200°C et 400°C, on constate que les résistances à la compression des briques sont supérieures à celles à la température ambiante, tout en restant supérieur à 4 MPa. A 200°C on obtient des résistances de 5.46, 5.65, et 7.63 MPa ; à 400°C on a des résistances de 5.22, 5.02 et 7.40MPa, respectivement pour les classes 0/5, 0/2.5, et 0/0.160 mm.

Poster 2

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Eco-ciment à base de machefer de charbonEco-cement with bottom ash

N. SAVADOGO, A. MESSAN, A. LAWANE, K. KOKOLE, J.R. MINANE, F. TSOBNANG

Laboratoire Eco-Matériaux de Construction (LEMC)

Résumé

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet de « Valorisation du mâchefer de charbon produit dans les usines de la SONICHAR » ; il vise à recycler les quantités importantes de mâchefers de charbon produit par l’entreprise SONICHAR dans divers secteurs notamment dans le domaine du génie civil. La présente étude expérimentale porte essentiellement sur la possibilité d’utiliser les mâchefers comme addition partielle en masse au ciment Portland. Elle évalue l’activité pouzzolanique du mâchefer en comparant les caractéristiques physiques et mécaniques d’un mortier témoin en ciment de type CEMI 42,5 de la société CIMTOGO et d’un mortier de ciment du même type avec ajout de 5- 25%de mâchefer.

L’étude des caractéristiques mécaniques et de l’indice de pouzzolanicité ont montré que la silice présente dans le mâchefer réagit avec la portlandite de l’hydratation du ciment pour former des CSH de deuxième génération. L’incorporation des cendres volantes de mâchefer, sous forme de substitution au ciment Portland permet d’obtenir une nouvelle variété de ciment composé avec une substitution de 15% de ciment par le mâchefer.

Poster 3

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Valorisation des déchets industriels : cas de la chaux éteinte à travers la stabilisation des BTC

Development of industrial waste: slaked lime through the stabilization of compressed earth blocks (ceb).

S. O. SORE, K. KOKOLE, R. MINANE, A. MESSAN, F. TSOBNANG, E. DAMIBA,

Laboratoire Eco- Matériaux de Construction (CCREHD/LEMC), Burkina Industrial Gaz (BIG)

Résumé

En Afrique, les matériaux de construction usuellement utilisés sont le béton et le mortier qui présentent un certain nombre de désavantages tels que leurs impacts dommageables sur l’environnement et leurs mauvaises propriétés thermiques. Le souci de fabriquer des briques de terre ayant de bonnes propriétés mécaniques et thermiques a fait l’objet d’une étude. C’est dans ce cadre que le Laboratoire Eco-Matériaux de Construction du 2IE s’est lancé dans la valorisation des déchets industriels (Chaux éteinte) de BIG à travers la stabilisation des BTC. Ce mémoire met donc en évidence la valorisation de la chaux éteinte dans l’amélioration des propriétés physico-mécaniques, et thermiques des BTC.

Des BTC stabilisés à 10, 15% et 20% de chaux éteinte ont été produits à l’aide de la presse mécanique TERSTARAM. Comme matériau de référence, des briques contenant 10% de ciment ont également été produits. Les BTC stabilisés à la chaux éteinte ont été testé à 45 jours de cure tandis que les caractérisations des BTC stabilisés au ciment ont eu lieu à 21 jours de cure. Les résultats ont révélé une amélioration des propriétés intrinsèques des BTC par la chaux éteinte. Les meilleures propriétés physiques et mécaniques ont été obtenues avec les échantillons de BTC contenant 15% de chaux éteinte. Les pourcentages d’absorption d’eau des BTC contenant 15% de Chaux éteinte ont été d’environ 9.29% (par submersion) et 5.88% (par capillarité). En outre, leurs résistances à la compression sèche et humide ont été respectivement de 5.02 et 3.03MPa. Aussi, la résistance moyenne à la flexion a été de 1.27MPa. Par ailleurs, ces briques ont obtenu une conductivité thermique (1.01 W/m.K), une chaleur spécifique (2.50 MJ/m3.K) et une diffusivité thermique (0.41 mm2/s), minimales. Un Testeur de Vitesse de Pulsation Ultrasonique portable a aussi été utilisé pour évaluer les modules dynamiques de Young des différents échantillons. Les résultats ont montrées une corrélation forte entre résistances mécaniques et vitesse de pulsation des blocs.

Poster 4

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Conception d’éco-habitats en blocs de latérite taillés au Burkina Faso

A.LAWANE1, 2*, A. PANTET1, 2 , A. MESSAN1, R. VINAI1, J.H. THOMASSIN1

1 Laboratoire Eco-Matériaux et Techniques de Construction (LEMC); 2 Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC) à l’université du Havre, (*) abdou.lawane@2ie-edu.org

Résumé

Le Bloc de Latérite Taillé (BLT) est peu utilisé dans les constructions traditionnelles de l’Afrique tropicale bien que la roche latéritique y soit en abondance. Un des problèmes majeurs de l’utilisation du matériau latérite semble être le manque de critères standardisés pour en évaluer les performances. Ce constat de « vide normatif » était compréhensible il y a quelques années encore, mais il ne se justifie plus aujourd’hui. Un certain nombre de pays d’Asie et d’Amérique ont élaboré des normes pour valider l’emploi du matériau, mais pour les latérites africaines, malgré les multiples recherches menées, cette normalisation n’existe toujours pas. Il est donc essentiel de reprendre ce travail inachevé de caractérisation des latérites.

Ce travail fait suite à une série des caractérisations physico-chimiques et mécaniques menées sur les BLT de Dano. Il a pour objectifs de simuler la stabilité mécanique des habitations construites avec ces BLT (évolution des déformations et concentration des contraintes dans les façades porteuses). La méthode des éléments finis et l’Eurocode sont les bases de calcul de cette simulation sous le Logiciel Robot.

Il ressort que pour des bâtiments à usage d’habitation soumis à leur poids propre et à l’effet du vent, les déformations et la répartition des contraintes sont acceptables avec un facteur de sécurité de l’ordre de 10. Cependant on observe une concentration des contraintes au niveau des ouvertures du bâtiment.

Poster 5

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Simulation du comportement thermique de trois batiments en BTC, BLT et agglomères de ciment

R. TCHOUATEU1; J. R. MINANE1; M. KABORE2; F. TSOBNANG1; A. DURET3 1. Laboratoire ECO-MATERIAUX DE CONSTRUCION (LEMC); 2. Laboratoire Energie Solaire et Efficacité Energétique (LESEE)3. Laboratoire d’Energétique Solaire et de Physique du Bâtiment (LESBAT)

Résumé

La connaissance du comportement thermique des matériaux est d’une importance capitale, pour permettre aux acteurs de la construction de faire des choix judicieux pour la mise en œuvre des bâtiments performants et efficace en énergie.

Nous présentons une étude comparative du comportement thermique sur trois enveloppes de bâtiments BTC (Brique de terre comprimées, BLT (Brique de latérite taillées), et Agglomérés de ciment), avec des toitures respectives en béton et en tôle d’aluminium. La modélisation et la simulation ont été menées grâce au logiciel EnergyPlus.

De cette étude, il ressort que les BLT et BTC, du fait de leur inertie, entrainent un déphasage du transfert de chaleur vers l’intérieur du bâtiment ; par rapport au bâtiment en parpaing durant la phase surchauffe. De même les toitures en dalle de béton sont plus isolantes que celle en aluminium.

Ceci se traduit par le fait que ces matériaux présentent de bonne inertie thermique, ce qui leur permet donc de régulariser et de diffuser de façon graduelle la température dans le bâtiment.

Poster 6

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Matériaux bio-sources : Influence du néré et du karité sur les propriétés physico-mécaniques des BTC

Y. TRAORE, A. MESSAN, K. KOKOLE, R. MINANE, A. LAWANE, F. TSOBNANG

Laboratoire Eco-Matériaux De Construction (LEMC)

Résumé

Les Briques en Terre Comprimée (BTC) représentent une évolution moderne des briques en terre moulée. Ce procédé de construction constitue une réelle amélioration des techniques traditionnelles de construction en terre. Toutefois, des études montrent que les BTC présentent une durabilité faible par rapport aux briques à base de mortier de ciment. Dans le but d’améliorer cette durabilité, nous nous sommes intéressés à l’influence que pourrait avoir certains adjuvants végétaux Parkia biglobosa (néré) et Vitellaria paradoxa (karité) sur les propriétés physico-mécaniques des BTC.

Des essais d’identification au laboratoire ont permis de caractériser une latérite riche en éléments fins (ϕ < 80μm de plus de 44%) avec près de 25% d’argile qui a servi à la confection des BTC stabilisées à 10% en masse de ciment. Pour les besoins de l’étude trois formulations fonction de la nature de l’adjuvant végétal utilisé ont été faites. L’eau de gâchage a été substituée par des solutions de décoctions de néré et de karité. Ces solutions de traitement concernent deux décoctions de cosses de néré dosées à 50g/l et 100g/l en masse de néré et de l’eau résiduelle issue de la fabrication du beurre de karité. Une dernière formulation exempte de tout adjuvant végétal a été ajoutée pour tenir lieu d’échantillon témoin pendant les expérimentations. Compte tenu de la faible teneur en matières sèches des solutions adjuvantes (<4%), l’eau de gâchage a été substituée dans le mélange par celles-ci.

Après une cure de 28 jours, l’analyse des propriétés physiques montrent que le traitement au néré réduit la capacité d’absorption d’eau des BTC. Par ailleurs, on constate également que la concentration de la solution en adjuvants végétaux influence le comportement mécanique des BTC. En effet, une décoction en cosses de néré dosée à 100g/l en masse de néré améliore la résistance à la compression des briques de 10%. On pourrait donc envisager l’amélioration des propriétés physico-mécaniques des BTC pour un taux de stabilisation au ciment plus faible.

Poster 7

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Imperméeabilisation des bassins de collecte des eaux de ruissellementWaterproofing ponds collection of surface runoff

T.I.BRAHIM1, K.KOKOLÉ1, S.FOSSI2, K.S.DA SILVEIRA2

1 Laboratoire Eco Matériaux de Construction (LEMC)2 Laboratoire Hydrologie et Ressources en Eau (LEAH)

Résumé

Le présent rapport met en évidence les études effectuées pour avoir une bonne connaissance de la nature du sol et sa capacité de rétention qui sont les éléments nécessaires pour la réalisation d’une infrastructure de rétention d’eau. Dans un premier temps, on donnera plusieurs définitions sur les caractéristiques géométriques des bassins et sur l’infiltration, la conductivité hydraulique, la texture et la structure du sol. Dans un second temps, il a été établi une description des essais d’identification des échantillons et d’infiltration du sol ainsi qu’une interprétation des résultats pour tenter de corréler la conductivité hydraulique et les propriétés des matériaux. Enfin on étudiera les options d’imperméabilisation envisageables à chaque bassin de collecte des eaux de ruissellement.

Poster 8

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Etude de la connexion de cisaillement dans les poutres mixtes bois-beton

E. BAITE3, E. FOURNELY1,2, A. MESSAN3, A. BOUCHAÏR1,2,3

1 Clermont Université, Université Blaise Pascal, Institut Pascal, Clermont-Ferrand, France2 CNRS, UMR 6602, Institut Pascal, Aubière, France3 2IE, Ouagadougou, Burkina Fasoedem.baite@etud.2ie-edu.org, eric.fournely@univ-bpclermont.fr, adamah.messan@2ie-edu.org, abdelhamid.bouchair@univ-bpclermont.fr

Résumé

Les structures mixtes associant des matériaux de qualités différentes mais complémentaires représentent une alternative intéressante en comparaison avec les techniques traditionnelles mono-matériaux. Dans la construction les associations les plus courantes des matériaux concernent les structures bois-béton ou acier-béton. Dans ces structures, le béton est mobilisé dans son domaine de prédilection associé à sa bonne résistance en compression. Le bois et l’acier remplissent la fonction de résistance en traction. Ainsi, une section mixte a des caractéristiques de résistance et de rigidité plus élevées que celles des matériaux pris séparément pour le même poids et quantité de matériaux. Cependant, pour atteindre les performances mécaniques souhaitées il est nécessaire d’assurer la connexion de cisaillement qui s’appose au glissement entre les deux matériaux.

L’idée principale de l’utilisation d’une structure mixte, c’est de profiter des meilleurs caractéristiques de chaque matériau afin d’obtenir un élément structural efficace en ce qui concerne la résistance, la rigidité et la qualité

En plus des fonctions mécaniques optimales, les structures mixtes présentent des qualités de résistance au feu.

C’est pour ces raisons, que les structures mixtes constituent des solutions intéressantes aussi bien en construction neuve qu’en réhabilitation. Cependant, les méthodes de calcul et de dimensionnement des structures mixtes bois-béton sont peu développées. L’objectif de la présente étude est de développer un outil de calcul de la résistance et de la rigidité d’une section mixte constituée de deux matériaux différents avec prise en compte de la connexion. Le modèle s’appuie sur la décomposition de la section mixte en plusieurs couches et la décomposition de la poutre en tronçons. L’application concerne les sections mixtes bois béton (section rectangulaire en bois et dalle en béton).

Poster 9

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Les résultats expérimentaux issus de la bibliographie ou de travaux réalisés à Clermont-Ferrand sont confrontés à ceux donnés par les méthodes analytiques existantes ainsi qu’aux résultats du modèle développé. Ces comparaisons permettent de bien comprendre le comportement des poutres mixtes et les contributions des différentes composantes y compris la connexion. Elles permettent aussi de valider l’outil de calcul développé qui s’appuie sur des hypothèses de comportement linéaire mais qui est construit pour être généralisé aux comportements non linéaires des matériaux et de la connexion.

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Assemblages de structures bois-bois pour elements porteurs verticaux et horizontaux

D. DJOUBISSIÉ3, S. FUENTES1,2, A. MESSAN3, E. FOURNELY1,2, A. BOUCHAÏR1,2,3

1 Clermont Université, Université Blaise Pascal, Institut Pascal, Clermont-Ferrand, France2 CNRS, UMR 6602, Institut Pascal, Aubière, France3 2IE, Ouagadougou, Burkina Fasodecroly.djoubissie@etud.2ie-edu.org, sebastianfuentes@gmail.com, adamah.messan@2ie-edu.org, eric.fournely@univ-bpclermont.fr, Abdelhamid.bouchair@univ-bpclermont.fr

Résumé

L’utilisation du bois dans la construction connait un intérêt croissant à cause des qualités intrinsèques du matériau et de l’évolution des préoccupations environnementales…

Le matériau bois a connu peu d’études au regard de la complexité de sa nature et de son comportement (matériau fortement anisotrope, non homogène, sensible à l’humidité, à résistance limitée, …). Actuellement, les nouvelles technologies permettent de maîtriser et d’améliorer la qualité du bois et des produits dérivés manufacturés. Cependant, le développement de l’utilisation du matériau bois dans la construction est conditionné par la maîtrise du comportement des composants et de leurs assemblages. Les systèmes constitués de poteaux et de poutres peuvent être associés à des panneaux diaphragmes horizontaux ou verticaux. Ces panneaux remplissent des fonctions secondaires d’isolation et de séparation ou des fonctions mécaniques de reprise d’efforts verticaux ou horizontaux. Les résistances de ces diaphragmes dépendent de façon notable des caractéristiques de résistance et de déformation des liaisons entre leurs éléments constitutifs. Ainsi, le développement et l’optimisation des structures bois nécessitent la maîtrise du fonctionnement des assemblages et des liaisons. Les hypothèses simplificatrices relatives aux rigidités et aux résistances des assemblages adoptés dans les codes de dimensionnement des structures bois limitent les possibilités de ces structures.

La présente étude menée au sein de la plateforme Matériaux et Structures pour le Génie Civil (MSGC) de Polytech’ Clermont Ferrand porte sur la caractérisation du comportement des liaisons dans les diaphragmes bois. Ainsi, un programme expérimental est réalisé sur des essais push-out d’assemblages cloués solives-panneaux avec différentes configurations. Des essais de caractérisation des matériaux sont aussi réalisés (solives, panneaux, clous). L’objectif est

Poster 10

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d’avoir des résultats expérimentaux qui permettent d’alimenter et de vérifier les modèles analytiques existants. Les modèles analytiques permettent de déterminer la raideur relative au glissement à l’interface entre panneau et solive en considérant les caractéristiques du clou et du bois. Cette étude permet de définir le comportement des liaisons en termes de rigidité et de résistance en comparant les résultats expérimentaux à la théorie de l’analyse limite de Johansen et les valeurs prescrites par l’Eurocode 5 (Norme européenne de conception et de calcul des structures en bois). Ces valeurs de rigidité sont définies pour être intégrées dans une analyse globale du comportement d’un panneau diaphragme en bois.

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Developpement de revetements de toiture a partir des dechets plastiques

TIAM C.1, MESSAN A.1, TSOBNANG F.1, KAROUI H.2, HANFF E.3

1 Laboratoire Eco-Matériaux de Construction (LEMC), CCREHD, 2iE, Ouagadougou, Burkina Faso2 Laboratoire Eau Dépollution Ecosystème et santé (LEDES), CCREC, 2iE, Ouagadougou, Burkina Faso3 Technopole 2iE, Ouagadougou, Burkina Faso

Résumé

La croissance des Eco-matériaux dans la construction des bâtiments est de plus en plus admirable. Cependant, au niveau des revêtements de toitures, très peu d’Eco-matériaux sont mise en œuvre.

La mise sur pied des revêtements de toitures à base des déchets plastiques (les panneaux TECO) vient renforcer ce secteur des Eco-matériaux dans la construction des bâtiments. Les essais réalisés au Labo LEMC de 2iE montrent que nos produits sont d’excellents isolants thermiques (λ = 0.34 W/m.K), étanche (taux d’imperméabilité ≈ 99.2 %), mais aussi ont une bonne résistance à la traction (σ = 15.9 MPa) et un poids massique (P = 18 kg/m²) convenable à la norme NF P30-305.

Poster 11

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Développement d’isolants thermiques à base de déchets de coton Development of thermal insulation base of cotton waste

Véronique TINDANO1-2; Adamah MESSAN1 ; Elodie HANFF2 ; François TSOBNANG1

1 Laboratoire Eco-Matériaux de Construction (LEMC);2 Technopole 2iE

Résumé

Ce projet de recherche sur le développement d’isolants thermiques vise à rendre accessible des isolants thermiques innovants à base de déchets de coton des sociétés cotonnières, afin de résoudre dans les pays sahéliens les problèmes d’inconfort thermique dans le bâtiment.

La recherche au laboratoire Eco-Matériaux de Construction porte sur la caractérisation des propriétés thermiques, mécaniques, hydriques des matériaux composants, la tenue au feu et sur les techniques de mise en œuvre. Nos efforts portent également sur l’optimisation de la formulation des composites déchets de coton-liant par rapport à la conductivité thermique.

Deux gammes de produits sont proposées : des isolants thermiques en rouleaux et des isolants thermiques en panneaux, avec une conductivité thermique de l’ordre 0,065w/m.k.

Poster 12

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Levés topographiques, identification de site et travaux de terrassement pour une centrale à concentration solaire

A.SOMDA, Y. AZOUMAH, F. TSOBNANG, I. MADOUGOU, I. GUEYE.

Laboratoire Eco-Matériaux de construction (LEMC) et Laboratoire Energie Solaire et Economie d’Energie (LESEE)

Résumé

En Afrique subsaharienne, l’électricité est produite essentiellement à partir des énergies fossiles et à une moindre échelle de façon hydraulique. Les autres sources telles que le soleil sont sous-exploités. Pourtant, le rayonnement solaire excède les 2000KWh/m²/an dans cette région de l’Afrique. Une des stratégies d’exploitation de cette source d’énergie serait de mettre en place des centrales solaires à concentration. Une centrale de ce type est constituée d’un champ d’héliostats, d’un récepteur sur une tour et d’un bloc moteur. Notre étude a pour objet d’installer un pilote de centrale à tour sur le site du 2iE à Kamboinsé.

Nous nous intéressons aux études topographiques et géotechniques pour déterminer l’emplacement de certains ouvrages à construire tels que le champ d’héliostats qui revêt un intérêt capital pour le fonctionnement optimal de la centrale. Une cartographie détaillée de la zone d’accueil a été établie suite à l’exécution des levés topographiques. A travers des essais géotechniques, nous avons déterminé les caractéristiques physiques et mécaniques du sol support de la plateforme.

Sur la base de ces études préliminaires, nous avons proposé un emplacement répondant aux normes techniques et aux contraintes du projet. Ainsi, l’aire d’accueil de la centrale est de 12m*12m, soit 144m². Elle est située aux coordonnées XA=657181.969, YA=1378382.512; XB=657193.969, YB=1378370.512; XC=657193.969, YC=1378370.512; XD=657181.969, YD=1378370.512 et présente une altitude moyenne de 297,75m avec une pente moyenne de 1.61%. Le sol support est latéritique sur plus de 1.30m de profondeur avec un poids spécifique de 28.38KN/m3 et une contrainte admissible de 5.71KPa. Les terrassements sont de l’ordre de 34,54 m3 de terre à déplacer.

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Conception de la tour d’une centrale solaire en eco-materiaux sur le site de kamboinsé

Design of the tower of a solar power plant with eco-friendly materials on 2ie site

E. DJIPSU, A. MESSAN, A. LAWANE, R. MINANE, K. KOKOLE, F. TSOBNANG, Y. AZOUMAH, C. YEZOUMA

Laboratoire Eco-Matériaux de construction (LEMC) / Laboratoire Energie Solaire et Economie d’Energie (LESEE), 2iE Burkina Faso

Résumé

Le développement des infrastructures électriques constitue un élément clé à la réduction de la pauvreté et contribue de manière significative à l’atteinte des objectifs de développement du millénaire. En Afrique subsaharienne, le taux d’accès à l’électricité est généralement faible. Cependant, le continent africain fait partie des régions les plus prometteuses pour l’implantation des technologies dynamiques pour la production de l’électricité.

L’objet de cette étude est de concevoir une tour en éco-matériaux de construction, pour une centrale solaire à concentration de 100 kWth que 2iE projette expérimenter.

Le projet est constitué d’une tour de 15 m de hauteur, de 10,60 m de longueur et de 5,70 mètres de largeur. La plateforme du projet est constituée d’une terrasse de (12 m x 6 m) servant de fondation pour la tour qui recevra sur sa toiture terrasse le récepteur de la centrale solaire ainsi que les tuyauteries qui transporteront les fluides caloporteurs vers le système de stockage. Entre le 4ème et le 11ème mètre de hauteur un vide est laissé pour permettre non seulement de réduire l’action du vent sur la structure, mais aussi pour que celle si se fonde dans l’environnement de 2iE.

Pour l’ensemble de la structure, la descente de charge ainsi que le dimensionnement des tous les éléments porteurs seront effectués avec le logiciel Robot Structural Analysis 2011 (suivant la norme NV65 Mod 99 pour la prise en compte des charges du vent, le BAEL91 mod. 99 pour le dimensionnement des éléments en Béton Armé.) Des exemples particuliers ont été traités manuellement pour valider les résultats obtenus par ROBOT 2011.

Tenant compte des études géotechnique, une fondation superficielle sur semelle isolée a été choisie pour recevoir la tour.

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Etude comparative des caractéristiques mécaniques des blocs de terre comprimée stabilisés : Cas de la stabilisation à la chaux

et au ciment

Chakirou A. TOUKOUROU*, Crépin ZEVOUNOU*, Anicet YAMONCHE** et Zéphérine F. ASSOGBA*

*Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Appliquée (LEMA) Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi (EPAC) COTONOU, potemat @yahoo.fr ; chakirou .toukourou@uac.bj** IUT de LOKOSSA

Résumé

Cet article présente les résultats préliminaires de l’étude comparative des caractéristiques mécaniques des blocs de terre comprimée stabilisée au ciment et à la chaux. La présente étude rentre en ligne de compte pour l’étude de la possibilité de substitution du ciment par la chaux dans les techniques de stabilisation des blocs de terre comprimés. Cette étude, suscitée par le souci de réduction du coût des constructions, colle bien avec la politique de promotion et de la valorisation des matériaux locaux de construction au Bénin. Ce travail est axé sur l’étude comparative des caractéristiques mécaniques des blocs de terre comprimée stabilisée au ciment et à la chaux.

Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à la terre de barre stabilisée au ciment et à la chaux. Des essais d’identification au laboratoire ont permis de classer le matériau suivant la classification de la norme NF P 11 300 et le GTR. La terre de barre de Calavi contient une forte proportion de particules fines. C’est un mélange sable-argile. Son indice de plasticité montre qu’elle est un matériau utilisable dans la confection des blocs en terre stabilisée.

Les BTC stabilisée au ciment et à la chaux au même pourcentage à savoir 6-8 et 10 % ont subi des essais de compression simple, de flexion trois points, d’abrasion et d’absorption d’eau par capillarité. L’étude comparative des résultats a révélé que les BTC stabilisés au ciment sont plus résistants et moins poreux que ceux

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stabilisés à la chaux.

Etude structurale de la paroi du grenier en terre du nord du Bénin dans le cadre d’une possible augmentation de son volume de stockage

MBARKA I.1, Dr CISS A.2 et Dr GIBIGAYE M.3

1 N’Dali, Parakou, République du Bénin2 Dr Ingénieur en Structure, Directeur de Cabinet du Ministère des Enseignements Secondaires et Formations Techniques du Bénin : Cotonou République du Bénin3 Dr Géotechnicien, 2iE, Ouagadougou, Burkina Fasoissakoujob@yahoo.fr

Résumé

Le problème de la sécurité alimentaire au Bénin et surtout en zone rurale suscite de plus en plus de questionnement au regard des plus ou moins fréquentes catastrophes naturelles (sécheresse, inondation, pauvreté des terres…) auxquelles est exposé le milieu et le monde paysans. Depuis plus d’une vingtaine d’années, plusieurs projets d’Etat dont certains sous financement de la Coopération au Développement se sont intéressés à la question de l’amélioration du système de stockage des récoltes en zone rurale. L’attention de certains de ces Programmes de Développement s’est tournée vers les ouvrages traditionnels de stockage, tels les greniers en terre rencontrés au Nord Bénin.

Le grenier en terre est un ouvrage de stockage de grains d’une capacité volumique pouvant atteindre 3 m3. Il peut être décrit comme un ouvrage composé de deux coupoles tronconiques renversées l’une sur l’autre et appuyé au sol par un socle. Dans la zone d’étude, on peut enregistrer près de 35.000 greniers en terre. La forme géométrique de ces ouvrages est illustrée par la photo ci-contre.

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Peu de travaux de recherches ont été consacrés au grenier en terre. Le peu d’information disponible sur les propriétés du matériau de cet ouvrage appelé banco ainsi que sur la façon de les utiliser incite les acteurs en charge du développement rural à utiliser des ouvrages industriels éprouvés comme les silos, les magasins en matériaux artificiels pour lesquels, l’information technique est abondante dans le cadre du stockage de masse.

Le grenier en terre représente un potentiel économique et technique immense à cause :

• de son efficacité énergétique et thermique (les grains stockés, une fois bien traités ne pourrissent jamais dans le grenier) ;

• le grain stocké est à l’abri des rongeurs ;

• le matériau utilisé pour sa construction est la terre argileuse améliorée par des extraits végétaux que l’on retrouve en abondance dans toutes les zones du Bénin ;

• le matériau banco est inattaquable par les termites ;

• la construction de cet ouvrage est moins chère comparée aux ouvrages modernes actuels.

Le grenier en terre est un ouvrage de stockage très polyvalent qui se prête à la création d’une nouvelle génération d’ouvrages de stockage de masse. Largement répandu dans les localités rurales du Nord Bénin, facile à construire et à utiliser et très écologique, le grenier en terre comme ouvrage de stockage de masse demeure une possibilité inexploitée capable de favoriser le développement économique et social en milieu rural. Le grenier en terre comme ouvrage de stockage de masse peut avoir un impact important et positif sur plusieurs aspects du développement en milieu rural dans les décennies à venir.

La présente communication s’inscrit dans le cadre de la mise en place des justificatifs mathématiques et mécaniques pouvant conduire à la réalisation de greniers communautaires dimensionnés.

La méthodologiee utilisée pour l’étude est de rester le plus proche possible de la technologie traditionnelle parfaitement maîtrisée par les populations autochtones, mais de s’appuyer sur les lois de comportement en mécanique des sols, notamment le calcul à la rupture, pour déterminer la volume maximal possible de ces greniers.

Les résultats du dimensionnement ont permis d’évaluer le volume théorique qui est de 15,50 m3 représentant 5 fois la capacité des greniers de la zone d’étude. Il faudra par la suite réaliser des ouvrages réels avec ces dimensions pour corroborer nos résultats. Ainsi, nous pourrions alors conclure que la diffusion de cette approche permettrait aux populations et en toute autonomie, d’augmenter d’autant leur capacité de stockage des produits. Ce qui serait difficilement égalable à travers la construction de silos «dit modernes».

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Eco-bat : ecobilan des bâtiments, outils d’aide à la conception

D. FAVRE, A. DURET

Lab. d’énergétique solaire et de physique du bâtiment (LESBAT), Haute Ecole d’Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud (HEIG-VD)

Résumé

1. Introduction

Le domaine de la construction génère d’importants impacts sur l’environnement de par l’énergie consommée durant la phase d’occupation mais également par les matériaux de construction utilisés. Il est possible de quantifier ces impacts afin d’optimiser les choix constructifs des bâtiments de demain pour tendre vers un développement durable.

L’écobilan d’un bâtiment est un exercice long et fastidieux si l’on ne possède pas un outil adapté. Afin de répondre à ce besoin, le Laboratoire d’énergétique solaire et de physique du bâtiment (LESBAT) de la HEIG-VD a développé le logiciel Eco-Bat. Ce dernier permet, grâce à son interface graphique simple et intuitive, de modéliser très rapidement un bâtiment puis d’analyser les résultats de son écobilan à l’aide de nombreux outils graphiques. Ce logiciel se destine aux architectes et ingénieurs désireux de tenir compte des aspects environnementaux lors de la phase de conception.

2. Analyse de cycle de vie

Chaque processus rencontré durant le cycle de vie d’un bâtiment engendre des impacts sur l’environnement. Ces impacts peuvent être des ressources utilisées ou des émissions de gaz nocifs pour la santé et pour l’environnement. Eco-Bat prend en compte les principales phases du cycle de vie d’un bâtiment : la fabrication, le transport et le remplacement des matériaux de construction ainsi que l’élimination des déchets résultant de la démolition. La fabrication, le remplacement et l’élimination des installations techniques (production et distribution de chaleur, ventilation, installations sanitaires et électriques, PV, solaire thermique) sont également considérées. La consommation énergétique du bâtiment durant sa phase d’utilisation est également prise en compte. Cette méthodologie est compatible aux normes ISO 14040 et En15978.

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Différents indicateurs permettent de quantifier les impacts environnementaux générés par ces processus. Eco-Bat utilise les quatre indicateurs suivants :

- CED (Cumulative Energy Demand) : Energie grise totale (renouvelable et non-renouvelable)

- NRE (Non Renewable Energy) : Energie non renouvelable

- GWP (Global Warming Potential) : Potentiel de réchauffement climatique

- UBP (Ecological Scarcity) : Indicateur global quantifiant les charges environnementales résultant de l’utilisation des ressources énergétiques, de la terre et de l’eau douce, des émissions dans l’air, l’eau et le sol, ainsi que de l’élimination des déchets.

3. Matériaux de construction

Eco-Bat permet de définir un bâtiment très simplement en créant des éléments (façades, toits, fenêtres, portes). Chaque élément est structuré en couches. Pour chaque couche, l’utilisateur spécifie le matériau utilisé ainsi que ses dimensions (ou son poids). Plus de 140 matériaux de construction sont disponibles dans la base de données.

Figure 1 : Les différentes phases de cycle de vie d’un bâtiment pris en compte par Eco-Bat

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Figure 2 : Capture d’écran de la boite de dialogue pour la définition des matériaux de construction utilisés dans Eco-Bat

4. Consommation énergétique

Les impacts liés à la consommation énergétique du bâtiment sont pris en compte. Pour chaque type de consommation, il suffit de choisir un vecteur énergétique (mazout, gaz naturel, bois, etc...) Et de spécifier les besoins annuels du bâtiment.

L’utilisateur ne disposant pas d’un logiciel spécifique destiné au calcul des besoins énergétiques peut utiliser le module de pré-dimensionnement d’Eco-Bat. Ce dernier fournit une approximation des besoins énergétique en fonction du type de norme à respecter (SIA 380/1 et 380/4, Minergie ou Minergie-P), de la localisation du bâtiment (météo), de son type d’affectation (logement, administration, ...) ainsi que des différents types de locaux qui le constituent (chambre, bureau, WC…).

5. Résultat de l’écobilan

Eco-Bat fournit des résultats numériques et graphiques détaillés permettant de comparer des matériaux, des variantes d’éléments de construction ainsi que des bâtiments entiers. Il est possible de comparer directement les impacts engendrés par la consommation énergétique avec ceux provenant des matériaux employés. L’utilisateur peut ainsi définir les priorités à adapter dès la planification du projet.

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Figure 3 : Présentation des résultats d’un écobilan de bâtiment dans Eco-Bat

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Caractérisation thermique d’un plâtre de gypse tunisien utilisé en tant que matériau de construction

BEN MANSOUR M.1,2; CHERIF A. S.1, 3 ; BEN JABRALLAH S.1,2, BENHAMOU B.4

1 LETTM, Faculté des sciences de Tunis2 Faculté des sciences de Bizerte 7021 Bizerte Tunisia3 Ecole Natinale d’Architecture et d’Urbanisme, 2026 Sidi Bou Said, Tunisie4 LMFE, CNRST (URAC 27), Université Cadi Ayyad, Faculté des Sciences Semlalia, Marrakech

Résumé

En Tunisie, les matériaux de construction sont bien caractérisés mécaniquement. Cependant leur caractérisation thermique est récente et n’est pas toujours au niveau attendu par la réglementation thermique nationale. Cette étude a pour objectif de caractériser thermiquement un plâtre de gypse tunisien issu de la région Meknassi. Une attention particulière est focalisée sur l’effet de la température sur sa conductivité thermique.

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Réutilisation des résidus miniers dans la fabrication de mortiers et bétons composites pour des ouvrages souterrains

Tikou BELEM1*, Yasser CHTAINI2, Kumar Chandra ROHIT3

1 Institut de Recherche sur les Mines et l’Environnement (IRME) Unité de Recherche et de Service en Technologie Minérale (URSTM) Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) Rouyn-Noranda (Québec), CANADA2 Département des Génies civil-géologique-mines, École Polytechnique, Montréal, Québec, Canada3 Department of Mining Engineering, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India* tikou.belem@uqat.ca

Résumé

Avec la demande croissante pour les métaux (précieux et de base) dans les pays émergents à travers le monde, l’industrie minière a atteint le sommet de sa contribution au développement économique des pays riches en ressources minérales. Cependant, cette même industrie minière génère également d’importants volumes de rejets solides (résidus et stériles) et liquide qui peuvent affecter l’équilibre des écosystèmes environnants. Mais à cause du réchauffement climatique et dans le contexte du développement durable et de l’acceptation sociale, l’industrie minière a l’obligation de réduire son empreinte environnementale. Les rejets miniers sont généralement destinés à être entreposés en surface dans des parcs à résidus avec tous les risques qui peuvent être engendrés. En effet, l’eau des pluies pourrait générer du drainage neutre contaminé (DNC) ou du drainage minier acide (DMA) d’une part, mais il existe également la possibilité d’une rupture des digues de retenue, d’autre part. Cependant, depuis près de deux décennies les normes et directives environnementales en matière de gestion des rejets miniers sont devenues de plus en plus sévères. Pour cause, les rejets miniers doivent être gérés de manière optimale et efficace à travers un développement d’outils et de techniques appropriés afin de préserver l’environnement.

Plusieurs outils et techniques ont ainsi été développés pour la gestion de ces différents rejets provenant des opérations minières, incluant la réduction de leur quantité en surface ainsi que leurs impacts environnementaux, et leur valorisation via leur réutilisation (Figure 1). Les politiques minières en place dans la majorité des pays visent généralement à i) limiter les impacts de l’activité minière sur l’environnement, et ii) la réhabilitation des sites miniers orphelins/abandonnés et à veiller à ce qu’ils ne génèrent pas de pollution environnementale. La réduction des volumes se fait déjà à travers la mise en place des systèmes de remblayage

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souterrain qui permettraient de retourner un peu plus de la moitié des résidus miniers dans les vides (appelés chantiers) souterrains créés en les mélangeant avec de l’eau et d’un agent liant pour former ce qu’on appelle le remblai cimenté, qui peut être hydraulique ou en pâte (Figure 2). Cette solution optimale est appelée «exploitation minière intégrée» ou exploitation minière verte ou écologique. Les résidus miniers peuvent aussi être retraités (valorisation) afin d’extraire les métaux de base/précieux résiduels sans qu’il y ait de réduction de volume de restockage en surface. Finalement, des bonnes stratégies de réutilisation des résidus miniers dans le béton projeté (ouvrages miniers) ou comme matériaux de construction pour les pavements routiers (génie civil) permettraient de réduire davantage leur quantité de stockage en surface.

Il faudrait noter que l’élimination des résidus miniers de la surface sous forme de remblai minier cimenté permettrait de réduire drastiquement leur impact environnemental tout en fournissant un matériel durci qui améliorera à la fois la stabilité physique des terrains ainsi que les retombées économiques de l’exploitation minière. Une première alternative de réutilisation des résidus miniers dans la construction a été proposée par Zou et Sahito (2004) et elle consistait à réutiliser les résidus miniers dans la production de béton projeté pour le support de terrains. Cette approche permettrait de réduire de 10 à 15% la quantité de résidus qui devraient être entreposés dans des parcs à résidus. Afin de réduire davantage le volume des résidus, d’autres techniques alternatives impliquant davantage la réutilisation des rejets solides sont encouragés.

L’objectif principal de cette recherche exploratoire est d’évaluer la possibilité de substituer tout ou partie des agrégats fins (sable) dans les bétons et les mortiers par les résidus miniers riches en sulfures (Tableau 1). Le béton est un mélange de ciment, de sable (agrégats fins), de gravier (granulats grossiers) et de l’eau alors que le mortier est un mélange de ciment, de sable (agrégats fins), et de l’eau. Plus précisément, cette étude a pour but d’évaluer le comportement mécanique de différents mélanges béton et mortier composites (comparés aux bétons et mortiers normaux) et de remblai en pâte-mortier. Dans cette étude exploratoire, trois mélanges composites (un béton BR, un mortier MR, et un remblai en pâte-mortier RPM) et deux mélanges standards (un béton témoin BN et un mortier témoin MN) ont été formulés. Les mélanges composites contiennent des résidus miniers sulfureux comme substitut au sable (fin ou grossier). Tous les mélanges ont été préparés avec un même ratio eau/ciment (E/C) de 0.5 et un affaissement au cône d’Abrams d’environ 200 mm (Tableau 2). Malgré cela, il a été observé que le ciment a été surdosé. Les résultats montrent que la résistance en compression uniaxiale UCS variait comme suit: UCSBN > UCSMN > UCSMR > UCSBR > UCSRPM (Figure 3). Cette étude exploratoire a permis de mettre en évidence un grand potentiel de réutilisation des résidus miniers fortement sulfurés dans la préparation de bétons et mortiers composites comme substitut aux granulats fins (sable). La réutilisation des résidus miniers comme matériaux de construction dans les ouvrages miniers pourrait contribuer à l’élimination de 15 à 25% supplémentaire de la quantité de résidus miniers initialement destinée aux parcs à résidus.

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Figure 1 - Schéma illustrant les outils et techniques été développés autour de la gestion des résidus miniers

Figure 2 - Schéma illustrant une excavation (chantier) minière souterraine en cours de remblayage

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Tableau 1 – Composition des mélanges

Tableau 2 – Formulation des mélanges (masse en kg)

*50% sable fin+ 50% sable grossier ** seulement du sable grossier

Mélange Sable Gravier Résidus Eau Ciment E/C

Béton normal (BN) 35 48 0 6 12 0.5

66* 0 0 11 23 0.5

Béton-résidus (BR) 0 26 26 16 32 0.5

-résidus (MR) 24** 0 19 19 38 0.5

Remblai pâte- 0 0 36 21 43 0.5

Figure 3 - Variation de la résistance en compression unixiale (UCS) en fonction du temps de cure pour tous les mélanges préparés

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The new release of tropix software (version 7) on technological characteristics of 245 tropical and temperate timbers species

PARADIS S., GUIBAL D., VERNAY M., BEAUCHÊNE J., BRANCHERIAU L., CHÂLON I., DAIGREMONT C., DÉTIENNE P., FOUQUET D., LANGBOUR P., LOTTE S., MÉJEAN C, THÉVENON M.-F., THIBAUT A., GÉRARD J.

Unité de Recherche Biomasse, Bois, Energie, Bioproduits (BioWooEB), CIRADsebastien.paradis@cirad.fr

Abstract

Developed by the Cirad’s «Biomass, Wood, Energy, Bioproducts», the new release of TROPIX software (version 7) presents the main characteristics of 245 tropical or temperate wood species.

For each species, TROPIX provides data and information on: the scientific and local names of the species described, their origins (distribution maps) and any commercial restriction according to the CITES regulation; appearance of the log or wood, including pictures of wood and wood utilisations; leading physical and mechanical properties; natural durability against fungi / dry wood borers / termites, and preservation; drying behaviour, including a drying schedule given for information; processing behaviour (sawing, machining, assembling); appearance grading and visual grading for structural applications; actual and potential uses and reaction to fire. Some of this information is displayed in graphical format.

TROPIX 7 allows multicriteria search using preselected search terms or similarity to a different species. It also allows graphical species comparisons based on one or two physical or mechanical properties. Multicriteria searches results, graphics and technical sheets can be printed or exported as files.

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Etude des blocs de terre comprimée (BTC) stabilisés au papier (cellulose) et au ciment

E. OUEDRAOGO1, O. COULIBALY2, A. MESSAN3, A. OUEDRAOGO1

1 Laboratoire des Energies Thermique et Renouvelable (L.E.T.RE.), UO ; 2 Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement (L.P.C.E), UO ; 3 Laboratoire Eco-Matériaux de Construction (L.E.M.C), 2ie

Résumé

Cette communication présente les résultats d’une étude expérimentale du comportement d’un sol stabilisé par compactage et avec incorporation de stabilisants (ciment et papier) en vue d’améliorer ses propriétés mécaniques (résistance mécanique, stabilité à l’eau) et thermiques. Il s’agit d’une étude expérimentale de l’impact de l’ajout de stabilisants chimiques (ciment, cellulose) et leurs combinaisons sur les propriétés du sol.

L’étude montre que l’amélioration des propriétés mécaniques et thermiques du matériau terre peut se faire par un traitement à base de ciment et de papier.

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Liste des participants par ordre alphabétique

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A

Dr. ABALO P’kla, Togo, ENSI, Université de Lomé

Contact: a_pkla@yahoo.fr

Mr. ABDOU Amadou, Burkina Faso, SONICHAR

Mr. ABOU Moussa, Niger, Ministère de l’Urbanisme de Logements et de l’Assainissement

Contact: abounack@yahoo.fr

Mr. ADJAKA Kouami, Burkina Faso, HILEC&Eco SARL

Contacts: hilnafis@yahoo.fr;hilnafis@yahoo.fr; hilecetco@fasonet.bf

Mr. ALNOMASI Mohammed Jwaid, Burkina Faso, Ambassade du Royaume d’Arabie Saoudite au Burkina Faso

Contact : maha_ba2007@yahoo.fr

Mr. AMBARKA Issakou, Bénin, Association pour le Développement des Communes du Borgou Contact : issakoujob@yahoo.fr

Mr. ANDRIANIRINA Rija, Madagascar, C HIMO Centre de Formation HIMO

Contact : ridjand@yahoo.fr; centrimo@moov.mg

Dr ARAYA Alemgena A., Ethiopie, ALERT Engineering Plc

Contact: alemgena@yahoo.com

Dr. AREGBA Aworou Waste, France, I2M: Département TREFLE UMR 5295 CNRS

Contact : a.aregba@i2m.u-bordeaux1.fr

Dr. AZOUMAH Yao, Burkina Faso, 2iE

Contact: yao.azoumah@2ie-edu.org

B

Mr. BALBOLNE Barthélémy, Burkina Faso, MHU

Contact : balbarth@yahoo.fr

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Mr. BAMA Blaise, Burkina Faso, 2iE

Pr. BARBOSA Normando Perazzo, Brazil, Universitè Federal de Paraíba

Contact: nperazzob@yahoo.com.br

Mr. BARRO Souleymane, Burkina Faso, 2iE

Contact: souleymane.barro@2ie-edu.org

Mr. BARRY Ousmane Omar, Burkina Faso, Ministère de l’Industrie, du Commerce et de l’Artisanat

Contact : omar.barry2002@yahoo.fr

Pr. BELEM Tikou, Canada, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Contact : tikou.belem@uqat.ca

Pr. BENHAMOU Brahim, Maroc, Physics Department - Faculty of Sciences Semlalia - Cadi Ayyad, University of Marrakech

Contact: bbenhamou@uca.ma

Mr. BENIMAM Samir, Algérie

Contact: samirbenimam@hotmail.fr

Dr. BENTCHIKOU, Mohamed, Algérie, Laboratoire de Bio-matériaux et Phénomènes de Transport-Université de Médéa- Algérie

Contact : bentchikou_moham@yahoo.com

Pr. BERE Antoine, Burkina Faso, Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement - Université de Ouagadougou

Contact : abere@univ-ouaga.bf; berebiya@yahoo.fr

Mr. BIGNANG Kiziouvei Jean Paul, Togo, AGETUR

Contact: kbignangjp@yahoo.fr

Dr. BLIN Joel, Burkina Faso, 2iE

Contact: joel.blin@2ie-edu.org

Mr. BOISSEAU Bernard, Côte d’Ivoire, SIFCA

Contact : boisseau@sifca.ci

Dr. BOLOGO-TRAORE Maïmouna, Burkina Faso, 2iE

155

Contact: maimouna.bologo/traore@2ie-edu.org

Pr. BOUCHAIR Hamid, France, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand

Contact : bouchair@cust.univ-bpclermont.fr

Mr. BRAHIM TOGOÏ Issa, Burkina Faso, 2iE

Contact: issa.brahim@etud.2ie-edu.org

Pr. BRUNEAU Denis, France, I2M département TREFLE

Contact : d.bruneau@i2M.u-bordeaux1.fr

C

Pr. CHHOUK Chhay Horng, Cambodge, Institut de technologie du Cambodge

Contact : horng@itc.edu.kh

Mme COMPTE NIKIEMA Chantal, Burkina Faso, CC3D

Contact : cc3d@fasonet.bf

Pr. COURARD Luc Eugène Nicolas, Belgique, Université de Liège

Contact : luc.courard@ulg.ac.be

D

Dr. DAKOURE SOU Mariam, Burkina Faso, 2iE

Contact: mariam.sou@2ie-edu.org

Mr. DARANKOUM Idrissa, Burkina Faso, 2iE

Pr. DIARRA Joseph Marie, Mali, BIT/PEJIMO

Contact : diarrajosephmarie@yahoo.fr

Mme DIASSO Alimata, Burkina Faso, 2iE

Mr. DJEGUEMA Koffi, Togo, eamau

Contact: aldjeg01@yahoo.fr

156

Mr. DJIPSU MBANG Eric Thibaud, Burkina Faso, 2iE

Contact: thibaud.djipsu@etud.2ie-edu.org

Dr. DURET Alexis, Suisse, Laboratoire d’énergétique solaire et de physique du bâtiment (LESBAT)

Contact : alexis.duret@heig-vd.ch

E

Pr. EMERUWA Edjikeme, Côte d’Ivoire, Université Felix Houphouet Boigny d’Abidjan

Contact : edjiksmat@yahoo.com

Pr. ESCADEILLAS Gilles, France, INSA-UPS GENIE CIVIL

Contacts : gilles.escadeillas@insa-toulouse.fr; escadeil@insa-toulouse.fr

F

Pr. FALL Meissa, Sénégal, UFR Sciences de l’Ingénieur - Université de Thiès

Contact : meissa.fall@univ-thies.sn, meissaf@geotech.sn; meissa.fall@ucad.edu.sn

Mr. FOTSEU William, Burkina Faso, HILEC&Eco SARL

G

Mr. GHAVAMI Khosrow, Brazil, Pontificia Universidade Catolica do Rio de Janeiro (PUC-Rio)

Contact: ghavami@puc-rio.br

Mr. GINIES Paul, Burkina Faso, 2iE

Mr. GNOUMOU Kany Sébastien, Burkina Faso, 2iE

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Mr. GODONOU Gildas, Bénin, ARTI/BTP

Contact: gildasgodonou@yahoo.fr

Dr. GOMINA Moussa, France, Laboratoire CRISMAT - CNRS – ENSICAEN

Contact : moussa.gomina@ensicaen.fr

Mr. GONCALVES Aime, Togo, EAMAU

Contact: goncalap1@yahoo.fr

Mr. GOUEM Adama, Burkina Faso, Groupement FAAP

Dr. GUEYE Isamela, Burkina Faso, 2iE

Contact: ismaela.gueye@2ie-edu.org

Mr. GUIMEZAP Paul, Cameroun, IUC

Contact: guimezapp@yahoo,fr

Mr. GUIMOND-BARRETT Antoine, France, IFSTTAR

Contact: antoine.guimond-barrett@ifsttar.fr

Mr. GUINDO Salou, Burkina Faso, CC3D

Contact: guindosalou@yahoo.fr

H

Mr. HAIDARA Abdramane, Burkina Faso, Ingenierie Immobilier Durable

Contact: haidarasherif@yahoo.fr; bougadare@yahoo.fr

Mr. HEMA Marc, Burkina Faso, MHU

Contact: hemamarc@yahoo.fr

I

158

Mr. ILBOUDO Amine Issouf, Nigéria, African University of Science and Technology (AUST-Abuja)

Contact: amine.ilboudo@gmail.com

K

Mr. KABORE Boureima, Burkina Faso, MHU

Contact: Kabore.boureima@yahoo.fr

Mr. KABORE Bruno, Burkina Faso, ZI MATERIAUX

Contact: kaborebruno33@yahoo.fr; zimateriaux@fasonet.bf

Mr. KABORE Etienne, Burkina Faso, MHU

Contact: etikabor@yahoo.fr

Mr. KABORE Madi, Burkina Faso, 2iE

Contact: madi.kabore@2ie-edu.org

Mr. KABORE Salif, Burkina Faso, 2iE

Contact: salif.kabore@2ie-edu.org

Dr. KARAMBIRI Harouna, Burkina Faso, 2iE

Contact: harouna.karambiri@2ie-edu.org

Dr. KASTHURBA Ayikkara Kizhakkayil, India, NIT Calicut, India

Contact: kasthurba@nitc.ac.in

Mr. KOKOLE Koffi, Burkina Faso, 2iE

Contact: koffi.kokole@2ie-edu.org

Mr. KONKOBO Kirissi Jean Baptiste, Burkina Faso, Centre Saint Philippe

Contact : jbkonkobo@yahoo.fr

Mme KOUA ANELONE Marie-Aurore, Côte d’Ivoire, SIFCA

159

Contact : anelone@sifca.ci

Mr. KOUAKOU Martin, Côte d’Ivoire, AGEROUTE / Projet HIMO-PEJEDEC

Contact : martinkouakou@yahoo.fr

L

Mr. LABINTAN Adéoumi Clément, Bénin, Université Abomey Calavi

Contact : labintanclem@yahoo.fr

Mr. LAWANE Abdou, Burkina Faso, 2iE

Contact: abdou.lawane@2ie-edu.org

Mr. LEMOUGNA NINLA Patrick, Cameroun, MIPROMALO

Contact: lemougna@yahoo.fr

Mlle LILLIOU KATOU Noella, Burkina Faso, PREFABRIQUE du FASO

Contacts : noekat@yahoo.fr; info@prefabf.com

Mr. LINGANI Bakary, Burkina Faso, Ministère des Mines et de l’Energie

Contact : lingani_bakary@yahoo.fr

M

Mlle MAMANE SANOUSSI Amina, Niger, AREVA

Contact : amina.mamane-sanoussi@areva.com; sanoussi_amina@yahoo.fr

Dr. MAXIMILIEN Sandrine, France, INSA Lyon

Contact : sandrine.maximilien@insa-lyon.fr

Dr. MESSAN Adamah, Burkina Faso, 2iE

Contact: adamah.messan@2ie-edu.org

Dr. MILLOGO Younoussa, Burkina Faso, Unité de Formation et de Recherche

160

en Sciences et Techniques

Contact: younoussam@yahoo.fr; y.millogo@univ-ouaga.bf

Mr. MINANE Remy Jacques, Burkina Faso, 2iE

Contact: remy.minane@2ie-edu.org

Mme MMADI Hassanati, Burkina Faso, AIPAVA sarl

Mr. MOHAMED Ibrahim Mohamed, Egypte, Elsevier

Mr. MOUYAL Elie, Maroc, DPLG

Contact: eliemouyal@me.com ; contact@eliemouyal.com

O

Pr. OBONYO Esther, Etats-Unis, University of Florida

Contact : obonyo@ufl.edu

Pr. OLAJIDE OLORUNNISOLA Abel, Nigéria, Department of Agricultural & Environmental Engineering - University of Ibadan, Nigeria

Contact: abelolorunnisola@yahoo.com

Mr. OUARMA Issoufou, Burkina Faso, Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement - Université de Ouagadougou

Contact : ouarmail@yahoo.fr

Mr. OUATTARA Zana Souleymane, Côte d’Ivoire, SIFCA

Contact : zanaouattara2006@yahoo.fr

Mr. OUEDRAOGO Abdoulaye, Burkina Faso, Université de Ouagadougou

Contact : abdoulay@univ-ouaga.bf

Mr. OUEDRAOGO Ado, Burkina Faso, AZIMO

Mr. OUEDRAOGO Emmanuel, Burkina Faso, Université de Ouagadougou

Contact : ouedem7@yahoo.fr

Mr. OUEDRAOGO Kader, Burkina Faso, ETICAP BURKINA/SARL

161

Mr. OUEDRAOGO Robert, Burkina Faso, ACANTHE - ITAL-BRICK

Contact: robertouaga@gmail.com

Mr. OVONO MEZUI Célestin, Burkina Faso, 2iE

Contact: celestin.ovono@2ie-edu.org

P

Pr. PANTET Anne, France, Normandie Université

Contact : anne.pantet@univ-lehavre.fr

Pr. PERRY Nicolas, France, Arts et Métiers ParisTech - I2M

Contact : n.perry@i2m.u-bordeaux1.fr

Pr. PRINCE ABODJAN William, France, Institut National des Sciences Appliquée – Rennes

Contact : william.prince-agbodjan@insa-rennes.fr

Pr. PY Xavier, France, PROMES CNRS, Université de Perpignan

Contact : py@univ-perp.fr

R

Pr. RAFAT Siddique, India, Thapar University

Contact: siddique_66@yahoo.com

Mr. RAJAN Channamkot Meethal, India, Self employed Professional

Contact: advocaterajan@gmail.com

S

162

Mr. SALOU Guindo, Burkina Faso, CC3D

Contact: cc3d@fasonet.bf

Mr. SAMBARE Abdoulaye, Burkina Faso, Ministère des Mines et de l’Energie

Contact : asambare@gmail.com

Mme SAVADOGO Nafissatou, Burkina Faso, 2iE

Contact : nafissatou.sawadogo@etud.2ie-edu.org

Pr. SAVASTANO Jr Holmer, Brésil, Université de Sao Paulo

Contact : holmersj@usp.br

Mr. SAWADOGO Ignace, Burkina Faso, Compagnie d’Ingénierie pour la Construction l’Aménagement et le Développement CICAD

Contact : cicad@fasonet.bf

Mr. SAWADOGO N. Rodrigue, Burkina Faso, Compagnie d’Ingénierie pour la Construction l’Aménagement et le Développement CICAD

Mr. SERO YERIMA Aboubakary, Bénin, Association pour le Développement des Communes du Borgou Contact : seroab@yahoo.fr

Dr. SIDIBE Sayon, Burkina Faso, 2iE

Contact: sayon.sidibe@2ie-edu.org

Mr. SIEGNI TCHOMGUELA Abel, Burkina Faso, 2iE

Pr. SOBOYEJO Wole, Nigéria

Contact: soboyejo@aol.com

Mme SOMDA Axelle Yanyire, Burkina Faso, 2iE

Contact: yanyire.somda@etud.2ie-edu.org

Mr. SOME Jean Alphonse, Burkina Faso, Ministère des Mines et de l’Energie

Contact : jalsome@yahoo.fr

Mr. SOME Tiéfa, Burkina Faso, Ministère de l’habitat et de l’urbanisme

Contact : sometiefa@yahoo.fr

163

Mr. SORE Seick Omar, Burkina Faso, 2iE

Contact: omar.sore@etud.2ie-edu.org

Dr. SORO Moussa, Burkina Faso, 2iE

Contact: moussa.soro@2ie-edu.org

Mr. SOTER Rayaisse Caïus, Burkina Faso, MANTRAL

Contact: rsoterco@yahoo.com; rangec@fasonet.bf

Mlle SOUISSI Sana, Burkina Faso, 2iE

Contact : souissi.sana@2ie-edu.org

Mr. SOURDOIS Rémy, Burkina Faso, Acanthe - Association de Conseil en Architecture Novatrice et en Technique d’Habitat Écologique

Contact : remy.sourdois@yahoo.fr

T

Mr. TCHOUATEU Roosvelt, Burkina Faso, 2iE

Contact: roosvelt.tchouateu@etud.2ie-edu.org

Pr. THOMASSIN Jean Hugues, France, Université de Poitiers, ENSIP

Contact : jean.hugues.thomassin@univ-poitiers.fr

Dr. TOUKOUROU Chakirou, Bénin, Pôle Technologique de Promotion des Matériaux Locaux (POTEMAT) - Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi

Contact : potemat@yahoo.fr

Mr. TRAORE Mamadou, Burkina Faso, POCERAM

Contact: poceram@yahoo.fr; almass22000@yahoo.fr

Mr. TRAORE Moktar, Burkina Faso, AZIMO

Mlle TRAORE Yasmine Binta, Burkina Faso, 2iE

Contact: binta.traore@etud.2ie-edu.org

Pr. TSOBNANG François, Burkina Faso, 2iE

164

Contact: francois.tsobnang@2ie-edu.org

Mr. TUINA Arsène, Burkina Faso, Development Workshop

Contact: arsenet.2000@gmail.com

Y

Pr. YACOUBA Hamma, Burkina Faso, 2iE

Contact: hamma.yacouba@2ie-edu.org

Dr. YAMEGUEU Daniel, Burkina Faso, 2iE

Contact: daniel.yamegueu@2ie-edu.org

Dr. YANG Shih-Hsien (Sam), Taiwan, National Cheng Kung University - Department of Civil Engineering

Contact: shyang@mail.ncku.edu.tw

Z

Mr. ZAGRE Brice Romaric, Burkina Faso, 2iE

Contact: romaric.zagre@etud.2ie-edu.org

Mr. ZANZE Richard, Burkina Faso, 2iE

Mr. ZERBO Seydou, Burkina Faso, ETICAP BURKINA/SARL

Mr. ZIBA Batien, Burkina Faso, Ministère de l’Industrie, du Commerce et de l’Artisanat

Contact : zbatien@yahoo.fr

Mr. ZOUNGRANA Bambyam François de Salles Joël, Burkina Faso, Université de Ouagadougou

Contact : zoungjo@gmail.com