Contribution à l'élaboration des matériaux de construction à base de produits naturels : caractérisation thermomécanique et physico-chimique des argiles et des fibres naturelles cellulosiques

par Essolè Padayodi

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Dominique Perreux.

Soutenue en 2001

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Cette étude vise à élaborer des matériaux du Génie Civil économiques et biodégradables à base des argiles et des fibres cellulosiques naturelles en vue de répondre au problème sans cesse croissant de logement dans les pays en voie de développement. La première étude porte sur la caractérisation physico-chimique et thermomécanique de six variétés d'argiles tropicales. Pour résoudre les problèmes de déformation et de fissuration des plaques au cours du séchage, il a été proposé deux approches complémentaires : une approche expérimentale qui a permis d'établir la cinétique de séchage et une approche théorique par la modélisation du transfert de l'humidité dans une plaque en argile en vue d'optimiser le séchage. Un modèle diffusif établi à partir des lois de Fick a permis de mettre en évidence l'apparition des contraintes internes occasionnant la déformation et la fissuration de la matrice. La caractérisation thermomécanique des matrices cuites entre 500°C et 1060°C a permis de définir la gamme de matrices répondant aux normes des produits de construction en argile cuite et applicables dans l'élaboration des tuiles et briques. La seconde étude porte sur la caractérisation physico-chimique et mécanique des fibres de Sisal, de Kénaf et de Jute. Compte tenu des difficultés techniques que pose l'essai de traction d'une mèche de fibres ou d'une fibre unitaire, la caractérisation a porté sur des éprouvettes composites résine-fibres cellulosiques, les propriétés des fibres étant déduites à partir des équations classiques de la loi des mélanges. La mauvaise adhérence renfort-matrice due au caractère hydrophile des fibres cellulosiques a été résolue par un traitement chimique préalable des fibres en vue d'un dégommage et d'une défibrillation. Enfin, l'association de la variété d'argile et de la variété de fibres présentant la meilleure tenue mécanique a permis d'élaborer une structure composite verte applicable dans l'élaboration de tuiles vertes.


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Informations

  • Détails : 175 p.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p.156-163

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