Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

MISE AU POINT D’ECO-MATERIAU A VOCATION D’ISOLATION THERMIQUE MEMOIRE POUR L’OB

MISE AU POINT D’ECO-MATERIAU A VOCATION D’ISOLATION THERMIQUE MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU MASTER EN INGENIERIE DE L'EAU ET DE L'ENVIRONNEMENT OPTION : GENIE CIVIL ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le [17/06/2010] par Gustave Gnagny YAMOSSOU Travaux dirigés par : Jury d’évaluation du stage : Président : Ismaïla GUEYE Membres et correcteurs : Raphaële VINAI LAWANE Promotion [2008/2010] Jean Hugues THOMASSIN (Enseignant chercheur associé à 2iE, UTR-ISM) Ismaila GUEYE (Enseignant chercheur à 2iE, UTR-ISM) Dr.Béli NEYA (Chargé de recherche au DPF/INERA) MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE ii YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Dédicace Je dédie ce mémoire, A Dieu tout puissant qui n’a cessé de m’accorder sa grâce et ses bénédictions, A mon père qui a eu confiance en moi en m’offrant cette formation de master à 2iE, A ma mère qui n’a cessé de me soutenir par ses prières et ses conseils, A mes frères et sœurs pour leurs prières à mon égard, A ma belle et tendre Amie pour son affection, son soutien et ses prières à mon égard. MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE iii YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Remerciements Je voudrais très chaleureusement remercier tous ceux qui d’une manière ou d’une autre ont contribué à la réussite de ce travail. Je remercie particulièrement mon encadreur principal M. Jean-Hugues THOMASSIN pour son encadrement, sa disponibilité et ses conseils. Je tiens à exprimer mes sincères remerciements à M. Béli NEYA, chargé de recherche à la DPF/INERA pour son encadrement, sa disponibilité, ses conseils et son chaleureux accueil à mon arrivé au laboratoire de la DPF ; Je tiens également à remercier M. Ismaila GUEYE, Enseignant Chercheur à 2iE pour son encadrement et ses conseils ; Je remercie également M. Raphaële VINAI, Enseignant à 2iE pour son encadrement tout au long de ce stage et surtout pour sa disponibilité ; Je voudrais exprimer ma reconnaissance au Dr Oumar DISSA qui nous a permis de commencer les mesures thermiques au LPCE ; Je remercie chaleureusement tous mes collègues étudiants en master 2 à 2iE, plus particulièrement mes camarades de master 2 en Génie Civil pour leur esprit de fraternité et de collaboration qu’ils m’ont témoigné durant notre formation. Je tiens enfin à exprimer ma profonde reconnaissance, à tous ceux qui, de prêt ou de loin, m’ont encouragée et soutenue durant ces trois années de formation. MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE iv YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Résumé Ce mémoire de recherche de master 2 a été consacrée à l’étude de mise en œuvre, de caractérisation des propriétés thermiques et mécaniques des panneaux d’isolation faits à base de la bagasse de canne à sucre et de la balle de riz. La mise en œuvre a été essentiellement de rechercher le mélange entre fibres végétales et liants qui présenterait une bonne rigidité et une bonne aération. Les compositions avec la bagasse de canne à sucre donnaient des résultats satisfaisants qui ont été confirmés par les essais mécaniques. Les compositions prenant en compte la balle de riz, la chaux et le ciment ont donné des panneaux peu rigides et friables contrairement à la composition de la balle de riz avec le plâtre qui elle était très rigide. Une étude théorique de la conductivité avec le modèle de Voigt Reuss et celui de l’Homogénéisation Autocohérente a été faite pour la prédiction des conductivités thermiques des panneaux. Ces valeurs seront donc vérifiées par l’étude expérimentale en cours au Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement à l’Université de Ouagadougou. La première mesure sur l’échantillon 3.A de la composition 5 est en accord avec le modèle théorique et donne une conductivité de 0,114 W/m.°C. Cette étude a permis de mettre en œuvre des éco-matériaux comme les échantillons 3 E, 3F et J de la composition 5 qui ont des conductivités thermiques meilleures à celle du contreplaqué d’épaisseur 3mm. Elles apporteront alors un meilleur confort thermique à nos habitats. La caractérisation thermique, volé très important de cette étude n’a pu se faire dans sa totalité expérimentalement, il est donc recommandé pour valider les modèles théoriques l’achèvement de cette partie de l’étude et ce avec des appareils plus adaptés tel la HFM 436 lambda. Mots Clés : 1 – Eco-matériau 2 – Isolation thermique 3 – Résistance mécanique 4 – Résidu d’industrie agroalimentaire 5 – Gaz à effet de serre MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE v YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Abstract This report of research for master 2 was dedicated to the study of implementation, characterization of the thermal and mechanical properties of the panels of insulation made with the bagasse of sugar cane and the bullet of rice. The implementation was essentially to look for the mixture between vegetable fibers and sociable binders which would present a good rigidity and a good aeration. The compositions with the bagasse of sugar cane gave satisfactory results which were confirmed by the mechanical tries(essays). The compositions taking into account the bullet of rice, the lime and the cement gave little stiff and crisp panels contrary to the composition of the bullet of rice with the plaster which it was very stiff. A theoretical study of the conductivity with the model of Voigt Reuss and that of the Autocoherent Homogenization was made for the prediction of the thermal conductivities of panels. These values will thus be verified by the current experimental study in the Laboratory of Physical appearance and Chemistry of the Environment at the University of Ouagadougou. The first measure on the sample 3.A of the composition 5 is in agreement with the Theoretical model and gives a conductivity of 0,114 W/m. ° C. This study has implemented eco - materials like samples 3E , 3F and J of the composition 5 which have better thermal conductivity than 3mm thick plywood . then they will bring a better thermal comfort in our homes. The thermal characterization , flew very important to this study could be done experimentally as a whole , it is recommended to validate the theoretical models, the completion of this part of the study and with what equipment best suited like HFM 436 lambda. Key words: 1 – Eco-material 2 – Heat insulation 3 – The mechanical Resistance 4 - Residue of food-processing industry 5 – Greenhouse gas MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE vi YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Liste des abréviations SISTC : Service information scientifique, technique et de communication LR/D : Liaison recherche- développement SEP : Service études et projets CREAF : Centre de recherche environnementale, agricole et de formation CRREA : Centre régional de recherches environnementales et agricoles INERA : Institut de l’Environnement et de la Recherche Agricole Liste des sigles λ : conductivité thermique en W/m.°C ρ: masse volumique en kg/m3 σ: contrainte en MPa F : force en kN m : masse en g Vévap : vitesse d’évaporation en g/(j MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE 2 YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 Sommaire Remerciements ........................................................................................................................................ iii Résumé .................................................................................................................................................... iv Abstract .................................................................................................................................................... v Liste des abréviations .............................................................................................................................. vi Liste des sigles......................................................................................................................................... vi Liste des tableaux .................................................................................................................................... 4 CHAPITRE I : GENERALITE ............................................................................................................... 6 I- Introduction ..................................................................................................................................... 6 I.1. Généralité ...................................................................................................................................... 6 I.2. Contexte et objectif de l’étude ...................................................................................................... 7 I.3. démarche et organisation du mémoire .......................................................................................... 8 II- Présentation de la structure d’accueil .......................................................................................... 9 II-1. Missions et attributions ............................................................................................................... 9 II-2. Fonctionnement ......................................................................................................................... 10 II-3. Organigramme ........................................................................................................................... 10 CHAPITRE II : ELEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES ........................................................................ 12 I- Etat de l’art des éco-matériaux à vocation isolation thermique ..................................................... 12 I.1. Eco-matériaux ............................................................................................................................. 12 I.1.1. Définition d’un éco-matériau .............................................................................................. 12 I.1.2. Caractéristique d’un éco-matériaux .................................................................................... 12 I.1.3. Exemples d’éco-matériaux isolants ..................................................................................... 16 I.2. Isolation thermique des bâtiments ............................................................................................. 18 I.2.1 définition de l’isolation thermique ........................................................................................ 18 I.2.2. les différentes formes d’isolation d’un bâtiment ................................................................. 18 II- Approche théorique ................................................................................................................... 19 II.1. Paramètres influençant les propriétés thermiques et mécanique d’un éco-matériau isolant ...... 19 II.1.1 relation entre porosité apparente et conductivité thermique ............................................ 19 II.1.2. Masse volumique et conductivité thermique .................................................................... 19 CHAPITRE III : MATERIELS ET METHODES.............................................................................................. 21 I- Description des fibres végétales .................................................................................................... 21 I.1. la Bagasse de canne à sucre ........................................................................................................ 21 I.2. la balle de riz ................................................................................................................................ 22 I.3 La tige de cotonnier ..................................................................................................................... 22 MISE AU POINT D’UN ECO-MATERIAU A VOCATION ISOLATION THERMIQUE 3 YAMOSSOU Gnagny Gustave PROMOTION 2008-2010 Juin 2010 II- Descriptions des liants ................................................................................................................... 23 II.1. La chaux ...................................................................................................................................... 23 II.1.1. définition ............................................................................................................................. 23 II.1.2. Composition chimique de la chaux aérienne ...................................................................... 23 II.1.3. Quelques propriétés de la chaux ......................................................................................... 24 II.2. Le ciment .................................................................................................................................... 24 II.2.1. Définition ............................................................................................................................. 24 II.2.2. Constituants ........................................................................................................................ 25 II.2.3. Propriété mécanique ........................................................................................................... 25 II.3. Le plâtre ...................................................................................................................................... 25 II.3.1. Composition chimique ........................................................................................................ 25 II.3.2. Propriété mécanique .......................................................................................................... 26 II.3.3. Propriété physique et thermique ...................................................................................... 26 III- Protocole expérimentale ........................................................................................................... 26 III.1. Matériels.................................................................................................................................... 26 III.2. Etude expérimentale ................................................................................................................ 27 III.2.1. Mise en œuvre des panneaux ............................................................................................ 27 II.2.2 Caractérisation uploads/s3/ rapport-memoire-gustave-yamossou.pdf