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Courrier du Savoir – N°18, Mars 2014, pp.45-51 Université Mohamed Khider – Bisk

Courrier du Savoir – N°18, Mars 2014, pp.45-51 Université Mohamed Khider – Biskra, Algérie, 2014 EFFET DE LA TENEUR EN FIBRES DE PALMIER DATTIER ET DE LA CONTRAINTE DE COMPACTAGE SUR LES PROPRIÉTÉS DES BLOCS DE TERRE COMPRIMÉE EFFECT OF DATE PALM FIBERS CONTENT AND COMPACTION PRESSURE ON THE PROPERTIES OF COMPRESSED EARTH BLOCKS B. TAALLAH*, A. GUETTALA*, A. KRIKER** * Research Laboratory Civil Engineering, University of Biskra, 07000 Biskra, Algeria ** E.V.R.N.Z.A Laboratory University of Ouargla, 30000 Ouargla, Algeria b.taalah@univ-biskra.dz RESUME Afin de valoriser les matériaux locaux, de contribuer à la réduction des coûts de construction et de l’énergie consommée pour le chauffage ou la climatisation, des fibres de surface du palmier dattier mâle (FSPDM) ont été utilisées pour stabiliser les blocs de terre comprimée (BTC). L'objectif principal de ce travail est l'étude de l'effet de la teneur en fibres de palmier dattier et de la contrainte de compactage sur les propriétés mécaniques du BTC renforcée par ces fibres. L'étude s’est focalisée aussi sur sa sensibilité à l'eau, en étudiant son absorption totale. Dans ce cadre, on a utilisé trois teneurs en ciments (5, 6.5 et 8 %), quatre teneurs en fibres (0.05, 0.1, 0.15 et 0.2 %) du poids du mélange sec et trois contraintes de compactage (1.5, 5 et 10 MPa). Les résultats indiquent qu’il y a une amélioration de la résistance à la compression sèche des blocs avec 0,05% en fibres, 8 % en ciment et une contrainte de compactage de 10 MPa. Mais pour le reste des cas étudiés, l'ajout de fibres a un effet négatif sur les propriétés du BTC. Cette étude a montré aussi que l’augmentation de la contrainte de compactage conduit à l’amélioration de la résistance à la compression sèche. MOTS CLÉS: bloc de terre comprimée; fibres de palmier dattier; résistance; absorption d'eau ABSTRACT In order to valorise locals materials, to contribute to the reduction of construction costs and energy consumed for heating or conditioning, the male date palm surface fibers (MDPSF) have been used to stabilize the compressed earth blocks (CEB). The main objective of this work is the study of the effect of date palm fibers content and compaction pressure on the mechanical properties of CEB reinforced with this fibers. The study also focused on its sensitivity to water, by studying its total absorption. In this framework, three cement contents (5%, 6.5% and 8%), four fibres contents (0.05%, 0.10%, 0.15% and 0.20%) of the weight of the dry mixture are used, and compacted the soil with a static loading by applying three compacting stresses (1.50 MPa,5 MPa and 10 MPa). The results indicate that, an improvement in dry compressive strength of the blocks with 0.05% fibres content and 8% cement content and compacted at 10MPa pressure, is recorded. But for the remaining cases studied, the addition of fibers has an adverse effect on the properties of CEB. This study also showed that the increase in compaction stress leads to the improvement of dry compressive strength. KEYWORDS: Compressed earth block; Date palm fibres; strength; water absorption B. TAALLAH & al 46 1 INTRODUCTION Malgré le développement technologique qu’a connu l’humanité ces derniers siècles et qui a permis a l’homme (moderne) de disposer d’une grande variété de matériaux de construction jamais connues auparavant, nous enregistrons aujourd’hui un retour croissant à la construction en terre crue dans plusieurs pays y compris les pays industrialisés profitant du développement des techniques de production très variées, soutenues par des recherches scientifiques approfondies illustrées particulièrement par celles qui concernent la technologie des blocs de terre comprimée (BTC) [1]. S’il est confirmé actuellement que la stabilisation des BTC par des liants améliore leurs résistances mécaniques et leur insensibilité à l'eau [2], la stabilisation des BTC par des fibres n'a pas eu le consensus de tous les chercheurs. On note que l’addition des fibres naturelles était d’usage dans la fabrication des adobes et d’autres produits de terre depuis des milliers d’années afin de réduire la fissuration due au retrait et améliorer la résistance à la traction [3,4]. Les dernières études, apparues sur les BTC, ont montré que l'incorporation des fibres naturelles réduit la taille des fissures de retrait, améliore sa durabilité et sa résistance à la traction [5], et que l'ajout des fibres naturelles diminue même la conductivité thermique des matériaux composites [6]. Dans son étude, Namango a montré, que dans certaines limites,il y a une augmentation considérable de la résistance à la compression et à la flexion à l’état sec avec l'augmentation de fibres de sisal, de poudre de manioc et de teneurs en ciment, et qu’en dehors de ces valeurs limites, la présence des fibres de sisal a un effet défavorable sur la résistance du bloc de terre comprimée [7]. Mais Rigassi et sans donner de justifications, déclare que les fibres végétales sont incompatibles avec le mode de compactage des BTC, parce qu'elles rendent le mélange trop élastique [8]. L'abondance et la variété des palmiers de dattes au sud algérien, a permis aux habitants du sud d'intégrer les divers composants du palmier dattier dans plusieurs domaines d’activités y compris la construction. Une étude, faite sur quatre types de fibres de surface de palmiers dattiers (appelées localement : lif) (FSPD) à savoir : le palmier dattier mâle, Deglette-Nour, Degla-Bida et Elghers (désignations locales), a révélé que les fibres de surface du palmier dattier mâle (FSPDM) ont une résistance à la traction meilleure que celle des autres types de fibres étudiées [9]. Pour une exploitation rationnelle de ces fibres dans les constructions de la région et plus précisément dans la production de blocs de terre comprimée (BTC), et en vue d’améliorer les performances de ces derniers, on a mené cette étude dans le but d'examiner les propriétés mécaniques du bloc de terre comprimée (BTC) avec fibres de palmiers dattiers males. Cette étude s’est focalisée aussi sur la sensibilité à l'eau du BTC fibré, en étudiant son absorption totale après immersion dans l’eau. 2 PROGRAMME EXPERIMENTAL 2.1 Matériaux 2.1.1 Sol Le sol utilisé provient de la région de Biskra (Algérie). L'analyse chimique élémentaire effectuée par fluorescence X sur ce sol, a révélé la composition chimique qui figure sur le tableau 1. L'analyse par diffraction de rayons X a permis de déterminer la composition minéralogique présentée sur le tableau 2. On s’est rendu compte finalement que notre sol contient un taux important de gypse, de quartz et de calcite, alors que la teneur en Kaolinite est peut importante. La composition granulaire du sol est déterminée à travers deux essais : l'analyse granulométrique et la sédimentométrie selon les normes NF P 18-560 et NF P 94- 057 successivement. Les résultats des essais sont présentés sur la figure 1. On constate à partir de la courbe granulométrique du sol, qu'elle se situe bien dans le fuseau limite recommandé par la norme des blocs de terre comprimée XP P 13-901. Le tableau 3 montre aussi quelques caractéristiques physiques du sol étudié. Figure 1: La courbe granulométrique du sol Tableau 1: La composition chimique du sol (%). SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O P2O5 Perte au feu TiO2 33.33 2.99 1.39 26.45 0.88 14.21 0.5 0.13 0.06 19.85 0.21 Effet de la teneur en fibres de palmier dattier et de la contrainte de compactage sur les propriétés des blocs de terre comprimée 47 Tableau 2:La composition minéralogique du sol (%). Minéraux Quartz Gypse Calcite Muscovite feldspath k Kaolinite Minéraux ferrugineux +fond RX Teneurs (%) 29.5 30.5 29.5 - 3 6.5 1 Tableau 3: Les caractéristiques physiques du sol Limites d'Atterberg Masse volumique apparente (kg/m3) Masse volumique absolue (kg/m3) Limite de liquidité LL (%) L'indice de plasticité IP (%) 1210 2579 36 13 2.1.1 Ciment Vu l'importante de la teneur en sulfates que contient le sol à étudier, et pour avoir une bonne durabilité du bloc, on a utilisé le ciment CPA-CEM I 42.5 ES (ciment résistant aux sulfates CRS), qui est composé de 95 % de clinker et 5 % de gypse. Les caractéristiques de ce ciment sont données au Tableaux 4 et 5. 2.1.2 Eau L'eau utilisée dans le mélange est une eau qui contient peu de sulfate et ayant une température de 20 ± 1 ° C. Sa qualité est conforme aux exigences de la norme NFP 18-404. 2.1.3 Sable concassé Le sable utilisé dans tous les mélanges des blocs est un sable concassé (0/3) provenant des carrières de la région de Biskra. Les caractéristiques physiques du sable déterminées selon les normes AFNOR, sont présentées sur le tableau 6. Tableau 4: La composition chimique du clinker (%). SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CI- K2O Na2O Chaux libre Perte au feu Résidu insoluble 22.17 4.53 5.04 64.55 1.02 1.34 0.00 0.42 0.21 1.09 0.94 0.80 Tableau 5:La composition minéralogique du clinker (%). C3S C2S C3A C4AF 51.20 21.16 3.10 12.42 Tableau 6:Les caractéristiques physiques du sable concassé Masse Volumique Apparente (Kg/M3) Masse Volumique Absolue (Kg/M3) Module de finesse 1445 2600 3.08 2.1.4 Fibres Dans cette étude, on a utilisé des fibres de surface de palmier dattier mâle (lif) (FSPDM) (fig. 2) uploads/Geographie/ effet-de-la-teneur-en-fibres-de-palmier-dattier-et-de-la-contrainte-de-compactage-sur-les-proprietes-des-blocs-de-terre-comprimee.pdf