INTRODUCTION

Depuis les premières années de notre Indépendance, des efforts remarquables ont été déployés par les différents Gouvernements du Mali, les ONG les Projets dans le but de promouvoir les matériaux locaux de construction.

C’est en 1997, que le Département chargé de l’Urbanisme et de l’Habitat a élaboré une Stratégie Nationale de Logement dont l’une des recommandations est de promouvoir et de vulgariser les logements en matériaux locaux afin d’accéder les populations à faibles revenus au logement décent et de faible coût, ce qui peut entraîner la création d’emploi ; la réduction de la quantité de matériaux de construction importés dans la construction.

Dans cet ordre d’idées, le Centre National de Recherche et d’Expérimentation pour le Bâtiment et les Travaux Publics avec l’appui financier de l’Office Malien de l’Habitat, a été chargé d’offrir résolument à travers ses actions de recherche, une aide de qualité aux acteurs du BTP en vue de l’amélioration de la qualité des logements (résistance, confort, coût réduit, …).

Au cours de ces dernières années, le Centre a acquis par ses travaux de recherche par les résultats des expériences réalisées dans notre pays et par une collaboration active avec les partenaires nationaux et internationaux un savoir-faire technique et scientifique approfondi dans le domaine des matériaux locaux de construction.

Sur cette base, le Centre a initié ici, un Guide Pratique d’Utilisateur à l’intention des acteurs du BTP (Bureau d’Etudes, Entreprises, Promoteurs Immobiliers, Briquetiers, Maçons, etc…).

Dans ce guide, il a été traité les aspects techniques et pratiques de production et de mise en œuvre de blocs de terre stabilisée et il permettre sans doute aux acteurs du BTP précités la maîtrise totale de ces aspects.

Ce guide est un support nécessaire aux actions de promotion et de vulgarisation des logements en blocs de terre stabilisée.

CHAPITRE I : IDENTIFICATION ET CHOIX DE LA TERRE

La terre utilisée pour la confection des briques stabilisée est constituées de deux

parties :

- La partie fine : les argiles, les limons, les schistes, les sables fins

- Les graves : les sables grossiers, les graviers, etc.

I.1. Identification

I.1.1 Au laboratoire

Les essais d’identification généralement effectués sont :

- l’analyse granulométrique : qui permet de classer les sols suivant que le pourcentage des passants au tamis d’ouverture 0,080 mm est supérieur ou inférieur à 35 %.

- Les limites d’Atterberg : qui permettent de connaître la Plasticité de la terre.

- La sédimentométrie : qui est une suite de la granulométrie. Elle s’effectue sur la partie

fine (passants au tamis d’ouverture 0,080 mm) et permet de savoir les pourcentages de limon et d’argile.

- L’équivalent de sable : s’effectue sur les matériaux trop sableux.

D’autres essais sont nécessaires car ils interviennent dans le choix judicieux de la composition volumique du mélange (terre + ciment). Il s’agit entre autres :

- du proctor normal qui définit la teneur en eau de malaxage

- et la masse volumique apparente qui intervient dans la détermination du nombre de chargement de brouette pour une quantité donnée de ciment (après avoir défini le dosage en ciment)

I.1.2. Sur chantier

Avant de décider de l’utilisation d’une terre, il est nécessaire de procéder à des essais rapides afin d’avoir une idée de la qualité de celle-ci:

- l’examen visuel

- essai de l’odeur

- essai de toucher

- essai de lavage

- essai du cigare

- essai de la pastille

- essai de sédimentation ou de bouteille

Le mode opératoire de ces essais et l’interprétation des résultats sont donnés dans le chapitre 1.2.2.

I.2. CHOIX

I.2.1.Au laboratoire

Généralement deux paramètres suffisent pour choisir la terre : la granularité et la plasticité.

- La granularité : elle est définie par l’analyse granulométrique. La courbe granulaire du matériau doit s’inscrire de préférence dans le fuseau de référence ci-dessous appelé «diagramme de granularité ».

- la plasticité : elle est définie par les limites d’Atterberg. La plasticité du matériau doit s’inscrire de préférence dans le fuseau du diagramme de référence ci-dessous, appelé «diagramme de plasticité ».

Remarque :

La non-inscription du diagramme de ces caractéristiques dans leur fuseau de référence correspondant n’entraîne pas automatiquement le rejet du matériau, mais il sera recommandé de le soumettre à un ensemble d’essai permettant de vérifier sa convenance.

I.2.2 Sur chantier

Désignation des essais et illustration graphique du déroulement	Déroulement des essais	Interprétation des résultats
1. Examen visuel	Il s’agit d’apprécier visuellement la représentativité de tous les éléments composants un sol.	Si tous les éléments sont représentés, le sol est bon de texture, dans le cas contraire il convient de le corriger par apport des ou de l’élément manquant
2. Toucher - odeur - lavage 2.1 2.2 2.3. 2.4	2.1. On prend une petite quantité de terre dans la paume d’une main et on la frotte à sec afin d’observer sa texture. 2.2. On mouille un peu cette terre ; si elle commence à dégager une odeur de pourriture (moisissure), c’est qu’elle contient des matières organiques. 2.3. On frotte délicatement la terre mouillée toujours pour observer sa texture. 2.4. On lave délicatement la paume de la main afin d’observer si la terre colle ou non.	Texture : Une texture grossière sèche peut s’avérer être fine mouillée s’il s’agit de conglomérat d’argiles. Des sables, par contre, vont procurer une sensation abrasive ainsi que les silts dans une moindre mesure. Lavage : - Si la terre ne colle pas et se lave facilement, le sol est graveleux et sableux ; - Si la terre colle et se lave difficilement, le sol est silteux ; - Si la terre colle beaucoup et se lave très difficilement(reste de coloration), le sol est argileux. Une bonne terre doit être exempt de toutes matières organiques, doit contenir beaucoup de sable et un peu d’argile ; elle doit donc être assez facile à laver et procurer une sensation abrasive.

3. Essai du cigare 3.1. 3.2 3.3 3.4.

3.1. Enlever les graviers de la terre 3.2. Humidifier et bien malaxer de façon à obtenir une pâte. Laisser reposer cette pâte pendant 30 mn (ou plus) enfin qu’elle soit très homogène. 3.3. Rouler cette pâte entre les mains de façon à obtenir un cigare de 3 cm de diamètre. 3.4. Poser le cigare en travers de la paume de la main et le pousser lentement avec l’autre main. Le cigare se casse. Mesurer la longueur du morceau qui est tombé. Recommencer le même test au moins 3 fois. Il permet d’observer la cohésion d’une terre.

Faire la moyenne des longueurs : - moins de 5 cm : la terre est trop sableuse, à corriger par apport d’argile. - entre 5 et 15 cm la terre est bonne - plus de 15 cm : la terre est trop argileuse, à corriger par apport de sable.

4. Essai de la pastille 4.1. 4.2. 4.3.	4.1. Procéder comme l’essai du cigare pour obtenir une pâte homogène. 4.2. Mouler des pastilles d’environ 3 cm de diamètre et 1 cm d’épaisseur. Après séchage observer d’éventuels phénomènes de retrait par rapport au moule et la présence de fissure. 4.3. Casser les pastilles afin d’observer leur résistance.	Retrait : Si la pastille est fissurée ou nettement distante des parois du moule après séchage, la terre est trop argileuse, à corriger par apport de sable. Rupture : - très difficile à casser et rupture avec un claquement : la terre est très argileuse, à corriger par apport de sable. - difficile à casser mais sans trop d’effort et en arrivant à réduire en poudre entre pouce et index : la terre est sablo-argileuse, c’est une bonne terre. - très facile à casser et se réduit très facilement en poudre : la terre est sableuse ou silteuse, à corriger par apport d’argile.
5. Essai de sédimentation ou de la bouteille 5.1. 5.2 5.3	5.1. Dans un flacon transparent (cylindrique d’au moins 0,5 l, on met environ ¼ de terre et ¾ d’eau. 5.2. On agite bien le flacon en le bouchant avec la main. 5.3. On laisse reposer le flacon au moins 30 mn puis on observe la sédimentation	Après repos les particules se déposent suivant l’ordre : gravier - sable - silts - argile. Il permet d’observer si la terre est bien graduée (présences de tous les éléments), ou si l’un d’eux n’est pas excessivement majoritaire. L’exploitant de carrière s’oriente en fonction des résultats obtenus tous les jours.

6. Essai de retrait

A l’aide d’une presse, confectionner un bloc de terre comprimée. Après 24 heures de conservation à l’ombre, mesurer le retrait du bloc

Si le retrait est supérieur à 5 mm la terre est trop argileuse elle n’est pas bonne. Si le retrait est inférieur à 5 mm la terre est sablo-argileuse, elle est bonne.

Remarque :

La correction d’une terre se fait par apport d’un ou de plusieurs éléments manquant.

Les proportions seront définies sur chantier après avoir effectué une série de mélanges.

Le mélange qui donnera satisfaction aux essais d’identification sera maintenu

pour la confection des blocs de terre comprimée.

CHAPITRE II : PRODUCTION DES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE

2.1. DEFINITION

Les blocs de terre comprimée sont des éléments de maçonnerie obtenus par compression d’une terre appropriée mélangée à une certaine quantité d’eau suivi d’un démoulage immédiat.

Afin d’accroître les résistances mécanique et hydrique du bloc, un produit stabilisant peut être ajouté à la terre. Dans ce cas, on parle de «bloc de terre comprimée et stabilisée » (B.T.S. ). Dans le cas contraire, on parle de «bloc de terre comprimée (B.T.C.).

2.2. CHOIX DU STABILISANT

Les stabilisants sont des produits que l’on ajoute à la terre pour améliorer ses performances.

Les produits stabilisant couramment utilisés dans la confection des B.T.S. sont:

* les liants hydrauliques (ciment, chaux),

* les liants aériens (chaux),

* les liants d’hydrocarbonés (goudron, bitume,...).

Dans le cas du présent document, nous nous limiterons à la stabilisation au ciment.

Remarque:

* le type de ciment utilisé pour la stabilisation de la terre peut être du CPJ 45 ou d’autres types, de classe analogue. Il n’est pas utile d’employer des ciments à haute résistance qui n’apportent pas d’amélioration particulière et qui coûtent très cher.

* Les blocs de terre simplement comprimée sans ajout de ciment peuvent être utilisés comme élément de structure non porteuse ou comme structure ne pouvant résister qu’à des faibles sollicitations des charges extérieures (remplissage dans une structure porteuse... ), si toute fois la structure se trouve dans un milieu sec sans risque d’humidification (cloison intérieur ).

* Le dosage optimal en ciment des terres se trouve généralement entre 3% et 8%.

2.3 MATERIELS DE PRODUCTION : LES PRESSES

- La presse est le matériel utilisé pour comprimée la terre en bloc. Elle peut être manuelle, ou mécanique.

Les principales presses utilisées au Mali sont : la presse CINVA-RAM, la presse TERSTARAM qui sont manuel et la presse HYDRAFORM qui est mécanique. Elle a fait ses débuts en 1999 au Mali.

* Quelques données sur ces presses :

Presses	Caractéristiques	Observations
CINVA - RAM	Fonctionnement :manuel Nombre de blocs par essai : 1 Dimension blocs : 29,5 cm x 14 cm x 9 cm Poids d’un bloc : 7 - 8 kg Pression : 20 bars Production : 300 blocs par jour Nombre d’ouvriers : 4	. Possibilité de production de blocs spéciaux (bloc creux chaînage, bloc pour passage de câble, bloc 1/2, bloc 3/4, ... ) . Construction avec mortier de pose . Cette presse peut être fabriquée artisanalement

TERSTARAM	Fonctionnement : manuel Nombre de blocs par essai : 1 ou 2 Dimension blocs : 29,5 cm x 14 cm x 9 cm Poids d’un bloc : 7 - 8 kg Pression : 30 bars Production : 600 blocs par jour Nombre d’ouvriers : 5	. Possibilité de production de blocs spéciaux (bloc à angle arrondi, bloc pour pavage,...) . Construction avec mortier de pose . C’est une presse de fabrication belge par la société Appro - techno.S.A.
HYDRAFORM	Fonctionnement : mécanique Nombre de blocs par essai : 1 Dimension blocs : .(5 à 24 cm) x 22 cm x 11,5 cm .(5 à 22 cm) x 11,5 cm x 11,5 cm Poids d’un bloc : 6 - 12 kg Pression : 100 bars Production : 220 blocs par heure Nombre d’ouvriers : 6	. Possibilité de réduction de la longueur des blocs . Construction sans mortier de pose.

Les petits matériels utilisés sont : la brouette, la pelle, la pioche, l’arrosoir, le tamis, le plastique pour la cure, le seau, la dame, etc...

2.4. CYCLE DE PRODUCTION DES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE (B.T.S.)

2.4.1. Identification et choix de la carrière ( voir chapitre 1)

2.4.2. L’exploitation de la carrière

Cette opération se fait généralement manuellement. Toute fois, l’utilisation d’engins lourds(bulldozer, pelle chargeuse ) peuvent s’avérer nécessaires selon le besoin.

- on enlève la couche supérieure organique.

- on gerbe la terre verticalement afin de mélanger les différentes couches de sol en évitant les couches de gravier de plus de 20 mm de diamètre.

La carrière doit être le plus prêt possible du chantier.

Le responsable doit contrôler la qualité de la terre extraite au fur et à mesure de l’avancement de la carrière.

La terre extraite doit être étalée uniformément au soleil pour sécher. Une terre trop mouillée se prête mal au tamisage et au mélange avec le ciment

2.4.3 Transport et stockage du matériau

Les moyens de transport utilisés seront fonction de la distance de la carrière au chantier et de la quantité de terre à transporter (camion benne, charrette, brouette,... ).

L’aire de stockage doit être bien aménagée (propre et ensoleillé ).

2.4.4 Le tamisage et triage

Le tamisage permet d’éliminer les substances organiques et les graviers de diamètre supérieur aux mailles du tamis. A défaut de tamis on peut procéder au triage de ces substances

Le tamis peut être incliné ou horizontal ; plus le tamis est vertical plus les grains passants sont fins.

Il peut être conseillé de tamiser la terre à la carrière pour éviter le transport d’éléments inutiles (les racines, les cailloux,...).

Le triage se fait, à défaut de tamis, par déplacement de tas en vidant le contenu de la pelle au sommet, les grosses mottes et les gros graviers roulent à la périphérie. Deux personnes peuvent intervenir pour cette opération.

Toutefois, il existe des broyeurs avec tamis incorporés permettant de casser les mottes reconstituées et de briser les gros éléments à la dimension voulue.

.

Remarque : si le tamisage n’est pas fait à la carrière, on le fait sur l’aire de stockage.

2.4.5. Le dosage

Le dosage est la mesure de la quantité de ciment et d’eau à ajouter à la terre pour améliorer ses caractéristiques en rendant sa structure plus résistante aux chocs et à l’eau.

* Au laboratoire

Le dosage en eau est défini par l’essai de Proctor normal.

Le dosage en ciment est défini après avoir confectionné des blocs à différents dosages que l’on écrase à 28 jours d’âge en compression simple. Le dosage retenu est le plus petit dosage (pour raison économique) qui donne une résistance en compression simple supérieure ou égale à 40kg/cm² et une résistance humide après 24 h d’immersion totale supérieure ou égale à 12kg/cm².Ce dosage ainsi obtenu est exprimé en pourcentage, on le traduit en dosage volumétrique à partir des masses volumiques apparentes des constituants pour son application sur le terrain.

Généralement, le dosage en ciment tourne autour de 5 %.

* Au chantier

On détermine d’abord la masse volumique apparente r de la terre. Pour cela on remplit à bord un récipient de volume V connu de terre, puis on pèse cette quantité de terre. Soit P son poids.

La masse volumique apparente r de la terre sera : r = P/V (en kg/l)

- En fixant le dosage en ciment à 5 % au départ (c’est à dire pour 100 kg de terre il faut 5 kg de ciment).

La quantité de terre pour 50 kg de ciment sera :

100 kg x 50 kg

------------------ = 1000 kg

5 kg

Connaissant le volume d’une brouette et la masse volumique apparente de la terre, on détermine le nombre de chargement de brouette pour un sac de ciment (50 kg).

Exemple : soit une terre donnée.

Déterminons sa masse volumique apparente r .

Soit V = 1 l le volume du récipient et P=1,3kg le poids du matériau,

On n'a : r = P/V = 1,3/1 = 1,3 kg/l

En fixant le dosage en ciment à 5 % on aura 1000 kg de terre pour 50 kg de ciment.

Si le volume V_b de la brouette à ras fait 50 l, le poids P_b de la terre correspondant à ce volume sera : P_b = r . V_b = 1,3 x 50 = 65 kg.

Le nombre de chargement de brouette pour un sac de ciment sera :

1000 kg

n = ---------- = 15,38 soit 15 chargements de terre.

65 kg

+ = 5 %

Un sac 15 chargements de brouette

Remarques :

. On doit tenir compte du temps de prise du ciment utilisé, car le mélange fait pour la confection des blocs doit être épuisé avant le début de prise du ciment, ce temps est estimé à 4 heures.

. Pour raison économique, la recherche du taux de stabilisation optimal se ferra dans l’intervalle de 3% à 8% de ciment

2.4.6. Le mélange terre + ciment

Le mélange se fait sur un sol propre

. Mesurer la quantité de terre nécessaire.

. Répandre le ciment ou le mélange sable+ciment

(au cas ou la terre sera corrigée avec du sable)

au sommet du tas de terre.

. Déplacer le tas 3 fois, le mélange doit avoir une couleur uniforme.

. Etaler le mélange sur le sol pour l’humidifier.

2.4.7. Le mélange (terre - ciment )+ eau

. Utiliser un arrosoir. Il est recommandé de mouiller le mélange (terre-ciment ) par fine pluie.

. Déplacer la terre jusqu’à ce que l’eau soit

bien distribuée dans le mélange.

. Contrôler la teneur en eau

Le contrôle de la teneur en eau

1. Mouler une boule de mélange

humide dans la main.

2. Laisser la tomber de la hauteur du coude.

3. La boule ne se brise pas : trop d’eau.

4. Elle se brise en plusieurs morceaux : c’est le mélange optimum.

5. Elle s’effrite : pas assez d’eau.

2.4.8. La compression - le démoulage

a - La compression

- Installer la presse sur une surface horizontale

- Mettre toujours la même quantité de terre dans le moule pour obtenir le même type de bloc. Cette opération nécessite l’utilisation de boîte doseuse.

- Prendre soin de bien remplir les angles

- Procéder à la compression.

b - Le démoulage

- Procéder au démoulage immédiatement après la compression.

- Prendre le bloc avec soins sans toucher les bords très fragiles.

Remarque : La procédure de compression et de démoulage dépend du type de presse. Dans tous les cas, l’opérateur doit se referer au mode de fonctionnement décrit dans le catalogue de la presse.

2.4.9. Cure et stockage des blocs

a - Blocs stabilisés au ciment BTS

La quantité d’eau utilisée pour la production des BTS est réduite. Il est donc indispensable de maintenir les blocs dans une ambiance humide et d’empêcher au maximum l’évaporation rapide de l’eau des blocs pendant la première semaine de cure.

Règle à suivre

. Préparer l’aire de stockage des blocs, (elle doit être plate et compacte) le près possible de la presse

. Poser les blocs le plus près de la presse à plat

et rapprochés les uns aux autres.

. Couvrir avec un plastique et le dérouler au

fur et à mesure que le stock avance (bien plaquer

le plastique contre les blocs).

. Conserver les blocs sous ce plastique pendant

3 jours. Après le 3è jour de cure humide les

blocs sont suffisamment résistants pour être

transportés près de la zone de construction. Mais

la cure humide doit continuer encore 10 jours

sous plastique. Cette fois les blocs sont posés

de champ et serrés. Une fois les 10 jours passés on

enlève le plastique.

.Conserver les blocs non couverts de plastique jusqu’à l’âge de 28 jours, date à laquelle ils sont prêts pour la construction.

Remarque :

Le malaxage, la compression et la cure (pendant les trois premiers jours) se font à l’abri du soleil sous un hangar.

b - Blocs de terre simplement comprimée : B.T.C.

Sans ciment, la terre nécessite plus d’argile pour garantir une bonne cohésion de la structure du bloc, il est important que cette argile sèche lentement.

Règles à suivre

. Poser les blocs de champs, sans les serrer sur un sol propre et horizontal à l’abri du soleil et du vent pour éviter un retrait brusque pouvant provoquer des fissures dans les blocs.

. Après une semaine, les blocs sont stockés dehors

de champ et serrés pour le séchage (en cas de pluie, recouvrir avec un plastique). Ils seront prêts pour être utilisés dans la construction après le séchage

2.4.10. Tests de contrôle des blocs

a - Le contrôle du compactage

Appuyer avec le pouce le centre de la surface

- Si l’empreinte est très visible et la compression est facile : il manque de la terre.

- Si l’empreinte est très visible bien que la compression soit difficile : la terre est trop humide.

- Si l’empreinte est peu visible : la compression est correcte.

.

Avant de procéder à tout test de contrôle, vérifier d’abord l’aspect, les dimensions et le poids des blocs choisis parmi le lot.

Le poids ne doit pas différer de plus de 5 % à 10 % du poids espéré. Le retrait ne doit pas dépasser 5 mm.

Si la hauteur change d’une extrémité à l’autre, vérifier la position des plateaux de la presse.

Après ces vérifications on procède aux tests de contrôle.

Au laboratoire

On se limite généralement à deux essais :

b -Essai de compression

Illustration graphique de l’essai	Age bloc (jours)	Résistance exigée (kg/cm²)	Conditions de conservation
	14	5	7 jours en cure humide 7 jours en immersion totale
		40	7 jours en cure humide 21 jours à l’air libre à l’abris du soleil
	28	12	7 jours en cure humide 20 jours à l’air libre à l’abri du soleil.
			24 heures en immersion totale

c - Essais d’absorption

La quantité d’eau absorbée pendant 24 h doit être inférieure ou égale à 15 % pour un mur exposé à la pluie. Cet essai est sans objet quand le mur n’est pas exposé à la pluie (mur de cloisonnement).

L’immersion totale permet de faire un examen visuel des dégradations causées par l’eau. Le dosage en ciment peut être augmenter en fonction de leur ampleur.

Au chantier

d -Test de rupture : casse bloc

description sommaire du dispositif

C’est un dispositif simple, pratique constitué essentiellement de deux planches de bois, long de 1,5 m et large de 0,30 m. Ces deux planches sont reliées par un élastique à une extrémité. Un dispositif spécial constitué de cornières en L ou en T est monté sur l’extrémité relié des planches pour recevoir la brique à tester.

Essai

Au-dessus du dispositif on charge des briques jusqu’à ce que la brique à tester se casse et on évalue la charge à la rupture connaissant le nombre de briques et leur poids moyen (7 à 8 kg).

Résultat

Soit P la charge de rupture, en kg

D la distance entre les appuis, en cm

l la largeur du bloc à tester, en cm

h la hauteur du bloc en cm.

La résistance à la rupture est donnée par la formule : Tr = 8 Mr avec

1,5 x P x D

Mr = --------------- le module de rupture

l x h²

. Pour les BTS secs, la résistance minimale à la rupture est : 20 kg/cm².

. Pour les BTS humides (après 6 heures dans l’eau) la résistance minimale à la rupture est

10 kg/cm².

e - Test de texture :

Après la rupture du bloc (provoquée lors

de l’essai de rupture) on observe les morceaux de bloc.

Cette observation nous permet de contrôler :

- la qualité du malaxage (uniformité de la

couleur)

- la répartition des grains

- la présence ou l’absence d’éléments organiques.

f - Test d’absorption

Ce test permet de contrôler la résistance

du bloc à l’eau pendant un 24 heures .

On place un demi-bloc de poids P connu

dans un récipient contenant de l’eau. Maintenir au moins 1 cm d’eau à la base du récipient.

. Après 24 heures d’immersion partielle on pèse le demi-bloc pour déterminer la quantité d’eau absorbée. Cette quantité d’eau doit être

au plus égale à 15 %.

L’opérateur notera aussi les dégradations

causées par l’eau en vu de réviser le dosage

en ciment à la hausse si celles-ci sont

excessives.

g -Test du son : frapper légèrement la brique avec un marteau ou le doit, et vérifier si le son produit est métallique ; c’est un test non destructif.

Schéma d’une chaîne de production

RECAPITULATION DES DIFFERENTES PHASES DUCYCLE DE PRODUCTION DES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE ET STABILISEE AU CIMENT

PHASES	Outils utilisés	Points critiques
1 IDENTIFICATION	. Bouteille .Sceau . Moule	Etre sûr que l’échantillon est représentatif de la carrière
2 EXPLOITATION DE LA CARRIERE	. Pioche, pelle . Pelle mécanique, bulle	Contrôler les propriétés de la terre au fur et à mesure de l’avancement de la carrière
3 TRANSPORT ET STOCKAGE DES MATERIAUX	. Brouette, charrette, camion benne	L’aire de stockage doit être propre et aérer
4 TAMISAGE ET TRIAGE	. Tamis (ouverture £ 20 mm) . Pelle	En l’absence de tamis, le triage peut se faire pendant le mélange à sec.
5 DOSAGE	. Pelle . Seau ou boîte doseur . Brouette	Utiliser toujours le même volume. Vérifier le poids de la terre pour faire une stabilisation réelle.
6 MELANGE TERRE+CIMENT (à sec)	. Pelle	La couleur finale doit être uniforme
7 MELANGE (TERRE-CIMENT)+EAU (humide)	. Pelle . Arrosoir	Il faut respecter la bonne teneur en eau.
8 COMPRESION – DEMOULAGE	. Presse . Pelle . Boîte doseur	Appliquer toujours la même compression. La force d’une seule personne est suffisante.
9 CURE ET STOCKAGE DES BLOCS	. Plastique noir . Hangar	Les BTC ont seulement besoin d’ombre. Les BTS stabilisés au ciment ont besoin d’être correctement enveloppés de plastique(pas d’arrosage) ou couvert de secco après arrosage
10 TESTS DE CONTROLE	. Marteau . Casse bloc . Sceau	Les tests se font généralement après le séchage complet des blocs

Remarque : Au cours du cycle de production, les contrôles suivants sont nécessaires:

- A l’extraction : vérifier chaque jour les caractéristiques de la terre choisie,

- A la production : vérifier la qualité de compactage.

- Après séchage : vérifier l’aspect, la dimension et le poids.

CHAPITRE III : MISE EN OEUVRE DES BLOCS DE TERRE COMPRIMEE ET DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES

3.1 . SYSTEME DE FONDATION

Nous nous intéresserons seulement au cas des fondations superficielles compte tenu des raisons techniques, mais aussi de leur faible coût de réalisation et de la simplicité de leur mise en œuvre.

Pour certains édifices, on aura recours aux fondations semi-profondes ou profondes dont le type, les dimensions et la profondeur d’ancrage seront définis par un bureau d’étude spécialisé après des études géotechniques du sol.

.

3.1.1 Fouilles en rigole

On creuse le sol jusqu’à une profondeur donnant accès à une couche de sol assez résistante et veuillez à ce que le fond des fouilles soit un plan horizontal, le cas échéant exécutez des plans successifs horizontaux pour rattraper la pente du terrain. La largeur des fouilles dépendra de la nature du sol.

3.1.2 Blocage des fouilles et soubassement

a - Cas d’utilisation de maçonnerie en moellon

Sur un béton de propreté préalablement coulé au fond des fouilles, les moellons sont posés à plat et jointoyés avec un mortier dosé au moins à 250kg de ciment par mètre cube de mortier. Cette méthode permet de réaliser des maçonneries plus résistantes que celles réalisées avec des moellons posés à champ.

b - Cas d’utilisation des blocs de terre comprimée (BTS)

· Blocs de terre comprimée autobloquants

Au fond des fouilles on exécute d’abord un béton cyclopéen d’environ 20 cm d’épaisseur, dosé à 350kg de ciment par mètre cube de béton. Après on procède à la réalisation des différentes étapes suivantes :

Etape 1 : Poser un demi bloc en premier

lieu puis poser un bloc entier ;

Ajuster le bloc tout en l’emboîtant

au demi bloc préalablement posé.

Vérifier la verticalité avec le niveau.

Etape 2 : Construire d’abord l’angle jusqu’à

20cm au-dessus du béton cyclopéen

tout en vérifiant la verticalité et le

niveau horizontal du mur

Etape 3 : Poser ainsi les blocs dans tous

les angles de la fondation.

Etape 4 : Remplir de blocs

l’espace entre les angles.

Etape 5 : Remblayer chaque côté

du mur par couches

successives de 20cm d’épaisseur

bien compactées

· Blocs de terre comprimée ordinaires

Les différentes étapes citées dans le cas des BTS autobloquants restent valables pour les BTS ordinaires ; la seule différence est qu’ici le montage se fait avec un mortier de pose

Remarque :

- Les BTS utilisées en fondation sont fortement dosés(au moins 10% de ciment à titre indicatif)

- L’épaisseur des joints des maçonneries des BTS ordinaires est de 1,5 cm

- Le mortier de pose doit avoir un dosage légèrement supérieur à celui des blocs et avoir la composition suivante :un volume de terre pour deux volumes de sable.

C’est un mélange plastique de sable, de terre, de liants et d’eau. La texture du mortier doit être plus sableuse que celle du bloc. Il doit être ouvrable et présenter la même résistance à la compression et à l’érosion que le bloc.

Exemple de composition d’un mortier de pose :

Sable propre : 3,5 brouettes de 5ol

Terre criblée : 1,75 brouettes de 50 l

Ciment : 1 sac de 50 kg

Eau : 100 litres (donnée à titre indicatif).

3.2. MONTAGE DES BLOCS

3.2.1 BTS ordinaires

On a intérêt à opérer selon les règles de l’art classique de la maçonnerie. Selon l’importance des descentes de charges, le confort recherché, et les dimensions des blocs on choisit l’épaisseur des murs et l’appareillage correspondant.

a - Le calepinage

Le calepinage est la relation que le concepteur établit entre les dimensions du bloc, et le dimensionnement des systèmes constructifs.

Il permet d’effectuer une cotation précise du dessin d’exécution et de maîtriser les quantités de blocs entiers, blocs 3/4 et Blocs 1/2, etc.

Calepinage du plan de la première assise de blocs : vue en plan.

b - L’appareillage

L’appareillage est le mode d’arrangement, d’assemblage et de liaison des blocs entre eux dans toutes les directions d’une structure de maçonnerie (plan horizontal et vertical, épaisseur du mur).

Un bon appareillage permet d’éviter les coups de sabre (alignements verticaux des joints) dans les constructions.

Le choix d’un appareillage dépend de cinq facteurs à considérer :

. Le type de structure (mur, cloison, pilier,...)

. la taille de la structure

. la dimension des blocs

. la qualification des maçons

. l’effet esthétique recherché sur l’aspect fini.

· Terminologie des types d’appareillage

· Règles de l’appareillage

· Type d’appareillage

- Les murs

Murs d’épaisseur "demi bloc"

Type murs	Appareillage	Observations
Mur courant		Tête de mur avec bloc demi
Mur en "L"		Angle de mur avec bloc entier

Mur en "T"	Liaison en T avec bloc 3/4.
Mur en "X"	Liaison de mur en "X" avec bloc 3/4.

Mur d’épaisseur "bloc entier"

Type murs	Appareillage	Observations
Mur courant		Tête de mur avec bloc 3/4
Mur en "L	a b c	a: liaison de mur avec blocs 3/4. b: angle appareillé en boutisse et panneresse sans bloc 3/4. c: utilisation d’un bloc ¼ avec un bloc 3/4.

Mur en "T"	Mur en T avec bloc 3/4.
Mur en "X"	Liaison de murs en "X" avec bloc entier.

Quelques cas d’appareillages en boutisse pour des murs d’un bloc entier d’épaisseur.

- Les piliers

Piliers ou poteaux de petite section (30 x 30 cm ou 30 x 40 cm).

Piliers ou poteaux de grosse section (45 x 45 cm ou 60 x 60 cm).

c - Procédure de montage

Après avoir fini la réalisation de la fondation, on entame celle de l’élévation. Pour cela le respect des étapes suivantes s’avère nécessaire :

Etape 1 : Appliquer sur le soubassement une couche hydrofuse (ex. : feutre bitumineux, film polyane….) avant de poser la première assise de blocs, puis mesurer et marquer la position des portes sur le soubassement.

Etape 2 : - Choisir un appareillage approprié,

- Pour la vérification du niveau de chaque assise, installer des piges aux angles et le long des murs

- Placer les cadres des portes

Etape 3 : - Poser la première assise tout en respectant le plan de calepinage préétabli,

- Faire des joints horizontaux et verticaux de même épaisseur. Pour cela, utiliser des fers ronds ou carrés de diamètre équivalent à l’épaisseur du joint(épaisseur des joints égale à 1,5cm),

- Monter les murs extérieurs en aplomb de la face extérieur du soubassement,

- Faire un chaînage en béton armé de fer Æ6 avec des blocs évidés ou d’autres systèmes appropriés de coffrage perdu, au niveau des allèges des fenêtres. Cette disposition constructive permet d’éviter l’apparition des fissures au niveau des allèges.

Etape 4 : - Faire un chaînage en béton légèrement armé (de fer T6 ou T8) avec des blocs évidés ou d’autres systèmes appropriés au niveau des linteaux et à l’extrados des arcs. Fixer s’il y a lieu les charpentes de la couverture à ce chaînage.

3.2.2 BTS autobloquants

Le montage des BTS autobloquants est pratiquement identique à celui des BTS ordinaires.

Etape 1 : - Appliquer sur le soubassement

une couche imperméable

- Mesurer et marquer la position

des portes

Etape 2 : - Installer les piges

- Placer les cadres des portes

Etape 3 : - Construire en premier lieu les angles

- Remplir de blocs l’espace entre

les angles en utilisant un cordon

- Veuillez à l’horizontalité des rangés

Etape 4 : Poser les linteaux(généralement

les linteaux sont préfabriqués sur chantier)

de telle manière qu’ils débordent d’au

moins de 20cm de part et d’autre

des ouvertures.

Remarque : Les assises situées au-dessus des linteaux sont

posées avec un mortier de pose et recevront s’il y’a

lieu les fers de fixation de la toiture.

CHAPITRE IV : LA COUVERTURE

Elle peut être faite en dalle, en tôle, en tuile, en voûtes... dans tous les cas elle doit déborder les murs extérieurs pour les protéger contre les eaux de pluies.

4.1. Les couvertures en dalle

On réalisera un chaînage supérieur servant d’appui aux poutres et aux poutrelles.

4.2. Les couvertures avec charpente

Les charpentes sont généralement fixées à l’aide d’un fer rond Æ6 au chaînage linteau.

Si on craint le poinçonnement du mur sous la charge de la couverture, on réalise un chaînage supérieur sur lequel reposera la charpente pour une répartition uniforme des charges.

Sur la charpente, on fixe les éléments de la couverture pouvant être des tôles, des tuiles, etc...

Remarque :

- Niveau de fixation de la charpente : chaînage linteau ou 1 m à partir de la dernière assise.

- Débordement de la toiture : 0,40 à 1,00 m

- Pente de la toiture : au moins égale à 15 %

4.3. COUVERTURE EN VOUTES ET COUPOLES

Les couvertures en voûtes et coupoles se réalisent en utilisant un mortier de pose de telle sorte que l’utilisation des BTS ordinaires est toujours conseillé. Les voûtes se réalisent en se servant d’un gabarit et les coupoles quant à elles se réalisent avec un compas guide. Si la couverture est en voûtes il sera préférable de réaliser un chaînage supérieur pour encaisser les efforts horizontaux des voûtes. Dans le cas où la couverture serait en coupole l’option de piliers de renforts aux angles extérieurs est plus rationnelle. Les couvertures en voûtes et coupole doivent toujours être protégées par un produit d’etancheite ou par une chape étanche.

La flèche des voûtes et coupoles doit satisfaire à la condition ci-après :

f 1

------------- ³ ---------

L 5

f : la flèche

L :la portée

CHAPITRE V : ENDUIT

L’enduit doit être un mortier un mélange de sable, de terre, de liant et d’eau de dosage en liant légèrement supérieur à celui des joints.

Les enduits trop étanches doivent être évités car ils empêchent l’évaporation de l’humidité des blocs.

La surface extérieure des murs extérieurs et les murs des salles d’eau (toilettes, cuisine,…) doivent être protégé par application de produit d’étanchéité.

CHAPITRE VI : PATHOLOGIES DES OUVRAGES EN BTS - PROPOSITION DE SOLUTIONS

Les ouvrages bâtis en terre, que ce soit en blocs de terre comprimée ou en d’autres matériaux de construction en terre, demeurent particulièrement sensibles à l’eau. Le concepteur d’ouvrage en terre doit bien considérer ce risque et ne pas sous estimer son importance. Il doit prendre des mesures appropriées en vue de l’éviter.

En plus de l’eau, les ouvrages en terre ne résistent pas aux efforts de traction.

On doit tenir compte de tous ces problèmes au moment de la réalisation de chaque élément d’un ouvrage en terre.

6.1. Le système de fondation

Le système de fondation d’un ouvrage en terre doit être particulièrement soigneux et doit mettre le bâtiment à l’abris de deux principaux types de problèmes :

- Les problèmes de structure

- Les problèmes liés à l’humidité.

6.1.1. Les pathologies structurales et les propositions de solution

Le choix du système de fondation dépend de la nature du sol sur lequel l’ouvrage va être construit et du type de l’ouvrage que l’on prévoit de réaliser.

Il y a risque de pathologie structurale lorsque les ouvrages sont bâtis sur des terrains instables ou peu résistants. Ce risque peut être accru par le fait d’une mauvaise conception ou d’une mauvaise construction des fondations.

Les figures ci-dessous sont des propositions de conception de structure du système de fondation selon la nature des sols et des systèmes de murs :

	NATURE DU SOL DE FONDATION
SYSTEME DE MURS	Bon sol - Roche - Sol cohérent sec - Sol pulvérulent compact - Bon drainage superficiel	Sol moyen - Sol cohérent humide - Sol pulvérulent moyennement compact - Bon drainage superficiel	Mauvais sol - Sol cohérent plastique - Sol à couche affleurante hétérogène - Sol à teneur en eau variable - Drainage superficiel moyen.
ENVELOPPE MONOLITHIQUE	Un massif de fondation simple suffit	Il faut élargir et approfondir le massif de fondations ou ß	Il faut en plus de l’élargissement et de l’approfondissement mettre un chaînage en béton armé. ou ß
MURS A REDANS ET CONTREFORTS	Le massif de fondation doit avoir un chaînage en béton armé qui relie les éléments de maçonnerie auto-stables	Il faut élargir la base des fondations à l’aide d’une semelle en béton armé pourvue d’armatures transversales de traction	En plus de la semelle en béton armé il faut intégrer une poutre avec armatures longitudinales de traction.

REMPLISSAGE D’UNE OSSATURE POTEAUX POUTRE EN BETON ARME.	Les poteaux de l’ossature ont un massif de fondations élargie ou de plots en béton armé. Les murs de remplissage ont leur propre massif de fondations simple.	Les fondations comportent une poutre en béton armé qui relie les poteaux et sur laquelle reposent les murs de remplissage.	Les fondations comportent, une semelle et une poutre en béton armé qui relient les poteaux et sur laquelle reposent les murs de remplissage.
OSSATURE PILIERS ET ARCS	Les piliers ont un massif de fondations large et profond. Les murs de remplissage ont leurs propres fondations simples.	Un chaînage en béton armé relie les piliers	Une poutre en béton armé relie les piliers.

6.1.2. Les pathologies liées à l’humidité et les propositions de solutions

Le principal problème au niveau des fondations est le risque de remontées capillaires dues à la :

- fluctuation saisonnière de la nappe phréatique,

- rétention par la végétation proche des murs,

- détérioration des canalisations d’eau (AEP et eaux usées)

- stagnation d’eaux auprès des murs,

- etc....................

Au niveau du soubassement, la base des murs peut être attaquée par l’eau due :

- au rejaillissement des gargouilles

- aux chêneaux détériorés ou mal conçus

- à la projection de flaque au passage de véhicule

- au ruissellement d’un caniveau proche du mur

- à un enduit imperméable qui facilite un point de rosé entre le mur et l’enduit

- etc.....................

Sur de terrains mal drainés, l’humidité peut accroître les risques de pathologie structurale car, elle peut considérablement affaiblir la cohésion du matériau, sa résistance et donc celle du mur.

Ces problèmes sont connus et tout à fait solubles. Le concepteur averti ne doit pas pour autant adopter une démarche de «blindage » du bâtiment qui pourrait non seulement être très coûteuse, mais être génératrice des pathologies que l’on veut éviter, par excès d’étanchéité. Le bâtiment doit avant tout respirer. L’attitude correcte est de résoudre les problèmes en attaquant leurs sources et non leurs effets. Les solutions appropriées ne peuvent être développées que sur une bonne connaissance des types de contraintes que l’on va préciser dans le tableau ci-dessous :

Contrainte d’humidité	Propositions de solutions
Infiltration sans accumulation (l’eau disparaît très vite dans le sous-sol sableux)	Il suffit d’évacuer le plus vite possible le peu d’eau résiduelle qui pénètre vers les fondations
Infiltration avec accumulation temporaire (le sol cohésif absorbe l’eau : sol argileux ou silteux)	Un bon drainage de surface s’impose, de façon à évacuer l’eau du voisinage du bâtiment

Infiltration avec accumulation prolongée (applicable à tous types de sol dont le drainage superficiel est mal assuré)	Il convient d’intercepter l’eau avant qu’elle ne pénètre dans le sous-sol et de l’évacuer le plus rapidement possible.
Remontées capillaires avec ou sans infiltration ( l’ouvrage est au contact ou dans le voisinage proche d’une nappe phréatique) .	Il faut prévoir des drains contre les fondations (qui doivent être résistantes à l’eau) et même sous le pavement du sol du rez-de chaussée si celui-ci est directement mis en œuvre sur le terre-plein. Il faut imperméabiliser le parement vertical extérieur de la fondation.

6.2. L’élévation

Les problèmes au niveau de l’élévation sont de deux types :

- les problèmes de structure

- les problèmes liés à l’humide.

6.2.1. Les pathologies structurales

Les problèmes de structure obligent à respecter les principes de bonne résistance en compression, et à contrarier les principes de faible résistance à la traction et au cisaillement du matériau terre.

Pour l’ensemble des systèmes de murs en maçonnerie les principaux problèmes résultent d’une typologie de contraintes qui leur sont appliquées.

Les solutions appropriées ne peuvent être développées que sur une bonne connaissance de ces types de contrainte que l’on va préciser dans le tableau suivant :

CONTRAINTES SOUMISES AUX MURS	PROPOSITION DE SOLUTIONS
MURS NON PORTEURS
Ecrasement : (sous l’effet du poids propre du mur ou d’une charge concentrée)	Maçonnerie de remplissage (ossature en béton armé)

MURS PORTEURS
Charges excentriques verticales (résultant d’un effort de traction) Charges excentriques horizontales (résultant de la poussée d’une voûte sur les murs) Flambement (résultant de l’effet cumulé d’une contrainte de charge et d’un tassement dans un mur trop mince et trop élancé). Charges horizontales . Pression uniforme du vent . Pression concentrée des séismes	Murs épais : Murs minces avec contreforts Mur mince avec chaînage Maçonnerie armée (système parasismique)

6.2.2. Les pathologies liées à l’humidité

Les problèmes d’humidité résultent de l’érosion du ruissellement, du rejaillissement, d’infiltration et d’absorption.

Problème d’humidité à Problème d’humidité au Respiration des murs

la base des murs niveau des ouvertures

Ces problèmes renvoient le concepteur au respect de quelques principes fondamentaux :

- protéger le haut et le bas des murs,

- laisser le matériau terre "respirer".

Cette dernière considération oblige l’utilisation d’un enduit perméable pour le crépissage des parois intérieures et extérieures des murs.

Pour raison économique on procède à un badigeonnage au pinceau des parois extérieures avec de la barbotine ayant la composition suivante :

sable fin 1,5 brouette

terre criblée 0/2 mm 0,5 brouette

ciment 1 sac

Eau 175 litres environ.

6.3. La couverture

A ce niveau, on rencontre les problèmes de mise en œuvre que l’on peut éviter en choisissant un ouvrier qualifié.

La couverture doit être étanche et doit protéger le maximum possible les murs extérieurs. Pour cette raison elle doit déborder ceux-ci.

CHAPITRE VII : SECOND OEUVRE

7.1. EVACUATEURS DES EAUX DE PLUIE

7.1.1. Les chenaux et les descentes d’eau

Les chenaux doivent avoir une section large et une pente suffisante pour permettre une évacuation rapide des eaux de pluie provenant de la terrasse. Ils doivent être soigneusement connectés aux descentes d’eau.

Les descentes d’eau doivent être en matériaux résistants et avoir une section large.

7.1.2. Les gargouilles

L’emploi des gargouilles comme système évacuateur des eaux, nécessite la prise en considération des prescriptions techniques suivantes :

- Elles seront en matériaux résistant et de qualité tels que : zinc, tôle galvanisée, bois creusé, terre cuite, etc.

- Elles ne doivent pas être prévues au-dessus d’un contrefort, d’une ouverture ou d’une saillie.

- Elles doivent être orientées si possible dans le sens du vent.

- Elles doivent avoir une large section (surtout au départ), une bonne pente et un large débord sur mur (0,10 à 1 m).

- Le recouvrement d’étanchéité au départ doit être soigneux et il faut prévoir un manchon étanche pour la traverse de l’acrotère.

- Le bas du mur extérieur doit être suffisamment protégé par une ceinture en dalle (béton, pierre...), l’eau évacuée doit être drainée vers un caniveau.

7.2. CONCEPTION DES RESEAUX

Trois règles principales doivent être suivies :

- Centraliser le plus possible les réseaux.

- Ne pas incorporer les canalisations des fluides dans les murs.

- Ne pas faire des saignées dans les murs pour les câbles.

7.2.1. L’électricité

De préférence, les gaines en plastique servant de loge de fils électriques doivent être incorporées dans les murs. Pour cela on utilise les cadres des ouvertures, les blocs gainent, les blocs chaînage ou d’autres dispositifs appropriés évitant la réalisation de saignées dans les murs.

Les interrupteurs et prises de courant seront scellés au mur avec du plâtre.

7.2.2 La plomberie

En dehors du sol, les installations doivent être apparentes.

Les pièces susceptibles aux risques de l’humidité telles que cuisine, sanitaire, etc. doivent être correctement soignés et munies de siphons de sol.

Les sols auront une pente de drainage suffisante.

Pour certains équipements telles que les douches, il faut prévoir des revêtements imperméables (au voisinage de l’équipement) et la ventilation pour éviter la condensation.

7.3. MENUISERIES

Les menuiseries peuvent être métalliques ou en bois. Pour leur fixation, il est préférable de prévoir des connexions au moment de leur conception et de les installer pendant la mise en œuvre de la maçonnerie.

BIBLIOGRAPHIE

· Rapport du Seminaire-Atelier

sur la production et la vulgarisation

des matériaux locaux de construction

organisé par le CNREX/BTP Rep. du Mali Août 1999

· Habitat Traditionnel au Mali (1983) A. Wasse Basharyar

· Technologie du Bâtiment (tome 1) Maurice Noverraz

· Blocs de terre comprimée normes (1998) CDI - CRATerre EAG

· Tuiles en fibromortier

Bureau International du Travail B.I.T.

· Cours de Matériaux Locaux

de Construction I. SAVADOGO.

· Recommandations générales sur

la brique de terre stabilisée

Manuel élaboré par le CNREX/BTP Rep. du Mali Nov. 1988