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5.2. Les matériaux de construction

5.2.1. Béton et mortier
5.2.2. Fers
5.2.3. Bois
5.2.4. Matériaux de couverture

 

5.2.1. Béton et mortier

Les bétons et mortiers sont des matériaux composés, constitués par les trois éléments suivants:

- granulats (gravier et sable),
- un liant (le type le plus utilisé dans les constructions modernes est le ciment),
- l'eau de gâchage.

5.2.1.1. Granulats

Qualifiés de matériaux «inertes», les granulats utilisés pour la fabrication du béton sont les sables et les graviers. Sables et graviers se différencient par leur granulométrie (sable approximativement entre 0, 1 mm et 5 mm - gravier 5 mm à 25 mm).

Nature des sables

Les sables de nature siliceuse ou calcaire peuvent être employés dans la confection des mortiers et béton. Les sables granitiques fortement micassés sont généralement à rejeter car ils réduisent la cohésion du béton. En fait les agrégats doivent provenir de sables sans activité sur le ciment. On devra donc éviter les calcaires tendres, les feldspaths et les schistes. Le meilleur sable reste le sable siliceux.

Qualités des sables

Les granulats doivent être propres, exempts de poussière fine, de limon d'argile et de matière organique, sinon le béton manquera d'adhérence, se fissurera et sera de faible résistance. Pour s'assurer de cette propreté, on peut mettre les matériaux à tester dans un bocal après avoir ajouté de l'eau jusqu'à immersion puis après avoir secoué énergiquement, on laisse reposer trois heures. Dans la ségrégation qui s'ensuit les éléments fins ne doivent pas dépasser 10 % du volume total. Dans le cas contraire il sera nécessaire de laver les matériaux.

* Sables de mer: malgré leur finesse et le risque de corrosion des armatures qu'ils présentent, ces sables peuvent être utilisés dans la construction, à condition d'être exempts de coquilles et d'être débarrassés des sels par lavage correct à l'eau douce.

Influence de l'humidité sur les sables

Avec de faibles pourcentages d'humidité, le sable se tasse beaucoup moins que s'il est sec car les grains glissent difficilement les uns sur les autres (foisonnement).

Taille des sables

Les sables trop fins, s'ils offrent une bonne ouvrabilité des mortiers, leur confèrent cependant une faible résistance à la compression. Il est souvent préférable d'utiliser les sables trop fins en béton plutôt qu'en mortier (fissurations), les sables gros exigent un fort dosage de ciment.

Pour la confection des mortiers, un bon granulat peut être constitué par un mélange 2/3-1/3 de sable gros et de sable fin (granulométrie discontinue apportant la meilleure compacité). Pour un béton, les granulats doivent avoir une granulométrie «dispersée» (calibre le plus différent possible) afin de combler tous les interstices, donc d'éviter une «ségrégation» et il faut disposer d'un gros agrégat de type argileux afin d'augmenter l'adhésion du liant.

Enfin les agrégats doivent avoir une bonne résistance mécanique et donc ne pas être trop friables.

5.2.1.2. Liants

Ces produits servent à unir entre eux les matériaux pierreux. Les principaux liants sont les chaux et les ciments.

- la chaux éteinte, qui durcit à l'air, est employée dans les bétons de terre,
- les chaux hydrauliques (qui durcissent à l'eau) proviennent d'un calcaire contenant 10 à 20 % d'argile,
- les ciments lents sont composés essentiellement de calcaire de silice et d'alumine. Les Ciments Portland Artificiels (CPA) sont caractérisés par leur résistance minimale à la compression (en bars) à 28 jours. Les plus courants sont:

• C.P.A. 325 : pour le béton armé courant (325 bars à 28 j)
• C.M. 250 : travaux de maçonnerie courants, moellons, parpaings...
• C.M. 160 : enduits, mortiers, agglomérés...


5.2.1.3. Eau de gâchage

L'eau de gâchage doit être de «bonne qualité», c'est-à-dire ne contenir ni matières organiques, ni impuretés en solution, ni déchets industriels. Elle doit intervenir en proportion précise dans le mélange (mouillage des granulats, hydratation du liant). En excès, elle diminue la résistance des mortiers. On doit enfin tenir compte de l'humidité initiale des sables. Le rapport E (eau)/C (ciment) doit être en général de 0,40 à 0,50 en poids.

5.2.1.4. Mise en ouvre

Pour la construction des murs et des cloisons, le béton est généralement utilisé sous forme de blocs. On distingue alors les blocs pleins, ou «parpaings», pour les murs intérieurs porteurs, et les blocs creux dont les alvéoles remplies d'air améliorent les caractéristiques d'isolation. Pour qu'il reste maniable, un bloc devra peser au plus 25-30 kg, ce qui limite ses dimensions. Les dimensions usuelles en cm sont

10 x 20 x 40
15 x 20 x 40
20 x 20 x 40.

Ces blocs peuvent être produits soit industriellement, soit artisanalement par de petites machines qui permettent une fabrication sur le site. Après fabrication, on laissera sécher les blocs, sous abri ventilé, pendant au moins 1 mois (l'exposition directe au soleil est totalement à proscrire). Les blocs pourront alors être utilisés avec des joints au mortier de ciment.

DOSAGE POUR OBTENIR 1 m³ DE BÉTON (d'après Mémento de l'adjoint technique des travaux ruraux)

Usage Ciment Sable Gravillon Gravier Pierre cassée Casson de briques Eau
(kgf) (l) (l) (l) (l) (l) (l)
Semelle de propreté 150 400       800 220
Formes 200 400     800   180
Semelle de fondation 250 400   200 600   170
Béton banché 300 400 850       170
Béton arme 350 400 350 450     165
Béton moulé 350 450 800       215
Ouvrages spéciaux 400 400 350       170

Sources: Ministère de la Coopération.

5.2.1.5. Béton de terre

1° Encore utilisé aujourd'hui pour la construction dans de nombreux pays du monde, le béton de terre reste un matériau économique qui ne doit pas être négligé.

Ce béton est également constitué de trois composants

- des agrégats : gravier et sable,
- un liant : en l'occurence limon et argile,
- l'eau de gâchage.

En fait, le béton de terre semble intéressant si on peut utiliser un matériau tout-venant. En Afrique on pourra trouver un tout-venant de gravillons et d'argile latéritiques ou sables argileux (ou argiles sableuses), éoliens ou sédiments fluviaux, qui constituent des bons sois de construction. Tous les sois ne conviennent évidemment pas et dans la recherche de gisements, on doit éliminer d'emblée les terres organiques (terres noires ou brun foncé). On doit ensuite effectuer tous les essais de contrôle de mécanique des sols. On peut améliorer la résistance mécanique des sols en ajoutant des stabilisants.

- ciment : pour les sols sableux, mais se mélange mal à l'argile,
- chaux : stabilisant de l'argile,
- mélange chaux/ciment : on donne souvent les proportions 2/3 chaux-1/3 ciment,
- paille : pour sol argileux. Elle atténue le retrait et facilite le séchage. Le mélange s'appelle «pisé»,
- autres : cendres, huile de coco, bouses de vaches, termitières...


Utilisation

A l'utilisation en béton de terre banché, dont la fabrication et la mise en œuvrre sont délicates, on préfère généralement la fabrication de parpaings, plus facile, moins risquée et tout aussi économique.

Avant moulage on doit procéder à une préparation du matériau (tamisage pour éliminer les éléments de plus de 20 mm) et à son malaxage manuel ou mécanique. Les parpaings sont faits avec une terre à peine humide. Moulage et compactage peuvent se faire:

- à la main : moules à deux parpaings de 10 cm d'épais seur que l'on remplit par couches de 5 cm correctement pilonnées (poids de 6 kg au moins),
- ou mécaniquement : par des «presses à agglomérés» à bras ou à moteur dont il existe plusieurs modèles.

D'après Craterre: des presses commerciales particulièrement intéressantes

  Source d’énergie

Manuel

Hydraulique

Dénomination Nom Cinva-Ram Teh-Block

Ellson Blockmaster

SM Terstaram

MMH 2000

CLU 2000

S

D

SB1

SB2

Origine Pays

Colombie

Burkina Faso

Inde

Inde

Inde

Inde

Belgique

Belgique

Suisse

Caractéristiques physiques Dimensions (l x L x H) (cm)

20 x 50 x 60

40 x 50 x 75

40 x 69 x 90

75 x 160 x 100

100 x 300 x 150

150 x 32 x 162

Poids net (kg)

63

97

145

155

165

175

280

1350

1550

Moteur              

Bernard 10 HP diesel

Hatz E 785 11 HP diesel

Consommat.l/heure              

2

2

Caractérist.
Commercial.
Prix (F.F.) 1979

1000

2000

1400

1500

1600

1650

4000

55000

70000 (pan. presse)

Délai. de livraison (mois)

de stock

de stock

de stock

3 mois

3 à 6 mois

3 à 6 mois

Caractéristist. qualitatives Pression en kgf/cm²

7

5

7 à 25

20

40

20

Taux de compression

1,63

1,34

(1,80)

(1,46)

1,65

-2

(1.6)

Profond. max. du moule (mm)

145

175

131

131

158

158

145

175

120

Course max. du plat. (mm)

55

45

30

50

50

50

39 + 18 = 57

88

45

Dimens. des blocs standard (L x l x h)

29,3 x 14 x 8,9

29 x 29 x 13

22,7 x 10,6 x 7,3 (x 2)

22,7 x 10,6 x 7,3 (x 2)

30,5 x 14,6 x 10.8

30,5 x 22,5 x 10.8

29,5 x 14 x 8,8

29,5 x 14 x 8,8

25 x 12 x 7,5 (x 2)

Production Nombre de blocs par jour

425

423

425

850

425

425

425

2000

2000

Vol. compacté par jour (m³)

1,55

4.64

0,74

1,48

2,04

3,14

1,54

7,26

9

Nombre, d’ouvriers

4

4

3

3

4

4

4,30

3,10

4,60

Séchage et stockage

Une attention particulière doit être apportée au séchage qui doit être lent et graduel. Il devra se faire sous un hangar bien ventilé abritant les parpaings de la pluie et du soleil. Après une journée, les blocs peuvent être empilés en laissant entre eux une bonne ventilation. Pour que le stabilisant (ciment ou chaux) durcisse convenablement, il est nécessaire de maintenir les parpaings humides pendant une semaine en les recouvrant de toiles que l'on humidifie. Le séchage des parpaings doit durer au moins un mois.

Construction

Les parpaings de terre s'utilisent comme les parpaings de ciment. Le mortier est un mortier de terre contenant des agrégats inférieurs à 1 mm auquel on peut ajouter du ciment (100 kg/m³).

5.2.2. Fers

Ils sont largement utilisés dans la construction: béton armé, charpente, huisseries.

5.2.2.1. Fers à béton

Les armatures du béton servent à pallier son insuffisance à l'extension; elles sont en acier doux, peuvent être lisses, crénelées, torsadées... et sont disponibles en différents diamètres (5 à 40 mm).

5.2.2.2. Fers laminés

Il existe des profilés IPN, UPN, T et L couramment utilisés dans la constitution des charpentes et des poteaux, En charpente on pourra utiliser des fermes cadres en treillis soudés ou boulonnés... ou également des fermes portiques.

5.2.2.3. Métal déployé

Il peut être utilisé comme armature pour les voiles en béton ou comme grillage pour les ouvertures.

5.2.3. Bois

Matériau courant dans la construction, il intervient surtout au niveau des charpentes de faible portée. Il doit être de bonne qualité et sec pour éviter une déformation ultérieure. Avant leur utilisation sous différentes formes: bastings, madriers, chevrons, planches, etc., les bois doivent être stockés dans un endroit sec et protégés par du goudron, de l'huile ou de la peinture.

5.2.4. Matériaux de couverture

Les matériaux les plus courants sont:

- la tôle galvanisée, disponible en plusieurs longueurs: 1,65 à 3 m,

- la tôle en aluminium, qui a un fort pouvoir réfléchissant des rayons solaires - Dimensions standard: Longueur: 2 m - largeur: 0,90 m.

La légèreté de ces plaques constitue une de leurs principales qualités: 7 kg/m pour la tôle galvanisée - 2 à 3 kg/m pour la tôle aluminium. Leur fixation s'effectue par tire-fond ou crochets,

- la tôle en amiante-ciment a pour principale qualité de constituer un bon isolant thermique, cependant son poids plus important: 16 kg/m, alourdit la charpente. Sa pose doit être soignée, la mise en place des tire-fond ou des crochets de fixation pouvant occasionner des fissures qui risquent de s'élargir avec le temps.

5.3. Équipements des magasins

5.3.1. Électricité
5.3.2. Reconditionnement des produits
5.3.3. Équipements mobiles

 

5.3.1. Électricité

Les magasins pourront être alimentés en électricité par le réseau ou par groupes électrogènes.

L'eau devra également être disponible au niveau du bureau (qui peut servir de petit laboratoire) et des installations sanitaires.

5.3.2. Reconditionnement des produits

Nous avons retenu que les magasins devaient être conçus de façon à dégager une «aire de travail» couverte. C'est à ce niveau que peut s'effectuer le reconditionnement des sacs.

On peut à cet effet prévoir les équipements fixes suivants:

- trémie de vidange des sacs,
- élévateur ou vis d'alimentation,
- un nettoyeur-séparateur,
- un désinsectiseur en continu (facultatif),
- un second élévateur pour alimentation,
- peseur-ensacheur (deux bascules d'ensachage),
- une couseuse de sacs.

Fig. 105: Schéma d'une unité de reconditionnement.

5.3.3. Équipements mobiles

N.B.: Tout d'abord nous pouvons rappeler que les piles de sacs sont souvent montées sur palettes. Ces palettes de bois doivent être solides et de dimensions telles qu'elles soient aisément déplaçables pour permettre Le nettoyage du magasin. L'emploi de palettes n'est pas toujours à conseiller car, si elles évitent les remontées d'humidité par le sol, elles ont aussi des inconvénients:

- coût élevé surtout en zones sèches,
- refuge aisé pour les rongeurs,
- rangement difficile,

En conséquence, nous conseillons avant tout la réalisation d'une bonne étanchéité de la dalle. Les palettes restent intéressantes dans les magasins anciens et dans les zones humides.

Les divers matériels dont doivent être équipés les magasins sont

- balais,
- appareil portatif de désinsectisation (voir chapitre VII),
- bascule classique de 200 kg de construction métallique,
- petit matériel de laboratoire pour échantillonnage,
- appareil de mesure de l'humidité,
- appareils de manutention,

Nous développerons ici les appareils de manutention en sacs.

a) Diables à bandage caoutchouc pour le transport des sacs à l'unité. Ces petits chariots peuvent rendre d'importants services au niveau d'un magasin en limitant la fatigue des travailleurs.

Pour le transport horizontal des sacs sur palettes, il existe des petits transporteurs manuels appelés «transpalette» qui permettent à un seul homme de déplacer des palettes chargées.

Fig. 106: Diable.

Fig. 107: Transpalette. (D'après doc. KAHL.)

b) Monte-sacs mobile

Les monte-sacs mobiles sont intéressants pour la construction des tas. Ils peuvent être placés près de la pile. Le pivotement de 900 de la plate-forme permet de prendre facilement le sac.

Dans les matériels courants la hauteur de levée atteint 7 m. Ces appareils, électriques ou à moteurs thermiques, ont l'avantage de ne requérir qu'une faible surface au sol.

c) Convoyeurs de sacs ou sauterelles

Les convoyeurs sont les matériels les plus répandus pour le gerbage en tas. Ils se composent:

- d'un tablier, ensemble rigide et inclinable de 6 à 10 m de long, supportant, par l'intermédiaire de rouleaux étanches, une bande en caoutchouc de 50 à 60 cru de large, généralement garnie de barrettes transversales, pour transporteur incliné;

- d'un chariot constitué de 2 barres articulées sous la trémie et reliées à un essieu monté sur roues à pneus. Deux bras verticaux articulés sur l'essieu permettent le réglage de l'inclinaison du tablier qu'ils supportent par des galets.

Sur les modèles simples, le réglage de l'inclinaison se fait par un treuil à main.

Le chariot supporte le moteur électrique (3 à 4 ch) et les transmissions d'entraînement du tapis.

Le réglage de la tension de la bande est obtenu par translation de l'axe du tambour de renvoi.

Pour les tas de grande surface, il est possible d'adapter rapidement une prolonge, orientable à 1800, avec moteur indépendant.

Pour le transport, le tablier est rabattu à l'horizontale et un triangle d'attelage avec œil se fixe sous la trémie.

Fig. 108: Monte-sacs mobile. (Doc. CHAMPION.)

Fig. 109: Convoyeur de sacs (sauterelle). (Doc. CHEVEUX.)

d) Chariots élévateurs

Il existe des petits chariots élévateurs «tout terrain» à deux ou quatre roues motrices qui peuvent être équipés de nombreux accessoires et notamment de fourches permettant les manutentions en palettes, caisses, containers, etc.

Au niveau d'un centre de stockage, ils peuvent rendre d'importants services du fait de leur polyvalence et de leur grande maniabilité.

La capacité de charge est d'environ 2 tonnes et la hauteur de levage des palettes, de l'ordre de 4 m.

NB: Palettisation

Les palettes supportant les sacs sont des planchers carrés de 1,20 m de côté montés sur madriers.

Pour maintenir en place les charges palettisées (sacs, cartons... une technique intéressante, de mise en œuvre simple, consiste à les envelopper d'une housse thermorétractable.

Une fois la palette constituée, on découpe à la longueur voulue une feuille de plastique rétractable (film polyéthylène par exemple) et l'on recouvre le chargement. Sous l'action de la chaleur cette housse va se rétracter et maintenir le lot palettisé.

Pour chauffer la housse, il existe de petits pistolets légers, robustes et faciles d'emploi qui fonctionnent au gaz propane (il existe des pistolets électriques à résistance chauffante dans le cas où l'emploi de flamme est interdit). Cette opération de houssage peut être effectuée par un seul opérateur qui commence par le bas de la palette et procède ensuite par de larges balayages réguliers.

Enfin il existe également un petit matériel à main qui permet de dérouler tout autour du lot palettisé une bande de plastique fin dont l'élasticité permet un maintien du lot sans nécessiter une rétraction par chauffage.

5.4. Stockage en magasins souples

5.4.1. Description
5.4.2. Intérêt d'un tel stockage

 

Le «silo souple» s'est particulièrement développé lors de la sécheresse dans les pays du Sahel, car c'est un moyen rapide de protéger les stocks; ces silos ont donc surtout été utilisés pour les stockages d'urgence.

5.4.1. Description

Les premiers silos souples ont été réalisés en butyl qui ne résistait pas aux rayons U.V., durcissait et se fendillait. Les matériaux actuels: combinaisons BUTYL/EPDM (silos CHERWELL) ou PCV type «Trévira» (silos RIEDEL) résistent mieux au rayonnement solaire et aux intempéries.

Les silos, de forme circulaire, se composent de deux parties:

- une partie inférieure cylindrique qui est constituée d'un grillage galvanisé, soudé, de 2,50 m de hauteur, doublé par un film plastique de forte épaisseur (ex: Butyl 12/10 mm - 2 plis) qui épouse les parois et le fond du silo. La base du silo doit reposer de préférence sur une plate-forme bétonnée. Cependant un terrain ferme et plan peut convenir s'il est sans aspérités et bien drainé. On peut par exemple recouvrir le sol d'une couche de sable de 5 cm traitée contre les termites (Dieldrine);

- une partie supérieure constituée d'une seconde bâche de forme conique qui après remplissage du silo vient recouvrir les sacs.

Cette bâche de couverture doit, à la mise en place, déborder d'au moins 50 cm sur la base cylindrique.

Les deux biches sont roulées ensemble et maintenues en place par des cordes fixées sur le grillage de la partie inférieure assurant ainsi une fermeture hermétique.

Pour éviter des battements au vent de la bâche supérieure, on maintient cette dernière par un réseau de cordes.

Les sacs sont chargés par une ouverture de 0,80 x 0,80 m ménagée dans le grillage qui, lorsque la partie inférieure est remplie, est fermée par une porte métallique boulonnée.

Une virole de tôle ondulée de 1 m de hauteur environ est placée autour du silo à 50 cm du grillage pour en assurer la protection contre les rongeurs.

Les capacités de tels silos varient généralement de 250 t à 1000 t, les silos de 500 t sont souvent utilisés.


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