3. PRINCIPAUX MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION ET POMPES3.0 Introduction1. Outre le sol de l'étang proprement dit, sans doute utiliserez-vous toutes sortes de matériaux différents pour construire votre ferme piscicole, par exemple pour les fondations, pour les installations d'alimentation en eau et pour les dispositifs de régulation correspondants. A cet égard, le choix peut porter aussi bien sur les matériaux disponibles sur place, tels que le bambou et le bois, que sur la brique, les parpaings, le béton et les matières plastiques (pour les tuyaux), pour lesquels vous devrez vraisemblablement vous adresser à des fournisseurs spécialisés.
Choix des matériaux2. Le choix des matériaux de construction dépend essentiellement de leur aptitude à répondre à vos besoins, de leur disponibilité locale et du budget que vous êtes prêt à y consacrer. 3. Si vous débutez et si votre ferme est très petite, il est préférable de limiter les dépenses de matériaux et donc de prévoir des ouvrages simples. A la faveur de l'expérience acquise et lorsque vous souhaiterez développer vos installations, vos investissements pourront être plus importants et vous pourrez construire des ouvrages à caractère plus durable et de meilleure qualité. 4. Si vous avez l'intention de construire une grande ferme piscicole, choisissez d'emblée les ouvrages permanents les plus appropriés.
Poids spécifique des matériaux5. En règle générale, les matériaux doivent être transportés sur le chantier. Pour organiser correctement cette opération et pour vous aider à évaluer le coût de transport et de manutention, consultez le tableau 5 qui indique le poids par unité de volume (kg/m3) des matériaux de base courants.
3.1 Bambou et bois
Fabrication de tuyaux de bambou de bonne qualité3. Il convient d'éviter de laisser sécher trop longtemps le bambou récolté à l'état de bois vert. En effet, au fur et à mesure du séchage, le bois subit un retrait et de petites fissures apparaissent; elles risquent de réduire sa résistance s'il doit servir par la suite à réaliser des canalisations d'eau. 4. Procédez comme suit pour obtenir des tuyaux de bambou de bonne qualité: a) Coupez des tiges de bambou parvenues à maturité et transportez-les hors de la forêt. b) Si nécessaire, stockez les bambous à l'ombre en les recouvrant de branchages ou de grandes feuilles. c) Rompez ou percez les cloisons à l'intérieur des tiges (voir paragraphes 6 et 7). d) Dès que possible, immergez sous l'eau les bambous fraîchement coupés, dans une retenue, une rivière ou un étang. e) Laissez-les tremper de six à huit semaines, pour extraire les substances chimiques contenues dans les parois des tiges (dessévage) et accroître ainsi la durabilité des tuyaux. f) Une fois le dessévage terminé, débarrassez les tuyaux de bambou de tous les fragments résiduels des cloisons intérieures. g) Les tuyaux de bambou sont alors prêts à être utilisés. Note: Si vous récoltez les bambous pendant la saison sèche ou au début de la saison des pluies, le dessévage sera plus facile et les tuyaux seront de meilleure qualité.
Suppression des cloisons intérieures des tiges de bambou5. Il y a deux façons simples de supprimer les cloisons des tiges de bambou: en les perçant ou en les découpant. Si les cloisons sont très dures, il se peut qu'il soit trop difficile de les percer. 6. Percez les cloisons à la main avec une mèche ronde facile à confectionner vous-même, en procédant ainsi:
7. Pour découper les cloisons, procédez de la façon suivante:
Différentes caractéristiques du bois10. Les différentes caractéristiques du bois, en particulier sa densité*, sa dureté et sa durabilité naturelle, sont extrêmement variables. Il est préférable de choisir la variété de bois en fonction de l'usage prévu (voir tableau 6).
Utilisation et traitement du bois11. Le bois utilisé comme matériau de construction pour des ouvrages permanents doit être débarrassé de l'écorce; il ne doit pas contenir de trous trop gros, ni avoir trop de noeuds. Il doit être convenablement séché et ne doit être ni vrillé, ni fendu. Il doit être entreposé à plat, dans un lieu sec et bien aéré.
12. Pour un usage temporaire, par exemple pour confectionner des coffrages à béton (voir section 3.4), utilisez un bois léger et à bon marché. Si les coffrages servent plusieurs fois, vérifiez bien que les surfaces au contact du béton ne présentent ni clous, ni échardes. Pour les ouvrages de régulation d'eau, prenez des bois plus lourds, si possible de type très durable, comme l'iroko ou le makoré. 13. Pour accroître la durabilité du bois, surtout s'il est au contact permanent du sol, appliquez-lui l'un des traitements de surface suivants.
Note: Si l'on veut obtenir les meilleurs résultats en cas d'utilisation de goudron, d'huile ou d'autres produits de conservation, il y a lieu d'appliquer le produit en quantité largement suffisante et d'attendre tout le temps nécessaire pour le laisser pénétrer. Appliquez plusieurs couches ou trempez le bois dans une auge ou un bidon rempli de produit pendant 30 minutes au moins. Assurez- vous que le bois de bout est bien traité, puisque c'est souvent à cet endroit qu'il commence à pourrir.
3.2 Briques, parpaings et pierresBriques d'argile1. Il existe toutes sortes de briques. Les briques creuses légères ne sont généralement pas suffisamment solides pour des ouvrages piscicoles. Les briques pleines d'argile cuite sont couramment utilisées pour les ouvrages des fermes piscicoles; elles sont faites en argile, puis séchées à l'air et cuites dans un four spécial. Leur qualité dépend principalement de leur cuisson. Renoncez à vous servir de briques trop inégales, fissurées et dont la cuisson est soit excessive, soit insuffisante. 2. Si vous pouvez vous en procurer, les briques industrielles, pleines ou comportant un léger creux sur chaque face ou encore avec deux ou trois trous de préhension, conviennent également. Les "briques pour mur portant", généralement de couleur jaune ou noire, servent aussi à la construction des fondations et des parties soumises à de fortes charges, puisqu'elles sont étanches et nettement plus résistantes. 3. Les briques fournies ont généralement des dimensions normalisées,
qui varient d'un pays à l'autre, par exemple: 4. Les briques sont utilisées avec un mortier au ciment (voir section 3.3). Il faut les stocker et les manipuler avec soin pour éviter d'en casser une proportion excessive. Il convient de les laisser tremper dans l'eau au moins 30 minutes avant usage.
Parpaings5. Les parpaings (blocs de ciment ou de béton) sont en béton coulé puis pressé dans un moule spécial. Il est possible de les fabriquer sur place, si nécessaire, mais il faut bien s'assurer qu'ils sont moulés correctement (voir section 3.4). Ils doivent avoir été fabriqués au moins 28 jours avant d'être utilisés. 6. Les parpaings peuvent être de type creux ou plein. Il en existe de plusieurs dimensions normalisées, pour une longueur (de 40 à 50 cm) et une hauteur (20 cm) identiques; l'épaisseur (ou largeur) varie de 5 à 20 cm. Les dimensions normalisées sont par exemple: 5 x 20 x 40 cm; 10 x 20 x 40 cm et 20 x 20 x 40 cm. Il est parfois possible de se procurer des blocs plus ou moins lourds: leur solidité est fonction de leur poids. Ils sont utilisés avec un mortier au ciment (voir section 3.3). Il convient de les stocker et de les manipuler correctement. Mouillez-les suffisamment avant usage. 7. Les briques et parpaings standard ont une faible résistance à l'humidité. Aussi convient-il si possible de ne pas s'en servir pour des fondations ou pour des constructions sous terre. Si ces matériaux sont au contact de l'eau, il y a lieu de bien les protéger par une couche de surface imperméable constituée d'un mortier richement dosé (voir section 3.3).
Pierres8. Les pierres sont utilisées dans certaines régions pour la construction d'ouvrages, généralement pour des murs et pour constituer le revêtement de canaux, de digues et de déversoirs. Elles ont des propriétés différentes, suivant le type de roches dont elles proviennent. Ces roches sont les suivantes:
9. Les pierres sont mises en oeuvre soit «à sec», sans aucun mortier ou liant, en les choisissant et en les ajustant soigneusement, soit, plus couramment, "au mouille" en les scellant au mortier. 10. Pour édifier des murs, à moins de disposer de pierres de taille, il convient généralement d'avoir un assortiment de tailles, de façon à se servir des pierres les plus petites pour remplir les vides et maintenir en place les plus grosses pierres. 11. Il vous faudra également de plus grandes pierres aux angles, et à intervalles réguliers le long du mur et dans son épaisseur, pour lui conférer la résistance et la stabilité requises. 12. D'ordinaire, les murs les plus résistants sont faits de pierres aux contours rugueux et irréguliers. Pour les revêtements de canaux, il est préférable de choisir de petites pierres, lisses et arrondies, car elles facilitent l'écoulement de l'eau.
7. Une autre façon simple de contrôler la propreté du sable consiste à procéder comme suit:
Lavage du sable8. Si le sable contient trop de limon, vous devrez le laver avant de l'utiliser. Procédez à plusieurs reprises aux opérations ci-dessous, jusqu'à ce que tout le sable soit bien propre.
g) Placez le sable propre à l'abri, pour éviter de le souiller à nouveau. 9. Il est possible d'entreposer du sable propre sur les lieux du chantier, par exemple sur un plancher de madriers, derrière des cloisons basses en planches comme illustré ci-dessous.
Choix du ciment à utiliser10. Il convient d'utiliser du ciment Portland ordinaire, qui est le ciment standard le plus courant. Il a la propriété de prendre et de durcir en présence d'eau, tout en dégageant de la chaleur et en subissant un retrait. 11. Il ne faut pas oublier qu'un mortier trop riche en ciment se fissure en durcissant. Note: Le ciment Portland connaît une nette détérioration de ses propriétés en présence d'eaux riches en sulfate de calcium (teneur supérieure à 0,5 g/l ou en chlorure de sodium (teneur supérieure à 4 g/l). En pareille circonstance, par exemple dans des sols à sulfates acides ou à proximité d'eaux saumâtres, il est préférable de se servir de ciment résistant aux sulfates pour construire les ouvrages (voir Le sol, section 1.8). Ce type particulier de ciment ne doit jamais être mélangé avec du ciment Portland. Faute de ce produit, il convient d'employer un mélange légèrement enrichi à base de ciment Portland (voir paragraphe 19 ci-dessous), mais en procédant avec le plus grand soin au mélange, à la mise en place et à la prise, et en s'assurant de la parfaite maturation du ciment avant de le laisser au contact du sol ou de l'eau. 12. Le ciment Portland est classé habituellement en fonction de sa résistance potentielle en compression. Celle-ci est normalement soit de 250 kg/cm2, soit de 325 kg/cm2. Pour les ouvrages de pisciculture, on se sert généralement du ciment dit de «qualité 250». 13. Le ciment Portland est vendu en sacs de papier fort, dont le poids et le volume varient suivant le pays considéré:
14. Vérifiez attentivement le type de sac disponible dans votre pays, pour ne pas vous tromper dans la préparation des dosages. 15. Pour vous assurer de l'utilisation d'un ciment de qualité supérieure, vous devez prendre les précautions suivantes. a) Vérifiez, avant de l'acheter, que le ciment a été fabriqué récemment. Il ne doit pas contenir de mottes impossibles à écraser entre le pouce et l'index. b) N'apportez sur le chantier que le nombre de sacs nécessaires pour une courte période. c) Protégez votre ciment de l'humidité. Conservez-le à une certaine distance au-dessus du sol (une simple plate-forme en bois convient à cet effet), dans un endroit sec et bien abrité. d) Utilisez vos stocks de ciment le plus rapidement possible et veillez à en assurer une rotation adéquate. e) N'utilisez jamais un ciment durci, mais jetez-le. Choix de l'eau à utiliser16. L'eau doit être propre et chimiquement neutre ou légèrement alcaline (pH de 7 à 8,5). Elle doit être exempte de matières organiques, d'huile, d'alcalis ou d'acides. Evitez l'utilisation d'eau salée ou d'une eau trop riche en sulfates (plus de 250 ppm). 17. Si vous devez utiliser une eau saumâtre ou une eau sale, ajoutez une cuillerée à soupe de savon en poudre par sac de ciment. Dissolvez le savon dans un peu d'eau et ajoutez-le au mélange. Choix du mortier à préparer18. Il existe trois principaux types de mortier que vous pouvez préparer vous- même, comme indiqué au tableau 7, et dont le choix dépend de l'utilisation prévue. N'oubliez pas que plus un mortier est riche en ciment, plus le retrait sera important et plus il aura tendance à se fissurer.
19. En présence de sols à sulfates acides, la proportion de ciment Portland est normalement accrue de 10 à 20 pour cent. 20. Si vous avez simplement besoin de petites quantités de mortier, vous pouvez mélanger des volumes de sable et de ciment dans les proportions suivantes:
21. Il vous faudra environ 200 l d'eau par mètre cube de mélange (environ une partie d'eau pour cinq parties de mélange). Mesurage des ingrédients du mortier22. Pour obtenir un mortier de bonne qualité, il est essentiel de mesurer avec précision les quantités de ciment et de sable à mélanger, en observant les proportions requises. 23. Connaissant le poids d'un sac de ciment, il est facile de calculer le nombre de sacs dont vous aurez besoin (voir tableau 7). 24. Si vous pensez utiliser les proportions mentionnées ci-dessus, il vaut mieux se servir d'un récipient de volume connu, par exemple un seau de 10 l ou une brouette de 50 l. Pour des quantités plus importantes, il vous suffit de fabriquer vous-même une caisse en bois sans fond de 100 l, avec des poignées, comme illustré ci-contre. 25. Vous pouvez également mesurer avec une pelle les quantités de sable et de ciment, mais en veillant à ajouter des pelletées identiques. Il ne s'agit cependant pas d'une méthode très précise.
Comment préparer un mortier de bonne qualité26. Pour préparer un mortier de bonne qualité, observez soigneusement
les instructions suivantes:
27. Faites attention à ne pas ajouter trop d'eau. Utiiisation d'un mortier au ciment28. Le mortier doit être utilisé immédiatement après avoir été préparé, jamais après le début de la prise. Vous saurez que la prise a commencé si le mélange se met à durcir et se rompt lorsqu'on l'étale. Evitez d'employer le mortier tombé de la surface de travail. 29. Le mortier doit être appliqué sur des surfaces propres et rugueuses. Il est essentiel de les mouiller au préalable, par exemple en trempant les briques 30 minutes dans l'eau et en mouillant les parpaings, pour éviter qu'ils absorbent l'eau du mortier et altèrent ainsi sa résistance. Si vous travaillez par temps sec, veillez à ce que les briques ou les parpaings restent humides.
30. Protégez le mortier de la chaleur du soleil et de l'effet déshydratant du vent, jusqu'à ce qu'il ait suffisamment pris pour que sa surface ne puisse plus être rayée à l'ongle. A ce stade, la prise est habituellement suffisante. Par temps chaud et sec, il est possible de protéger la prise d'un mortier en recouvrant les surfaces concernées par des sacs mouillés ou, sinon, en leur appliquant un fin jet d'eau. Toutefois, faites attention à ne pas enlever le mortier par lavage.
3.4 Béton à ciment1. Un béton à ciment est un mélange correctement dosé d'agrégats*, de ciment et d'eau. Les agrégats* doivent avoir une bonne granulométrie, de façon que, une fois mélangés, les vides qui les séparent soient réduits au minimum. Ces vides résiduels sont remplis par le ciment, qui lie solidement les agrégats entre eux, après avoir réagi avec l'eau. 2. Aussi les principales règles à observer pour assurer la solidité dubéton sont-elles les suivantes:
3. On distingue deux ou trois calibres d'agrégats*, suivant le type de béton requis:
Comment trouver de bonnes sources d'approvisionnement en matériaux4. Les bonnes sources naturelles d'approvisionnement en agrégats, en sable et en gravier pour les besoins des chantiers (tableau 8) sont relativement rares. En particulier, il est relativement difficile de trouver des sols dont la granulométrie des différentes particules est satisfaisante. Lorsque les sols contiennent certains limons, leur aptitude à fournir des agrégats est seulement médiocre. 5. Les sols dans lesquels les limons et les argiles sont prédominants n'assurent pas un approvisionnement naturel de qualité en agrégats. Les sols inadéquats à cet égard sont tous ceux classés dans les autres groupes du Système unifié de classification des sols (USC) (voir Le sol, section 11.1).
6. Un bon béton est un mélange homogène, sans excès d'eau. Lisse et plastique, il n'est ni trop humide, ni trop fluide; il n'est par ailleurs ni trop sec, ni trop friable. 7. Pour préparer un béton de bonne qualité, vous devez utiliser les ingrédients appropriés et les mélanger soigneusement dans les proportions voulues.Vous avez déjà appris à choisir le sable, le ciment et l'eau (voir section 3.3). Les sections qui suivent vont vous donner les indications nécessaires en ce qui concerne les agrégats grossiers et le bétonnage. Choix des graviers et des matériaux concassés à utiliser8. La résistance de votre béton repose entièrement sur celle des agrégats grossiers qu'il contient. Vous devez donc rechercher des graviers et des pierres dures, denses et durables. N'utilisez jamais d'agrégats de sol latéritique (voir Le sol, section 1.8). 9. Si vous doutez de la résistance des agrégats grossiers dont vous pensez vous servir, vous pouvez effectuer le test suivant:
c) Les pierres sont suffisamment dures si elles sont plus difficiles à casser que le béton. 10. De préférence, ces agrégats grossiers ne doivent être ni aplatis, ni anguleux. Les matériaux les meilleurs doivent être arrondis ou de forme cubique, comme les graviers que l'on trouve dans un cours d'eau ou sur une plage.
11. Les agrégats doivent être propres, exempts de poussière et de traces de matières organiques. De même que le sable, vous devez les laver si nécessaire (voir section 3.3, paragraphe 8).
12. Le calibre des graviers et des pierres concassées va généralement de 0,5 à 6 cm. Certains ouvrages particuliers, par exemple des murs et des dalles de béton relativement minces, exigent l'utilisation de pierres concassées de plus petites dimensions. Note: Les dimensions des plus grosses particules d'agrégats ne doivent jamais dépasser le quart de l'épaisseur du béton.
13. Dans le cas des ouvrages en béton plus importants, en particulier les dalles de fondation et des fondations importantes, des pierres et des roches de grandes dimensions peuvent y être intégrées, à condition de pouvoir bourrer le béton tout autour et par-dessus. 14. Dans les régions où il est impossible de se procurer des agrégats rocheux, l'utilisation des débris de briques (briquaillons) est fréquente. Le béton ainsi obtenu n'est pas particulièrement résistant, mais sa qualité est acceptable pour des fondations simples et pour des murs faiblement chargés. Il faut procéder avec le plus grand soin à la préparation, à la coulée et au durcissement du béton, de manière à obtenir la résistance maximale.
Choix du béton à préparer15. Pour les travaux de bétonnage à caractère général, on utilise trois méthodes élémentaires de détermination des proportions correctes d'agrégats et de ciment:
16. L'une ou l'autre des deux premières méthodes convient aux petits travaux de bétonnage et aux réparations. Pour les travaux plus importants, la troisième méthode est la plus sûre. 17. Les règles empiriques simples sont mentionnées à titre indicatif, pour la préparation de quatre principaux types de bétons, allant d'un mélange maigre à un mélange très riche. 18. Le tableau 9 donne des indications fondées sur le poids de ciment contenu dans les bétons, à raison de 150 à 400 kg de ciment par mètre cube. La quantité d'eau à prévoir dépend dans une large mesure de la teneur en eau du sable et du gravier; elle doit être appréciée au moment de la fabrication du béton.
19. Le tableau 10 donne des indications relatives à des types de bétons analogues, en se fondant sur des rapports volumiques. La quantité d'eau à prévoir est d'environ 0,75 l par litre de ciment, mais cette proportion doit être vérifiée lors de la fabrication du béton.
Note: Ces chiffres sont couramment employés pour définir les dosages de béton (par exemple 1:2:4). Les dosages en poids du tableau 9 sont néanmoins plus précis. Préparation de béton suivant la méthode du volume des pores20. La méthode dite du «volume des pores» du béton repose sur le fait que le ciment doit remplir les vides laissés entre les agrégats. 21. Le volume de ces vides et la quantité de pâte de ciment requise peuvent être déterminés en procédant comme suit:
h) Majorez ce volume de 10 pour cent pour obtenir le volume corrigé V4 de la pâte de ciment. i) Calculez A en divisant V1 par V4. j) Calculez B en divisant V2 par V4. k) Calculez C en additionnant A et B. l) Le rapport volumique du ciment et des agrégats non calibrés doit être égal à 1:C. Il convient donc d'utiliser une partie de ciment pour C parties d'agrégats de ce type particulier. 22. Déterminez la quantité approximative d'eau requise par sac de 50 kg de ciment suivant le type de béton préparé:
Exemple Vous utilisez un seau de 20 l pour calculer le volume des vides.
Dans cet exemple, le rapport des composants doit donc être d'une partie de ciment pour cinq parties d'agrégats non calibrés (1:5). Note: Vous devrez recalculer ce rapport si vous utilisez un autre type d'agrégat. Comment mesurer les composants du béton23. Pour mesurer avec précision les quantités requises de ciment, de sable et de graviers ou de pierres pour préparer un béton de bonne qualité, vous pouvez utiliser l'une des méthodes décrites plus haut (voir section 3.3).
Comment stocker les composants du béton26. Il est possible de stocker les agrégats en tas ou dans des trémies, mais il faut veiller à ce que les agrégats de calibres différents ne se mélangent pas. Il convient de les entreposer dans des zones distinctes ou de placer un séparateur en bois entre les tas de calibres différents. N'oubliez pas par ailleurs qu'au bout d'un certain temps les particules les plus grosses ont tendance à se trouver à la partie inférieure et sur les côtés de la pile. Vous devez donc choisir soigneusement les matériaux que vous allez utiliser.
Préparation manuelle d'un béton de bonne qualité27. La préparation manuelle du béton doit se faire sur une aire de gâchage propre et étanche. Il est possible de préparer de petites quantités sur un sol horizontal, avec l'un des accessoires suivants:
28. Il est possible de préparer des quantités plus importantes, contenant environ 50 kg de ciment, avec:
29. Déterminez la quantité de chaque composant nécessaire à la préparation d'une certaine quantité de béton et procédez comme suit:
i) En cas d'obtention d'un béton trop humide ou trop sec, corrigez sa consistance (voir paragraphe 32 de la présente section). Préparation mécanique d'un béton de bonne qualité30. La possibilité d'utiliser une bétonnière facilitera considérablement la préparation du béton. La qualité du béton sera en outre vraisemblablement améliorée. La contenance des bétonnières pouvant aller de 150 l à 500 l et davantage, il importe de choisir une machine adaptée à vos besoins. Vous devez connaître la contenance de votre bétonnière et organiser en conséquence la fabrication du béton.
31. Avant de préparer une dose de béton, rassemblez tous les ingrédients nécessaires à proximité de la bétonnière. Procédez ensuite comme suit: a) Versez 10 pour cent de la quantité d'eau requise dans le tambour.
Note: Lors de la préparation manuelle ou mécanique du béton:
Rectification de la consistance du béton32. Un béton frais de bonne qualité doit avoir une consistance plastique. Sinon, sa consistance doit être rectifiée en procédant comme suit:
33. Notez les quantités de matériaux ajoutées, de façon à connaître les proportions corrigées pour préparer la dose de béton suivante.
36. Procédez de la façon suivante en utilisant du béton récemment préparé:
g) Cette différence est appelée hauteur d'affaissement ou affaissement. 37. Comparez la mesure de l'affaissement avec la série de valeurs préconisées en fonction du type de construction (voir tableau 11). D'ordinaire, un affaissement de 25 à 30 pour cent peut être jugé satisfaisant. Il est à noter que certains mélanges standard présentent un risque de cisaillement du béton. S'il en est ainsi, recommencez l'essai ou estimez la hauteur d'affaissement en mesurant à partir du bord supérieur de l'échantillon restant.
Fabrication de coffrages à béton39. Le béton est généralement utilisé avec des coffrages (ou panneaux de coffrage), qui déterminent la forme définitive de l'ouvrage à réaliser. Dans de nombreux cas, il s'agit de béton armé (voir section 3.5). 40. Les coffrages permettant de couler le béton sont habituellement en bois léger et à bon marché; ils sont faits de planches et de pièces de bois d'oeuvre clouées ou boulonnées. Pour différentes formes standard, on utilise parfois des plaques métalliques. 41. Les coffrages de bonne qualité doivent avoir les caractéristiques suivantes. Ils doivent être:
42. Les coffrages doivent être soigneusement renforcés de manière à rester parfaitement en place.
Coulage du béton43. Le coulage du béton doit s'effectuer lorsque celui-ci est aussi frais que possible, c'est-à-dire en principe:
44. Le béton étant inutilisable à partir du moment où sa prise a commencé, il importe de préparer tout à l'avance. Préparez chaque dose de béton en fonction de la quantité susceptible d'être coulée dans l'intervalle de temps disponible.
46. Evitez de séparer les composants du béton au cours de la coulée, ce qui aurait pour conséquences de réduire sa résistance et d'altérer la qualité des surfaces comme celle des joints entre les couches successives:
Note: il est toujours préférable de construire un ouvrage de manière continue, sans interrompre la coulée du béton. N'oubliez pas que plus la structure est haute, plus les coffrages doivent être résistants. Si cela pose un problème, il peut alors s'avérer nécessaire d'édifier l'ouvrage par tranches, et d'attendre la prise de chaque tranche avant de couler la suivante. Durcissement du béton53. Moins d'une demi-heure après l'adjonction de l'eau au ciment, la réaction chimique entre ces deux composants provoque la prise et le durcissement progressif du béton; il s'agit du processus de durcissement (ou de cure) du béton, au cours duquel il acquiert sa résistance, sa durabilité et son imperméabilité. Le durcissement ne doit cependant pas être trop rapide si l'on veut obtenir la résistance maximale; le délai normalement nécessaire est de 28 jours.
55. Empêchez le béton de se dessécher:
56. Il vaut mieux laisser les coffrages sur le béton jusqu'à ce que le processus de durcissement ait suffisamment progressé, c'est-à-dire pendant au moins 48 heures. Dans certains cas, il faut parfois attendre 21 jours avant de pouvoir décoffrer entièrement. Lorsque les coffrages ont été ôtés, nettoyez toutes les surfaces rugueuses et, si nécessaire, remplissez au mortier tous les trous ou les vides trop importants. Fabrication de parpaings57. Il est possible de fabriquer de simples blocs de béton au moyen d'un coffrage en bois standard réutilisable (voir à la section 3.2, paragraphes 5-7, les dimensions normalisées des parpaings). Employez par exemple un mélange dosé dans des proportions de 1:2:4 à 1:5:8, contenant des agrégats de calibre inférieur à 13 mm. Préparez un mélange relativement humide. Il vous faudra procéder soigneusement au durcissement des blocs, puisqu'ils risquent de se fendre et de se casser en cas de manipulation prématurée ou de dessiccation du béton. En règle générale, leur finition est inférieure à celle des blocs fabriqués mécaniquement, qui sont formés sous pression à partir d'un mélange de béton sec.
3.5 Béton armé1. On réalise un béton armé en ajoutant un ferraillage à du béton ordinaire. Ce ferraillage fabriqué au moyen d'armatures métalliques sert à éviter la rupture du béton.
Utilisation des armatures4. Les armatures à prévoir pour un ouvrage donné doivent être calculées par un ingénieur, qui doit en outre indiquer le mode d'installation et l'emplacement précis à observer à l'intérieur de l'ouvrage en béton, pour éviter sa rupture. Plusieurs dispositifs types simples sont indiqués dans la seconde partie du présent manuel. 5. A titre purement indicatif, la quantité d'armature à utiliser s'exprime généralement en pourcentage de la surface brute de chaque section du béton, de la façon suivante:
Exemple Vous devez construire une colonne en béton armé de 0,20 m x 0,25 m. L'armature à prévoir peut être estimée de la façon suivante:
Si vous prévoyez d'utiliser 10 fers à béton, comme illustré ci-dessus, consultez la colonne de droite «10 fers» du tableau ci-contre. Descendez la colonne jusqu'à ce que vous trouviez une surface au moins égale à 3 000 mm2, ou en l'occurrence 3 141 mm2, Suivez maintenant la ligne horizontalement et vous verrez que cette surface correspond à un fer de 20 mm de diamètre. Pour une colonne en béton de cette dimension, vous devez donc utiliser une armature constituée de 10 fers à béton de 20 mm.
Préparation des armatures6. Les armatures doivent être propres et exemptes de traces d'huile et de terre. La rouille - à moins que l'état d'oxydation des fers soit suffisamment avancé pour altérer leur résistance mécanique - n'exige aucune attention particulière, quoiqu'il convienne d'enlever à la brosse métallique les traces de rouille non adhérentes. 7. Pour cintrer les fers à béton de façon à leur donner la forme voulue, il vous faut une plaque d'acier ou une planche épaisse solidement fixée, dans laquelle quatre petits piquets en fer à béton de 10 mm de diamètre ont été bien enfoncés ou assujettis. Si vous devez cintrer un nombre élevé de barres, vous préférerez sans doute construire un solide établi. 8. Achetez une pince à cintrer spéciale ou confectionnez-en une vous même en sciant une encoche étroite dans un fer à béton ou une barre en acier de gros diamètre. 9. introduisez le fer à béton entre deux des trois premiers piquets, en vérifiant qu'il est positionné de manière à être cintré au bon endroit; pliezle à l'aide de la pince à cintrer au niveau du piquet isolé. 10. Une fois les pièces d'armature coupées et cintrées selon les besoins, le ferraillage est alors réalisé. Les armatures doivent être attachées entre elles de façon solide et stable là où elles se croisent, avec du fil à ligature (voir paragraphe 3 ci-dessus).
Fabrication de dalles en béton armé11. L'emploi d'armatures en treillis métallique vous permet de réaliser des dalles simples, au moyen d'un mélange à assez forte teneur en eau, dosé dans des proportions allant de 1:2:4 à 1:5:8, à base d'agrégats de calibre inférieur à 13 mm. Pour réaliser une dalle, placez le béton à l'intérieur d'un simple coffrage en bois posé sur une surface plane, ou bien aplanissez le sol, recouvrez-le d'une feuille de plastique épaisse et placez-y le coffrage. Comme pour les parpaings de béton, procédez très soigneusement à la phase de durcissement du béton. Note: Vous pouvez maintenir en place le treillis à l'intérieur du coffrage en plaçant des lattes de bois sur le dessus du coffrage ainsi que des fils de suspension (voir ci-dessous). N'oubliez pas de laisser au moins 25 mm d'espace tout autour du treillis et entre le sommet et le fond du coffrage. Il est également souvent utile d'installer une ou plusieurs petites boucles en fil de fer qui serviront de poignées pour soulever ou déplacer la dalle.
Fabrication de béton armé12. Pour ferrailler du béton, procédez comme suit:
e) Tassez bien le béton, en particulier autour du ferraillage, sans le déplacer ni l'ébranler. f) Soignez tout particulièrement l'exécution des joints entre les couches successives. g) Laissez bien durcir le béton avant de retirer les coffrages. h) Enlevez les entretoises éventuellement utilisées et procédez au finissage et au remplissage des surfaces extérieures. Vérifiez bien qu'aucun fer d'armature n'est au contact de l'eau.
3.6 Autres matériaux de construction1. Plusieurs autres matériaux de construction sont couramment employés, en particulier dans les régions où il est difficile de se procurer du ciment ou les ingrédients du béton de qualité standard. Bien que la résistance ou la durabilité de ces matériaux soient généralement moindres, il est néanmoins possible de les utiliser, en l'absence de toute autre option satisfaisante. Il existe aussi toutes sortes de matériaux spéciaux, mais généralement trop onéreux ou d'un usage trop compliqué pour convenir dans la plupart des cas aux ouvrages piscicoles. Parmi les matériaux que vous serez susceptibles d'utiliser, citons notamment:
3.7 GabionsIntroduction1. Un gabion est une cage ou un panier en treillis métallique rempli de pierres. Les gabions sont utiles comme matériaux de construction, par exemple pour protéger des digues de terre, garnir le fond et les parois des canaux, réguler ou dévier le débit d'un cours d'eau et protéger des rives fluviales ou littorales. 2. Vous pouvez acheter des cages en treillis métallique et fabriquer vos propres gabions. Une cage de gabion ordinaire est constituée d'un treillis métallique d'une seule pièce que l'on peut monter de façon à former une boîte rectangulaire munie d'un couvercle.
3. Les treillis métalliques destinés à la confection de gabions sont généralement disponibles en deux formats standard. Ils sont destinés à:
4. La largeur d'une cage standard est habituellement de 1 m et sa longueur peut aller de 2 à 5 m ou davantage.
Avantages des gabions6. Les gabions présentent un certain nombre d'avantages importants pour la réalisation d'ouvrages:
Conception des ouvrages en gabions7. Les ouvrages en gabions comprennent généralement deux parties:
Construction d'un ouvrage en gabions10. Les cages en treillis métallique sont construites une par une, installées suivant la disposition choisie de l'ouvrage, puis remplies de pierres. Procédez comme suit:
15. Vous pouvez maintenant commencer à remplir la cage de pierres.
Note: Utilisez des pierres dures telles que granite, quartzite, grès, latérite et calcaire dur pour remplir les cages de gabions. N'utilisez pas de schiste, de gneiss ou de serpentine; ces pierres trop friables risquent de se briser au contact de courants trop violents et, le cas échéant, d'être entièrement chassées des cages, provoquant ainsi l'effondrement de ces dernières. 20. Lorsque la cage est remplie de pierres, enlevez les fers à béton placés dans chaque angle. 21. Fermez le couvercle de la cage, rapprochez les bords du couvercle de ceux des côtés et attachez-les ensemble tous les 20 cm par du fil de fer d'acier galvanisé, en utilisant comme levier un petit morceau de fer à béton, comme indiqué ci-contre.
23. Une fois terminés la mise en place et le remplissage de la première cage, installez une par une les autres cages vides conformément à la configuration adoptée pour la structure en gabion. a) Attachez avec du fil de fer galvanisé l'arrière et les côtés de chaque nouvelle cage aux cages remplies déjà installées. b) Tendez les coins avant de chaque cage vide avec un fer à béton de 1,50 m de long jusqu'à ce que les arêtes soient bien rectilignes et d'équerre. Bloquez ensuite en place la cage en enfonçant ce fer à béton dans le sol ou dans le gabion situé en dessous. c) Fixez les renforcements et remplissez la cage de pierres comme décrit précédemment. Enlevez les fers à béton. Attachez le couvercle et fixez les renforcements verticaux. 24. Continuez à ajouter d'autres cages vides, jusqu'à ce que l'ouvrage en gabion soit terminé.
3.8 Les tuyaux et leur capacité de débit1. Les fermes piscicoles sont équipées de nombreux tuyaux, afin de transporter l'eau, par exemple à travers les barrages et les digues ou sous les routes. Types de tuyaux les plus courants2. Le type de tuyau qu'il convient d'employer est fonction du calibre ou du diamètre nécessaire pour obtenir la capacité de débit requise:
3. En général, les tuyaux en béton et en céramique sont, à taille égale, moins coûteux. Ces matériaux ne peuvent toutefois pas servir à la fabrication de tuyaux de petit diamètre.
Choix des tuyaux en fer galvanisé et en plastique9. Les tuyaux en fer galvanisé (diamètre intérieur de 5 à 6 cm) ou en plastique sont utilisés de préférence pour transporter de petits débits. Les longueurs standard disponibles sont en général plus importantes (de 3 à 6 m), ce qui a pour effet de limiter le nombre de joints ou parfois même de les supprimer.
11. Il est préférable de placer les tuyaux en plastique à l'abri des rayons du soleil, car leur exposition prolongée risque de les rendre cassants. Détermination des diamètres de tuyaux nécessaires12. Pour choisir correctement le diamètre des tuyaux dont votre ferme piscicole doit être équipée, par exemple aux arrivées et aux sorties d'eau des étangs d'élevage, vous devez d'abord connaître le débit d'eau nécessaire dans chaque cas (voir manuel no 4, L'eau). Vous devez ensuite déterminer la taille du tuyau offrant cette capacité de débit. Enfin, il est préférable de normaliser les types de tuyaux utilisés et de ne choisir qu'un nombre restreint de diamètres différents. 13. Le débit d'un tuyau augmente en fonction de la charge (mesurée en centimètres) à l'entrée (voir manuel no 4, L'eau, section 3.7). La valeur du débit est également indiquée au tableau 12 pour des tuyaux de différentes tailles.
Estimation de la capacité de débit d'un tuyau14. Très fréquemment, la charge d'un tuyau est variable, par exemple au niveau de la canalisation d'évacuation d'un étang d'élevage au moment de sa vidange. Aussi est-il préférable d'estimer la capacité de débit par l'une ou l'autre des méthodes simples suivantes. a) En utilisant le tableau 13 et le graphique 1
de la page suivante, estimez la capacité de débit de tuyaux d'évacuation
d'étang de plusieurs diamètres. c) Vous pouvez aussi vous servir de formules mathématiques pour estimer:
Q = 0,078 D2
D = 3,56ÖQ
Note: Toutes ces méthodes supposent que vous utilisiez un tuyau droit, de longueur réduite, ne comportant aucun obstacle s'opposant à l'écoulement de l'eau, comme des arrangements complexes de vanne, des grilles, de la vase, ou des salissures logées sur les rebords intérieurs des tuyaux, ou encore sur les bordures ou rebords à l'embouchure ou aux raccords du tuyau. Chacun de ces obstacles a pour effet de réduire le débit. En fonction de leur présence effective ou éventuelle, choisissez un tuyau de diamètre plus important. Si le tuyau est constitué de plusieurs tronçons de différents diamètres, estimez le débit sur la base du plus petit diamètre utilisé.
Note: Ces chiffres sont établis en supposant une profondeur initiale d'eau de 1 m et une vitesse d'écoulement dans le tuyau limitée à 1 m/s; avec deux tuyaux, les temps sont divisés par 2. Dimensionnement de canalisations plus longues15. Le dimensionnement d'une canalisation relativement longue (pipeline) exige l'application d'une méthode différente pour déterminer sa capacité de débit, tenant compte de sa longueur et de la perte de charge* observée d'une extrémité à l'autre. En outre, vous devez vérifier que la vitesse de l'eau dans la canalisation ne dépasse pas une valeur critique. Procédez comme suit: a) Choisissez un diamètre intérieur pour la canalisation et calculez la capacité de débit Q correspondante (en l/s) par la formule D = KÖ(H ÷ L) avec K coefficient de perte en cours de transport (en l/s)
(voir tableau 15); Exemple Le diamètre intérieur d'un pipeline de béton est de 20 cm. Sa longueur (L) est de 100 m et la perte de charge totale (H) est de 2 m. Sa capacité de débit est égale à: Q = 399,7 l/s Ö(2 ÷ 100) = 399,7 Ö0,02 = 56,53 l/s b) Calculez la vitesse de l'eau V (en m/s) à l'intérieur de la canalisation, par la formule: V = M Ö(H ÷ L)
Exemple Considérons le même pipeline en béton, de 20 cm de diamètre intérieur et de 100 m de longueur totale (L), avec une perte de charge (H) égale à 2 m. La vitesse de l'eau est égale à:
c) Comparez la valeur calculée de la vitesse de l'eau V (en m/s) avec la vitesse maximale correspondante recommandée dans la dernière colonne du tableau 15. Exemple Pour le même exemple, la valeur calculée de la vitesse de l'eau V = 1,79 m/s dépasse la vitesse maximale recommandée Vmax = 0,90 m/s. La perte de charge totale devra être réduite.
Effets des raccords de canalisations16. Les formules que vous venez d'utiliser ne sont applicables qu'aux
tuyaux droits, le débit est en effet réduit dès que les tuyaux comportent
des coudes ou des accessoires quelconques. La façon la plus simple d'en
tenir compte consiste à considérer que chacun de ces éléments équivaut
à une longueur de tuyau supplémentaire correspondant à une longueur
équivalente. Le tableau 16 indique
les longueurs équivalentes correspondant à des accessoires types. Exemple Supposons que le pipeline considéré précédemment (20 cm de diamètre et 100 m de long) comporte quatre coudes à 90°, deux clapets de non-retour (complètement ouverts) et un raccord de réduction; son débit est donné par la même formule Q = 399,7 Ö(H ÷ L) Mais L désigne maintenant la longueur totale équivalente (LTE), c'est-à- dire la longueur de la canalisation augmentée des longueurs équivalentes correspondant aux différents accessoires. On a donc LTE = 100 m + les longueurs équivalentes (en m) des quatre coudes à 90º, des deux clapets de non-retour et du raccord de réduction = 100 m + 4 (0,4 D) + 2 (0,75 D) + (0,08 D). Pour le diamètre considéré D = 20 cm, LTE= 100 m + 4 (0,4 x 20) m + 2 (0,75 x 20) m + (0,08 x 20) m = 163,6 m. On obtient alors Q = 399,7 Ö(2 ÷ 163,6) = 44,19 l/s, soit moins de 80 pour cent de la capacité de débit du pipeline droit et sans accessoires calculée dans l'exemple précédent.
Note: Les valeurs types indiquées ci-dessus peuvent varier suivant la conception et les détails de fabrication des éléments. D = diamètre intérieur du tuyau (en cm).
3.9 Choix d'une pompe à eau1. Si vous avez l'intention d'utiliser une pompe, il vous faudra choisir la puissance P requise (en kW) en fonction de vos besoins de pompage. Vous devrez tenir compte de la hauteur d'élévation ou charge totale H (en m), de la capacité de débit Q (en m3/s) et du rendement R (en pourcentage) de la pompe. Vous pouvez appliquer à cet effet la relation simple suivante: P (kW) = (9,81 x Q x H) ÷ R avec la hauteur d'élévation H (en m) étant égale à la somme de la hauteur d'aspiration (hs), de la hauteur de refoulement (hd) et de la perte de charge dans les tuyaux (hp). a) Pour les pompes couramment utilisées en pisciculture, la hauteurd'aspiration (hs) doit être maintenue aussi faible que possible. Dans la plupart des cas, elle reste inférieure à une valeur de 3 à 5 m. b) La hauteur de refoulement (hd) est généralement de l'ordre de 2 à 10 m. c) La perte de charge dans les tuyaux (hp) peut
être calculée par la formule proposée à la section 3.8, hp = LQ2 ÷ K2
2. Si l'on considère uniquement des segments de tuyau droits et relativement courts, dont les diamètres sont identiques à l'entrée et à la sortie des pompes, la perte de charge peut être négligée. Exemple Avec une pompe dont le rendement R est de 60 pour cent, installée
au milieu du système de canalisations décrit plus haut et caractérisé
par une LTE de 163,6 m, un débit Q de
80 l/s, une hauteur d'aspiration (hs) de 1 m et
une hauteur de refoulement (hd) de 2
m, la puissance requise est: P (kW) = (9,81 x Q
x H) ÷ R. La charge totale est donc H = 1 m + 2 m + 6,55 m = 9,55 m. 3. Le tableau 17 indique la puissance (en kW) requise pour différentes valeurs du débit (en m3/s) et de la hauteur d'élévation (en m), moyennant l'utilisation d'une pompe d'un rendement type de 60 pour cent (le rendement est compris habituellement entre 40 et 75 pour cent). Pour exprimer ces résultats en chevaux (CV), il suffit de diviser par 0,75 la valeur indiquée en kilowatts. 4. Dans certains cas, les pompes sont définies par le diamètre de leur tuyau de sortie, généralement exprimé en pouces. Vous êtes alors en mesure de déterminer si une pompe donnée peut répondre à vos besoins, en calculant sa puissance par la formule CV = 3,14 D2 ÷ 20 dans laquelle D désigne le diamètre intérieur du tuyau de sortie mesuré en pouces. Note: Un pouce équivaut à 2,54 cm. 5. Si la pompe doit fonctionner pendant des périodes de temps prolongées, il convient d'augmenter la puissance requise dans une proportion d'au moins 30 pour cent, car la plupart des pompes ne doivent pas être utilisées à plein régime pendant trop longtemps. La puissance du moteur doit être supérieure d'au moins 10 pour cent à celle de la pompe. Exemple Puissance de pompe requise (d'après l'exemple précédent); Choisissez par conséquent une pompe de 20 CV, dotée par exemple d'un moteur de 25 CV. Si toutefois elle doit fonctionner pendant des périodes de temps prolongées, il faudrait choisir une pompe de 26 à 30 CV, dotée d'un moteur de 30 à 35 CV.
7. Si vous avez le choix, tâchez d'utiliser la pompe offrant le meilleur rendement pour le type de travail à effectuer; cette option contribuera à limiter vos dépenses de fonctionnement. Le rendement est souvent indiqué en regard de la courbe Q/H mentionnée ci-dessus (graphique 2), sinon il est possible de l'estimer. Le rendement maximal est généralement atteint lorsque la pompe fonctionne à environ 60 à 70 pour cent du maximum de sa hauteur d'élévation ou de sa puissance. 8. La plupart des pompes de chantier à usage général conviennent aux besoins des fermes piscicoles, bien que cela reste à vérifier si l'eau est saumâtre ou très boueuse. Il convient de monter un filtre à l'entrée de la pompe. En ce qui concerne les pompes centrifuges - ce sont les plus répandues -, il est judicieux d'installer un clapet de pied, qui permet de garder de l'eau dans la conduite d'aspiration lorsque la pompe est à l'arrêt. La conduite est ainsi remplie d'eau (amorcée) avant le démarrage de la pompe, lorsqu'elle ne peut pas aspirer d'eau dans la conduite par ses propres moyens.
9. Si vous avez déjà une pompe dont vous ignorez la capacité de débit Q, vous pouvez l'estimer en procédant comme suit:
Q = (PR) ÷ (9,81 H)
Exemple Supposons qu'une pompe ait un diamètre de tuyau de sortie de 3 pouces (7,5 cm):
Si la hauteur d'élévation maximale H est de 8 m, la hauteur d'élévation effective atteint habituellement 30 à 70 pour cent de cette valeur, c'est- à-dire environ 2,5 à 5,5 m. La capacité de débit, par exemple à une hauteur de 4 m et en supposant un rendement de 70 pour cent, est Q = (PR) ÷ (9,81 H) = (1,1 x 0,7) ÷ (9,81 x 4) = 0,77 ÷ 39,24 = 0,02 m3/s = 20 l/s. 10. Vous pouvez aussi vérifier la capacité de débit de la pompe Q (en m3/s) en mesurant le temps qu'il faut pour vider ou remplir un volume d'eau donné. D'après l'estimation de la hauteur d'élévation totale, il est possible de déterminer la puissance de la pompe. Exemple Si une pompe remplit un fût de 50 l en 10 secondes, sous une hauteur d'élévation totale estimée à 10 m, le rendement est estimé à 30 pour cent, puisque la pompe a alors pratiquement atteint sa hauteur d'élévation maximale (déterminée égale à 12 m). Q (en m3/s) volume ÷ temps = 0,05 m3 ÷ 10 s =0,005 m3/s = 5 l/s. |