Dissertations / Theses on the topic 'Brique de terre comprimée'

Les maçonneries en BTC (Blocs de Terre Comprimée) permettent de construire des habitats individuels à un faible coût environnemental (et économique pour les pays du sud) car on utilisa des matériaux locaux. De plus cette démarche a un impact socioéconomique positif puisqu'elle favorise le travail humain direct de construction contrairement à la filière actuelle basée sur l'industrialisation de la production du matériau. L'architecture utilisée est adaptée au matériau qui ne doit travailler qu'en compression. Cette thèse s'inscrit dans le contexte de formulation du comportement en compression des maçonneries en BTC. Nous avons pour cela effectué une étude de comportement des maçonneries en BTC sous compression simple verticale. Le BTC est la composante principale de la maçonnerie. Ainsi une analyse de son comportement en compression simple est faite. Les différentes procédures d'essais de compression utilisées jusqu'à maintenant sur BTC sont présentées et critiquées. Nous arrivons à la conclusion que l'essai sue demis blocs maçonnés (l'un au dessus de l'autre) est pertinent. Il est aussi démontré que l'essai de flexion en trois points peut donner la résistance en compression de BTC avec une précision de l'ordre de 20%. La seconde composante de la maçonnerie est le mortier de terre (à plus de 88% en poids sec de terre) stabilisé au ciment. La littérature n'apporte que peu d'information sur ces types de mortier. Il en ressort l'impossibilité d'utiliser le maniabilimètre AFNOR, la possibilité d'utiliser le cône d'Abrams et la nécessité d'appréhender le comportement d'interface BTC-mortier. Enfin des échantillons de maçonnerie de formulations différentes, d'environ 1m2 de surface et des triplets de BTC maçonnés avec du mortier de terre sont testés en compression simple. Une différence de 38% au maximum des résistances en compression entre ces 2 types d'échantillons a été observée. Par ailleurs, l'application de la formule de l'Eurocode 6 (EC6) relative aux maçonneries conventionnelles conduit, d'une manière générale, à la sous estimation de la résistance en compression des maçonneries BTC par rapport aux valeurs expérimentales. Les rapports entre la résistance à la rupture calculée par la formule EC6 et la valeur expérimentale varient entre 44 et 72%<br>Compressed earth blocks (CEB) masonry make it possible to build individual houses at a low environmental (and economic for poor countries) cost because of the use of local materials. Moreover, this step has a positive social and economic impact since it supports the direct human work of construction, contrary to the current type of construction based on the industrialization of the material production. Architecture used in CEB construction is adapted to a material which should support only compression stress. This thesis is a contribution to the formalization of CEB masonries buildings design which concerns, until now, only the code of practice. Only masonry behaviour under vertical compression load is analysed. As a preliminary, the CEB which constitute the principal component of masonry were studied. The various compression tests used for CEB were presented and criticized. Compression test on two half built blocks remains relevant. It was shown that three points bending test can also give compressive strength of CEB. The second component of masonry is earth mortar stabilized with cement. There exists very little information on these mortars with strong clay content (between 5 and 20 % and more). An overview of mortar tests able to be used for earth mortar is made and lead to some propositions for future studies. Finally, two types masonry samples were tested under vertical compression load ; 1m2 masonry and three blocks bpnded samples. The Euroeode 6 formula for masonry compressive strength assessment is used and the results compared with our. Experimental data

La construction est l'un des secteurs de l'industrie les plus polluants. C'est la raison pour laquelle développer l'usage de matériaux de construction durables est un intérêt majeur. La terre crue est de plus en plus étudiée en tant que matériau de construction pour son faible impact environnemental, son abondance ou ses capacités à réguler l'humidité intérieure, améliorant ainsi le confort de l'occupant. Pour optimiser certaines de ses performances, des fibres ou granulats végétaux sont incorporés à la terre depuis des millénaires. Toutefois, les études scientifiques n'ont débuté qu'il y a une trentaine d'années, laissant une marge importante de compréhension du matériau. Actuellement, l'ajout de matière végétale peut s'effectuer par le biais de la valorisation d'agroressources, qui permet par ailleurs de piéger du dioxyde de carbone au sein des briques. Cette thèse, qui s'inscrit dans le cadre du projet Bioterra financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), a pour objectif de contribuer au développement d'un matériau à base de terre crue et de granulats végétaux, pour une utilisation sous forme de briques. Après une caractérisation approfondie de différentes ressources végétales (paille d'orge, chènevotte et rafle de maïs), une approche comparative des propriétés d'usage et de la durabilité des matériaux composites est réalisée. Une étude sur la disponibilité des bio-ressources en France a montré que les coproduits de l'agriculture utilisés dans ce travail de recherche sont disponibles en quantités importantes, bien que leur utilisation pour l'alimentation humaine ou animale soit prioritaire. Les résultats des essais expérimentaux ont montré que les résistances mécaniques sont diminuées avec l'ajout de végétaux, mais que la ductilité est améliorée. La paille, grâce à sa forme allongée, donne toutefois de meilleurs résultats que les autres agroressources. En ce qui concerne les propriétés hygrothermiques, la conductivité thermique est améliorée et la capacité de sorption de vapeur est légèrement augmentée. Toutefois, la terre seule étant très perméable à l'eau, l'ajout de particules végétales n'a pas d'effet bénéfique sur la perméabilité apparente des composites à la vapeur d'eau. Finalement, les granulats végétaux améliorent certains critères de durabilité comme la résistance à l'impact ou l'érosion à l'eau, mais limitent la résistance à l'abrasion. Vis-à-vis de la résistance au feu, les bio-composites, bien que contenant une quantité importante de matière ligno-cellulosique, sont toujours incombustibles. Ils sont toutefois transformés avec la cuisson de la terre et la consumation des végétaux. Enfin, l'étude de la prolifération de micro-organismes a abouti à la mise en place d'une méthodologie expérimentale. L'incorporation de paille semble faciliter l'apparition de moisissures par rapport à la terre seule. Néanmoins, la prolifération apparaît uniquement dans des conditions optimales de 30°C et 93% d'humidité relative après inoculation de souche d'Aspergillus brasiliensis. L'addition de différentes ressources végétales dans une matrice de terre améliorera donc certaines propriétés d'usage mais en dégradera d'autres. La formulation du matériau composite (nature et dosage en granulats végétaux notamment) sera donc conditionnée par sa destination dans le bâtiment. Un compromis devra être trouvé entre les différentes propriétés<br>Construction is one of the most polluting sectors of industry, and this is why developing sustainable building materials is of world-wide interest. Earth is being increasingly studied as a building material because of its low environmental impact and its abilities to regulate indoor moisture and to improve the building occupants' comfort. Plant aggregates and fibers have been incorporated into the earth matrix for thousands of years to enhance its performance, but scientific studies began quite recently. Nowadays, the addition of renewable resources can be achieved with agricultural by-products, thus allowing carbon dioxide to be captured. As part of the Bioterra project funded by the French National Research Agency (ANR), this thesis has the objective of contributing to the development of earth-based materials containing plant aggregates that can be used in bricks. After an extensive characterization of the different plant resources, namely barley straw, hemp shiv and corn cob, a comparative study of the use and durability properties of the composite materials is made. A survey of the production and use of bio-resources in France showed good availability of the resources studied in the present research, although they are primarily used as human food and animal litter. In the experimental tests, a decrease of the mechanical strength was observed with the addition of plant aggregates. However, the ductility of the bio-composites increased. Thanks to its elongated shape, straw is the plant aggregate that gives the best results. Concerning hygrothermal properties, thermal conductivity is reduced and the vapor sorption capacity is slightly increased. Nevertheless, earth alone is very permeable. The addition of plant aggregates thus brings no benefit concerning the apparent water vapor permeability. Finally, plant aggregates improve some durability criteria, such as impact or erosion resistance, but limit abrasion resistance. With regard to fire, bio-composites are still not combustible, even if they contain a significant quantity of lignocellulosic matter. They are, however, transformed with firing, when the earth is fired and the plant material smolder. Lastly, the study on microbial growth contributed to the development of an experimental methodology. The incorporation of straw seems to facilitate mold growth in comparison with earth alone. However, proliferation appears only in the worst conditions: for material subjected to a temperature of 30°C and a relative humidity of 93%, after inoculation with Aspergillus brasiliensis strain. To summarize, the addition of different plant aggregates in an earth matrix improves some properties but deteriorates others. The formulation of a composite material (particularly the nature and the content of the plant aggregate) will thus depend on its intended use in the building. Therefore, a compromise has to be found among the different properties

L’industrie de la construction produit aujourd’hui une quantité énorme de déchets, plus particulièrement lors de la déconstruction et la démolition de bâtiments. La brique, objet de notre étude, représente une part importante de ces déchets inertes dans certaines régions comme le Nord de la France et la Belgique. Le recyclage des briques est déjà réalisé sous forme de granulats utilisés notamment dans les remblais routiers. Mais cela constitue ce que l’on appelle une opération de « downcycling ». La voie investiguée est une valorisation à plus forte valeur ajoutée via l’élaboration de liants hydrauliques mixtes à base de fines de brique, pour lesquelles il n’existe pas de recyclage à l’heure actuelle.La première voie de valorisation est l’élaboration d’un ciment composé Portland à base de fines de brique de référence avec trois granulométries (D50 de 3µm, 20 µm et 180 µm) d’une part et de fines issues de chantier de démolition (D50 = 20 µm) d’autre part. La deuxième voie de valorisation est l’utilisation de matériaux alcali-activés, avec substitution de laitier de haut-fourneau (GGBFS) par des fines de brique de granulométrie D50 = 20 µm.L’objectif de l’étude est de comprendre l’impact de l’incorporation de fines de briques dans ces deux liants, sur base d’une caractérisation chimique, physique et mécanique des liants formulés au cours du temps. La valorisation dans un ciment est concluante avec des taux de substitution jusqu’à 20 %. Les performances du matériau ainsi formulé sont équivalentes à celles du ciment contrôle. Pour les matériaux alcali-activés, il est démontré que les fines de brique peuvent être un précurseur équivalent au GGBFS et permettre d’atteindre des performances mécaniques équivalentes au contrôle jusqu’à 50 % de substitution. Sous certaines conditions de concentration en solution alcali-activatrice, l’apport de 30 % de fines de briques peut améliorer grandement le temps d’ouvrabilité. Ceci entraîne certes une diminution des performances mécaniques mais elles restent toutefois conformes aux besoins de la construction<br>The construction industry today produces an enormous amount of waste, especially during the deconstruction and demolition of buildings. Terracota brick, which is the subject of our study, represents a significant part of this inert waste in some regions. The recycling of bricks is already carried out in the form of aggregates used for example in road embankments. But this constitutes what is called a "downcycling" operation. The investigated way is a valorization with higher added value via the elaboration of mixed hydraulic binders based on brick fines which are not presently recycled.The first way of valorization is the substitution of Portland cement composite based with reference brick fines with three granulometries (D50 of 3µm, 20 µm and 180 µm) on the hand and fines brick from demolition sites (D50 = 20 µm) on the other hand. The second valorization way is their use in alkali-activated materials, by means of substitution of blast furnace slag (GGBFS) by brick fines with a grain size of D50 = 20 µm.The objective of the study is to understand the impact of the incorporation of brick fines in these two binders. The approach is a chemical, physical and mechanical characterization over time of the new binders. Valorization in cement is conclusive when substitutions rates up to 20%: the performance of the material is equivalent to that of the control cement. For alkali-activated materials, it is shown that brick fines can be a precursor equivalent to GGBFS and thus lead to mechanical performances equivalent to control even up to 50% substitution rate in brick fines. Under certain conditions of alkali-activated solution concentration, the addition of 30% brick fines can greatly improve workability time. This actually leads to a decrease in mechanical performance, but it is still in accordance with the construction needs

Le recyclage ou la réutilisation des déchets de démolition de maisons individuelles, de petits collectifs et de sites industriels édifiés en terre cuite, est actuellement limité par la présence de déchets composites, formés par l’assemblage de terre cuite, de mortier et / ou de plâtre principalement. Dans l’optique de valoriser la terre cuite dans la même filière ou dans d’autres secteurs industriels, la présence de plâtre, pouvant générer des ions sulfates au contact de l’eau, est un obstacle. La principal option de fin de vie des déchets de terre cuite en mélange est ainsi l’enfouissement en installation de stockage de classe 3. Le but de cette thèse a été de développer une méthode de séparation des déchets de démolition de terre cuite, plus intéressante d’un point de vue environnemental que l’enfouissement, et permettant de récupérer des matières premières secondaires de terre cuite valorisables dans des filières pertinentes. Une étude du gisement a été réalisée afin d’établir la nature des assemblages en présence dans les déchets de déconstruction et de fournir des échantillons représentatifs. Ces échantillons ont permis la détermination des mécanismes d’adhésion des interfaces. Une méthode de séparation a ainsi été développée et la compatibilité des matières premières secondaires de terre cuite a été comparée vis-à-vis de trois filières de valorisation<br>Recycling or reuse of demolition waste from individual houses, small collectives and industrial sites built with fired clay bricks, is currently limited by the presence of mixed waste, which is mainly an assembly of fired clay bricks, mortar and gypsum. In the perspective to valorize fired clay waste from demolition, the presence of gypsum, which may contain sulfates, is a restriction. Currently, the main end-of-life option for non-dissociated fired clay waste is the landfilling in waste storage facilities of class 3. The aim of this PhD thesis is to develop a separation process of mixed fired clay waste, environmentally more friendly than landfilling, in order to recover and valorize secondary raw materials in relevant industrial sectors. A study of the deposit has been done to identify the nature of the mixed demolition waste and to supply representative waste samples. Those samples enable to define the adhesion mechanisms at the interfaces. Then, a separation method has been developed. Finally, three routes have been investigated in order to valorize the recovered clay bricks