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BILAN DU PROJET
CIMENT COP21
Les élèves ayant participé:
– De OLIVEIRA RICARDO– FIUSA ALEJANDRO– GOMEZ NEREA– MARSENYACH JAN – OBIOL ORIOL– OLIVERA DE OLIVEIRA IAN
- SOLER ALBA- STEVEN SOFIA- VILARES KEVIN- ZAMORA CARWIN- ZARIOH MARZOUK- ZIDAN YOUSRA
Les enseignants
Eric Faritiet - Laboratoire de SVT du Lycée Comte de Foix
Sommaire
I CIMENT COP21 ou CIMENT ORGANIQUE ou BIOMINERAL
« Va prendre tes leçons dans la nature, c’est là qu’ est notre futur » Léonard de Vinci
1 Problématiques associées 2 Etat des lieux
II Travail collaboratif1 Carnet de bord2 Compte rendu
III Nos expériences1 La résistance à la rupture2 La résistance à la pression3 La résistance à l'eau
IV Ciment et développement durable
V Bibliographie et sitographie
VI Les métiers de l'environnement rencontrés lors de la démarche
Résumé : fiche de synthèse
I CIMENT COP21 ou CIMENT ORGANIQUE ou BIOMINERAL
1 Problématiques associées aux constructions : Quels sont les différents éléments biologiques intervenant dans cette étude ?Quelle sont les relations entre le ciment et l'environnement ?Comment réaliser un ciment écologique ?Quels sont les outils pouvant être construits pour stocker et analyser nos données?Quels sont les relations mise en évidence avec le climat, Quelles sont les analyses statistiques et les critiques à porter sur la prévention ?
Chacune de ces thématiques répond aux cinq finalités du développement durable mises en avant dans les traités internationaux et la Stratégie Nationale de Développement Durable:
Lutter contre le changement climatique et agir pour la protection de l’atmosphère. Préserver la biodiversité et protéger les milieux et ressources naturelles. Cohésion sociale et solidarité entre les territoires et les générations. Promouvoir l’égalité des chances et l’épanouissement de tous les êtres humains. Dynamique de développement suivant des modes de production et de consommation
responsables.
2 Observations : animaux experts en maçonnerie !
Certains animaux sont en effet passés maîtres en matière de constructions et d'architecture, bâtissant des structures où ils peuvent vivre, rester à l'abri entreposer de la nourriture...Certains oiseaux comme les hirondelles construisent ces nids en utilisant de l'argile et de la boue
En Australie, ces structures ont été construites par des termites.
Les larves de trichoptères se fabriquent elles-mêmes ces fourreaux en utilisant toutes sortes de petits débris (cailloux, sables ..)
Les guêpes maçonnes construisent des loges en argile
Problème ; La fabrication du ciment* demande beaucoup d'énergie avec des températures élevées, dépassant les 1 450 °C. Pour cela l'industrie utilise habituellement des combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole.
La réduction des émissions de gaz à effet de serre et principalement du CO2 est aujourd'hui un enjeu planétaire, Comment fabriquer un ciment comme le font certains animaux sans dépenser autant d'énergie et sans produire autant de CO2 ?
*Ciment peut désigner également, dans un sens plus large, et par extension, tout matériau interposé entre deux corps durs pour les lier, soit un liant
Ancrage dans les programmes :
- Caractéristiques de l’environnement proche et répartition des êtres vivants
- L’étude de l’influence de l’Homme sur le peuplement du milieu
- Origine de la matière et des êtres vivants avec comme Intentions• - l’origine de la matière produite par les organismes vivants afin d’assurer la croissance et
le développement de leur organisme ;• - l’origine de la matière minérale du sol nécessaire aux végétaux chlorophylliens, premier
maillon des chaînes alimentaires, pour produire leur propre matière.
3 Réalisation des expériences : Fabrication de briques ou de modules de construction
Après avoir testé des constructions entre deux morceaux de bois nous avons utilisé des bacs à glaçons, Nous avons fait nos mélanges comme suit :
– argile 50%, sable 40%, sucre 10%
– argile 50% et sable 50%
– argile 80% et blanc d'oeuf 20%
– argile 100%
Les mélanges pateux sont versés dans les moules des bacs à glaçons, Quelques jours plus tard ils sont secs et nous pouvons les démouler pour réaliser nos expériences.
Nous en avons fait une quinzaine de chaque afin de pouvoir réaliser toutes nos expériences sur leurs solidité et résistance aux chocs, à la pression, et à l'eau.
II Travail collaboratif
Pour le suivi de notre démarche, un carnet de bord collaboratif était tenu et également pour le compte-rendu. Nous utilisons Framapad ce qui a permi la saisie collaborative du texte pendant et après nos travaux au Club Sciences. Nous sommes motivés.
Après avoir contruit nos « briques » nous allons tester leurs résistances et donc évaluer l'efficacité de notre ciment organique.
Expérience 1 : résistance à la chuteNous laissons tomber les différentes briques d'une certaine hauteur, mesurée en mètres. Dés que la brique casse nous notons les valeurs,
Résultats
La brique avec l'argile,le sable et un ciment à base de sucre est la plus résistante à la chute ensuite très loin derrière celle avec argile et le sucre.
Expérience 2 : résistance à la pression ou l'écrasementNous testons la pression en mettant nos briques sous une planche sur laquelle nous mettons des poids. Come nous n'avions pas assez de poids nous avons pesés tous les élèves et les avons mis sur la planche, Du plus léger au plus lourd, Dés que la brique casse nous notons les valeurs.
RésultatsArgile Argile+sable+sucre Argile+blanc d'oeuf Argile + sable
2 kg 95 kg 51 kg 40 kg
La brique avec l'argile,le sable et un ciment à base de sucre est la plus résistante à l'écrasement ensuite très loin derrière celle avec le blanc d'oeuf.
Argile + sable + sucreArgile + blanc d'oeuf
Argile + sucreArgile
0
50
100
150
200
250
300
350
Hauteur de chute en cm
Résistance à la Pression en kg
Expérience 3 : résistance à l'eauNous testons la résistance à l'eau en mettant nos briques dans petit aquarium. Dés que la briquese dissous entièrement ou casse nous notons les valeurs.
Résultats : le temps est en minutesArgile Argile+sable+sucre Argile+blanc d'oeuf Argile + sable
2:30 122:00 5:15 2:45
La brique avec l'argile,le sable et un ciment à base de sucre est la plus résistante à l'eau, ensuite très loin derrière celle avec le blanc d'oeuf.
Bilan de nos expériences :
Notre ciment organique à base de sucre lié aux argiles et au sable semble être un bon liant, Il provient directement des plante et n'a pas besoin d'être chauffé, il est donc écologique et rentre bien dans un développement durable. Il est très résistant mais doit être protégé de l'eau car nousavons vu que l'eau arrivait à dissoudre le sucre de notre brique. Nous allons continuer nos expériences et comparer notre brique avec une brique rouge en argile cuite et à celle en ciment industriel. Nous allons également essayer un autre liant : la résine de nos arbres
III Ciment et Développement durable La fabrication du ciment est une importante source de gaz à effet de serre; elle est à l’origine d’environ 7 à 8 % des émissions totales de CO2 à l'échelle du globe !
De plus, à l’aube du XXIème siècle, le Béton comme matériau de construction s’avère inadaptée,tant en termes de respect de l’environnement qu’en termes de confort et d’agrément. En tant quematériau de construction, son défaut le plus important est sans aucun doute son vieillissement. Ilentraîne des altérations nombreuses et parfois importantes, qui peuvent nuire à la stabilité du béton
Donc nous devons rechercher des ciments moins polluants en CO2 et moins couteux en énergieen utilisant directement les produits de la nature.
IV Bibliographie et Sitographie
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Ciment
• http://insectesbatisseurs.univ-tours.fr/Dossier_de_presse_Les_Insectes_Batisseurs.pdf
• http://lebeton.free.fr/environnement.html
VLes métiers de l 'environnement rencontrés lors de la démarche
Nous avons rencontrés différents métiers impliqués dans l'étude des ciments :
techniciens en physico-chimie pour les appareils de mesures de l'air biologistes pour l'étude des animaux batisseurs Ingénier en génie civil botaniste pour la détermination et l'étude des végétaux météorologue et climatologue chargé de communication scientifique
Fiche de synthèse
Académie MONTPELLIERNom de l'établissement Lycée Comte de FoixAdresse de l'établissement Andorre la Vella Code postal AD 500Ville ANDORRETéléphone de l'établissement 00376. 872 500 Nom du chef d’établissement M. DECHOSALMél de l'établissement [email protected] de l'établissement Nom et adresse mél de l'intendant Mme MAHARAVO Daniella Nom et prénom du responsable de projet FARITIET EricDiscipline enseignée SVTMél [email protected]éléphone fixe Téléphone portable Autre(s) responsable(s) du projetTitre du projet Ciment COP21Classe(s) concernée(s) 6èmeNombre d'élèves concernés sur l'année 12Nature du projet
Club SciencesDiscipline scientifique dominantedu projet SVT Autre(s) discipline(s) concernée(s) Physique - Chimie – Mathématiques - TechnologieProblématique envisagée Comment fabriquer un ciment comme le font certains
animaux sans dépenser autant d'énergie et sans produireautant de CO2 ?
Contexte scientifique du projet Démarche scientifique (obligatoire si demande de subvention)
Les objectifs sont : - de mettre en contact les élèves avec des sujets et des
supports de recherche locaux, récents et actuels,
- de porter la réflexion sur l'impact des modificationsclimatiques sur la santé
- Une utilisation des TICE pour le carnet de bord et lecompte rendu
Détail de la mise en oeuvre (obligatoire si demande de subvention) Résumé du projet
Implication envisagée des élèves
Sources d'information Internet, Humaines (industriels, chercheurs...), Livres,Sortie sur le terrain, Enquêtes en ligne
Nombre de partenaires envisagé 3Détails des partenaires Budget prévisionnel en matériel relatif au projet (obligatoire si demande de subvention)
matériel de construction des briques
frais d'intervenants et/ou de sortie avec les élèves
Total prévisionnel des dépenses en matériel (obligatoire si demande de subvention) Autres dépenses envisagées (obligatoire si demande de subvention)Total Dépenses 100 €Subvention souhaitée (obligatoire) eurosAutres ressources (obligatoire si demande de subvention) Réalisation de supports site web, ExpositionParticipation à d'autres concours NonSi oui, indiquer le(s) nom(s)
Evaluation / indicateurs
Nombres d’élèves impliqués -
