Matériaux Tropicaux

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Matériaux Tropicaux

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UNIVERSITE DE LOME

Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs

(ENSI)

MATERIAUX TROPICAUX

(Notes de cours)

Dr. E. Ouro-Djobo SAMAH

Ingénieur Civil-CR/MA

Directeur Général

CERFER

BP 1369 ; Lomé Tél. 22260670

E-mail : [email protected]

[email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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SOMMAIRE

I LA PAILLE

1.1 Généralités

1.2 Répertoire des matériaux végétaux pour couverture et toiture

1.3 Classification scientifique des pailles

1.4 Structure des tiges de la paille

1.5 Technologie de mise en œuvre

II LE BOIS

2.1 Généralités

2.2 Caractéristiques

2.3 Structure des arbres et du bois

2.4 Propriétés physiques du bois

2.5 Propriétés mécaniques du bois

2.6 Défauts du bois

2.7 Principales variétés

2.8 Principaux bois d’œuvre

2.9 Matériaux dérivés du bois

2.10 Protection du bois

2.11 Utilisation dans la construction

III LA TERRE STABILISEE

3.1 Généralités

3.2 Classification

3.3 Prélèvement et extraction de la terre

3.4 Identification de la terre : analyses et essais

3.5 Technologie de production


IV LE RÔNIER

4.1 Généralités

4.2 Caractéristiques du rônier

4.3 Essais complémentaires


V LE BAMBOU

5.1 Généralités

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3

5.2 Description et caractéristiques

5.3 Propriétés physiques


I LA PAILLE

1.1 Généralités.

La toiture est l'élément fondamental du bâtiment. Elle assure sa protection contre

les intempéries et conditionne sa durée de vie. C'est pourquoi, il est important de

porter une attention particulière aux composantes de la toiture à savoir : les

matériaux de couverture et leur mise en œuvre, ainsi que la charpente. L'habitat

social en milieu rural comme urbain, malgré l'affluence des matériaux de

couverture importés comme la tôle ondulée, est réalisé avec des matériaux à base

de végétaux pour les toitures.

Si en milieu urbain, c'est la tôle ondulée et autres matériaux importés qui

dominent, en revanche en milieu rural, la paille et d'autres matériaux végétaux

représentent presque 65 % des couvertures. Toutefois, il faut remarquer que ces

toitures couvertes de matériaux végétaux ont une durée de vie limitée car,

susceptibles aux attaques d'insectes, de feu, de champignons et d'autres agents de

destruction.

Il est bénéfique pour les pays en développement de valoriser les matériaux locaux

et de chercher à les développer.

Ainsi, la paille peut devenir l'un des matériaux tropicaux à revaloriser.

1.2 Répertoire des matériaux végétaux pour couverture et toiture.

En effet, dans les tropiques on retrouve une gamme variée de matériaux qui

peuvent servir pour la construction des toitures. Leur utilisation varie d'un endroit

à un autre, d'une région à une autre et selon les structures socioculturelles et

économiques (voir tableau n°1) du milieu.

1.3 Classification scientifique des pailles.

Une étude au laboratoire botanique de la Faculté des Sciences de l'Université de

Lomé, nous a permis d'effectuer une classification scientifique des pailles du Togo

(tableau n°2). Elle met en évidence le genre et l’espèce.

1.4 Structure des tiges de la paille.

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Les coupes transversales montrent (figure 1 et 2) la constitution cellulaire de la

tige. Notons tout de même que cette tige peut être attaquée par l'eau, les insectes

et les champignons. Ainsi, en évitant l'infiltration de l'eau dans les tiges une

détérioration biologique ne peut pas se développer. Les tiges de paille ont une

forme cylindrique décroissante du sommet vers le bas

Paille : Andropogon Pseudapricus

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Paille : Andropogon Sp

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Tableau n° 1 : Principaux matériaux végétaux utilisés pour les toitures

N°

d'ordre MATERIAUX UTILISATIONS

CARACTERISTIQUES

AVANTAGES INCONVENIENTS

1 Feuilles

de cacaoyer, de raphia

Couverture des toits Peu coûteux, légèreté et transport

facile. Bonne isolation thermique

Destructible par le feu, les insectes

et les champignons.

2.

Branches et feuilles

de cocotier, palmier

Couverture des toits, murs

(maisons des pêcheurs)

Résistants, peu coûteux, transport

facile. Bonne isolation thermique

Destructible par le feu, les

insectes. Peu résistant au vent, peu

étanche.

3.

Paille (toutes les

variétés)

Couverture des toits,

Construction des murs de

clôture

Peu coûteux, facile à transporter.

Bonne isolation thermique

Destructible par le feu, les

insectes, les champignons.

Etanchéités imparfaites. Peu

résistant au vent.

4. Fibres végétales (sisal,

herbacé, lianes)

Eléments d'attache pour

les charpentes, fibres

Peu coûteux, mise en œuvre facile Peu résistant et destructible par le

feu, les insectes.

5.

Petits bois, bambou,

rônier

Charpente, coffrage

(ouvrages d’art),

échafaudage

Peu coûteux, léger, transport facile,

mise en œuvre simple.

Incompatibles pour les grandes

portées, attaquables par les

insectes.

6.

Bois durs (toutes

variétés)

Charpentes, couverture en

bardeaux, parquets

Résistants, permet les grandes portées Coûteux, nécessite une main

d'œuvre qualifiée, transport

difficile.

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Tableau n° 2 : Classification scientifique des types de pailles

N°

d'ordre GENRE ESPECE

APPELATION

LOCALE LOCALISATION

DUREE DE VIE EN MOYENNE

MINIMALE MAXIMALE

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Andropogon

Andropogon

Paspalum

Imperata

Andropogon

Panicum

Loudetia

Schizachyrium

Schizachyrium

Pseudapricus

Gayanus

Orbiculare

Cylindrica

Sp

Maximum

Anrundinacia

Pulchellum

Sanguineum

Eko (Ewé)

Azifotou (Ewé)

Djere (Ewé)

Bédjin (Ewé)

Kavloum (Tem)

Kitchéré Kpamou

Kégbénan (Tem)

Kagbédou (Tem)

Kazème (Tem)

REGION

MARITIME

REGION

CENTRALE

1 AN

3 ANS

3 ANS

5 ANS

NB. AZIFOTOU, BEDJIN, KEGBENAN et KAVLOUM sont les types de paille les plus durables

lorsqu'elles sont coupées avec une maturité complète ; elles peuvent durer jusqu'à vingt (20) ans

et plus.

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Cependant, il ne faut pas oublier que l'attaque biologique de la paille dans les

zones climatiques modérées se limite aux micro-organismes. La présence des

termites dans les zones climatiques tropicales est un facteur supplémentaire de

dégradation de la paille en dehors de l'attaque biologique.

Notons qu'un autre facteur important de détérioration est la radiation solaire. Ce

phénomène ne peut se produire que si la tige est directement exposée au

rayonnement solaire. Car sous l'influence de la radiation solaire la lignine

intercellulaire est oxydée, ce qui provoque une mini-fissuration. Par cette mini-

fissuration l'infiltration à l'eau est améliorée et avec cela l'attaque biologique est

promue. Il est possible d'influencer l'attaque biologique et solaire par l'utilisation

d'une technologie appropriée. Car avec une technologie appropriée on peut

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décimer l'infiltration de l'eau dans la toiture (facteur primordial pour l'attaque

biologique) et diminuer la surface exposée au soleil (attaque par radiation solaire).

1.5 Technologie de mise en œuvre

1.5.1) Méthodes traditionnelles

1.5.1.1) Charpente

Elle est réalisée traditionnellement avec les matériaux bois localement disponibles

à savoir les troncs de rônier communément appelés "cocker", les tiges de bois des

éclaircis, les tiges de bambou dur et /ou tendre (raphia) ainsi que différentes sortes

de branchage sélectionné.

L'assemblage se fait soit avec les pointes (très rarement), soit avec les cordes, soit

avec les lianes ou raphia, soit en combinant tout à la fois.

La charpente est constituée souvent de porte pannes et de pannes. Elles se reposent

sur les murs pignons dans le cas d'une toiture à quatre pentes. Les porte pannes

sont souvent en éléments plus résistants que les pannes qui sont généralement des

branchages. La charpente est accrochée à la maçonnerie à l'aide des fils de fer

galvanisés ou des cordes. Il existe des formes variées de toiture à savoir :

- toit conique avec une base circulaire, orthogonale ou même parfois

rectangulaire

- toit à deux pentes sur pignons avec ou sans comble

- toit à quatre pentes comportant des fermes.

1.5.1.2) La couverture

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Traditionnellement, la paille avant d'être utilisée subit les étapes de traitement

suivantes :

- la coupe qui se fait au cours d'une période de l'année (saison sèche)

déterminée après constat de la maturité de la paille ;

- le séchage de la paille qui dure au moins quinze jours avant son

emballage et transport pour la tresse ;

- la tresse en bottes de longueur de 4 à 5 m maximum lorsqu'elles sont

déroulées. La tresse se fait à l'aide des cordes en raphia ou d'une paille

spéciale dont le nom scientifique (botanique) est Loudetia

Anrundinacia.

Traditionnellement la couvraison se fait par un groupe de trois personnes ou plus.

Certains montent sur la charpente tandis que les autres au sol leur envoient les

bottes de paille qu'ils déroulent et fixent à la charpente à l'aide des cordes. Ils

reçoivent également les cordes nécessaires pour les ligatures diverses.

1.5.2) Méthodes améliorées

1.5.2.1) La charpente

- Matériaux : il faut utiliser les chevrons de bois dur (iroko ou acajou), du rônier,

et les bambous.

- Assemblage : pour la toiture en deux pentes avec appui sur les pignons : il faut

ancrer les porte-pannes préalablement traitées au carbonyle ou à l'huile de

vidange.

Pour une toiture à quatre pentes, il faut réaliser une structure réticulée, c'est-à-dire

un assemblage rigide des barres en bois formant une triangulation. Ce système

comprend les fermes et les poutres en treillis. La ferme permet d'équilibrer la

poussée latérale par la tension de la poutre horizontale.

la poussée de a, b est équilibrée par la tension de c. La

charge de c est équilibrée par la tension de d etc.…

La structure réticulée est fondée sur la triangulation qui autorise des systèmes

indéformables : la plus grande partie des forces est orientée dans la direction où

les éléments constructifs les supportent le mieux.

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Dans tous les cas, l'assemblage peut se faire avec les chevilles, les pointes, les

nœuds. Les pannes pourront être constituées des bois légers comme les tiges de

bambou dur, ou les lattes de bois dur.

Dans le cas de quatre pentes, on peut également envisager la réalisation d'un

faisceau de chevrons qui est renforcé par une série de baguettes arquées et

nommées "nid d'oiseau". Cette armature de baguettes horizontales sert de support

aux faisceaux de tiges de longues graminées qui recouvrent par rangs successifs.

L'ensemble sera maintenu par des liens végétaux qui assurent à l'édifice une

souplesse relative lui permettant de résister aux actions du vent.

1.5.2.2) Couverture

Le matériau (paille dure) subi au préalable un traitement physique en le

débarrassant de toutes les feuilles. Le traitement peut être total ou seulement au

niveau de la partie la plus exposée aux intempéries. Pour l'assemblage des bottes,

il faut les longueurs de tige de 60 cm, 80 cm, et 1m maximum.

Il existe actuellement des machines qui permettent d'éplucher rapidement la tige

de paille. Mais cette pratique augmente considérablement le coût de revient des

couvertures et entraîne un coût tendant à rendre le matériau plus noble au lieu

d'être plus accessible au grand public.

L'assemblage se fait à l'aide des cordes en fibres de sisal. Pour ne pas permettre

l'accélération de la détérioration de la paille, il est souhaitable, que les parties

comprenant un taux de fibres plus élevé (partie plus grosse de la tige) soient moins

exposées aux intempéries. Ceci permettra d'éviter l'oxydation de la lignine

intercellulaire qui pourra provoquer les micros fissurations laissant la possibilité

d'infiltration d'eau. Car il faut éviter l'eau à l'intérieur des cellules pour ne pas

provoquer l'attaque biologique.

Pour la couvraison, il faut faire des épaisseurs de couche d'environ 25 cm pour

empêcher que la pénétration de l'eau entre les tiges n'atteigne 5 cm. Ainsi, on

n'aura pas une grande humidité devant pouvoir entraîner une quelconque

dégradation rapide. Pour garantir un minimum de surface exposée des tiges, seuls

les bouts extrêmes un peu plus gros seront exposés aux intempéries et à la

radiation solaire, une moyenne de 5cm de recouvrement sera observée.

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EXEMPLE DE COUVERTURE AVEC LA METHODE AMELIOREE (RESTAURANT RELAIS DE LA CAISSE)

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Sisal

BIBLIOGRAPHIE

[1] M.T.M. BOSSMAN

Some effects of decay and weathering on the anatomical structure

of the stem of phragmites Australies TRIN. EX STEND

IAWA Bulletins n.s. vol. 6 (2), 1985

Leiden, the Netherlands pp. 165-170.

[2] Ouro-Djobo SAMAH & Caspar J.W.P. GROOT

Quelques possibilités de l’utilisation de paille (chaume) dans l’habitat

Mai, 1986. IHS-Rotterdam (the Netherlands) pp. 1-20.

[3] Ouro-Djobo SAMAH

Etude des matériaux végétaux pour les toitures : exemple de la paille

CCL, 1995 pp. 1-23.

[4] G. LANDAETA & S. LARSSON

Roofs in the warm-humid tropics of South-East Asia

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Lund 1987 pp 1-89.

II LE BOIS

2.1 Généralités

Le bois fut le plus grand matériau de l'ère préindustrielle. Les artisans luthiers,

ébénistes ou charpentiers portèrent alors son utilisation à des sommets qui

semblent défier le temps.

Il a été le support d'innombrables innovations technologiques en matière

d'usinage, de collage, d'outillages divers. Il fut aussi le matériau de référence des

premiers grands mécaniciens du 18è siècle comme St Venant. Les cours de

mécanique des premières écoles d'ingénieur telles Centrale, les Ponts,

Polytechnique ou les Arts et Métiers consacrent des chapitres entiers à la

mécanique du bois. Il est encore le matériau de base pour l'aéronautique naissante

jusqu'au début du 20è siècle.

Après la première guerre mondiale, c'est le grand vide en France. Le bois a

quasiment disparu de tous les cours d'enseignement supérieur consacrés aux

matériaux (physique, chimie, mécanique). Il est devenu l'archétype du matériau

obsolète ou de luxe, en voie de remplacement progressif par des matériaux

"modernes" synthétisés par l'homme.

Depuis quelques années on assiste en parallèle à un engouement scientifique pour

ce matériau particulièrement sophistiqué et à un retour du bois dans des produits

de haute technologie pour le sport, les transports ou le nucléaire. L'art de

l'ingénieur est aujourd'hui bien moins de calculer et d'optimiser des formes et

structures avec un matériau standard, que de créer souvent en même temps le

nouveau matériau et le produit.

Le progrès des mathématiques, de la mécanique et l'apparition de moyens de

calcul puissants ont permis de maîtriser de mieux en mieux de matériaux

anisotropes et hétérogènes.

En Afrique, le bois a toujours été l'un des premiers choix du constructeur. Car

avec le bois, il fait sa maison, construit son mobilier, sa pirogue pour développer

la pêche, bref l'utilisation du bois comme matériau de construction est multiple.

En dehors du risque de brûler, il est l'un des matériaux qui conviennent le mieux

au climat tropical.

2.2 Caractéristiques

Le bois possède une résistance relativement forte pour une masse volumique

faible, une bonne élasticité et une faible conductivité thermique. Il peut durer très

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longtemps en cas d'utilisation dans de bonnes conditions. Il est largement utilisé

dans les activités de construction.

L'hétérogénéité de la structure du bois se manifeste par le fait que la résistance

mécanique et la conductivité thermique n'ont pas les mêmes valeurs dans le sens

de la longueur des fibres et dans le sens perpendiculaire aux fibres. Il en résulte

certaines difficultés dans l'emploi du bois pour les constructions.

Les matières dont les propriétés physiques diffèrent avec le sens considéré des

fibres sont appelées des matières anisotropes.

L'hygroscopicité du bois est sa propriété d'absorber ou de dégager (par

évaporation) de l'eau quand l'humidité et la température du milieu extérieur

varient.

Quand l'humidité augmente, le volume du bois augmente également, et vice versa

inversement (contraction de séchage). Par suite de l'anisotropie, les variations de

dimensions qui en résultent ne sont pas les mêmes dans les divers sens des fibres.

Il en résulte des contraintes internes qui provoquent des fissurations et un

gauchissement.

La putrescibilité consiste dans le fait que la matière est détruite progressivement

par l'action de micro organismes (inférieurs). Le bois qui se trouve dans de

mauvaises conditions est affecté de ce défaut.

La combustibilité : les constructions en bois sont dangereuses au point de vue de

l'incendie si l'on ne prend pas de dispositions spéciales pour les protéger.

La température d’ignition du bois (c'est-à-dire la température qu’il faut pour qu’il

s’enflamme) est de 250°C pour les résineux et de 350°C pour les feuillus. Le bois

ne brûle que de 0,7mm par minute soit 4,2cm par heure.

2.3 Structure des arbres et du bois

On peut étudier la structure du bois à l'œil nu ou bien avec des instruments

grossissants. La structure visible à l'œil nu ou sous un faible grossissement (à

travers une loupe) est la macrostructure. La structure visible seulement sous un

fort grossissement (microscope) est la microstructure.

2.3.1 Macrostructure

Il est bon d'étudier la macrostructure suivant trois plans de section d'un tronc

d'arbre.

1. Section transversale : le plan de section est perpendiculaire à l'axe du tronc

2. Section radiale : le plan de section passant par l'axe du tronc

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3. Section tangentielle : le plan de section est parallèle à l'axe du tronc à une

certaine distance de cet axe.

L'écorce a la couche extérieure constituée de liège et la couche intérieure

constituée par le liber.

Au cours de la croissance de l'arbre, la couche de liber véhicule les substances

nutritives en les faisant descendre depuis la couronne de l'arbre. La masse épaisse

de bois qui se trouve à l'intérieur de cambium est constituée par une série de

couches minces et concentriques.

Sur la coupe transversale de certaines espèces on distingue très nettement une

région extérieure dans le bois qui est l'aubier et une région intérieure qui est le

cœur. L'aubier est constitué par les cellules les plus jeunes, le cœur étant constitué

de cellules complètement mortes.

Dans certaines espèces (pin, chêne, cèdre) le cœur est plus sombre que l'aubier.

Dans d'autres espèces (épicia, sapin, hêtre), la partie centrale du bois a toutes les

caractéristiques du cœur, mais elle a la même couleur que la partie périphérique.

Un tel bois est appelé un bois mûr. Il existe des espèces appelées bois d'aubier,

sans cœur (bouleau, érable, aune).

On peut ainsi avoir : bois de cœur, bois à cœur et à aubier ; bois d'aubier, sans

cœur constitué uniquement de bois d'aubier et bois mûrs, constitués de bois mûr

et d'aubier.

Figure 2.1 Coupes du tronc d’arbre

2.3.2 Microstructure

Dans un microscope, on peut voir que le bois est constitué par un très grand

nombre de cellules vivantes et mortes de grandeurs et formes variées.

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Toutes les cellules vivantes comprennent une enveloppe et, à l'intérieur de cette

enveloppe, du protoplasme, du suc cellulaire et un cœur. Les protoplasmes c'est-

à-dire le protoplasme et le cœur constituent les organes essentiels de toutes les

cellules vivantes du bois.

Figure 2.2 : Microstructure du bois

2.4 Propriétés physiques du bois

* L'humidité d'un bois a une grande influence sur ses propriétés. On la définit par

la formule suivante : W 100 .2

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GGG %

1G : Poids de l'échantillon avant séchage

2G : Poids de l'échantillon séché jusqu'à un poids constant.

Une humidité de 15 % en poids est considérée comme normale. Pour permettre

des comparaisons, les résultats des mesures de toutes les propriétés physiques du

bois doivent être référés à cette humidité. On distingue l'humidité libre qui remplit

les cavités des cellules, les vaisseaux et les espaces intercellulaires, et l'humidité

hygroscopique, qui se trouve dans les parois des cellules et les vaisseaux sous

forme de couches d'épaisseur microscopique.

D'après le degré d'humidité, on distingue les bois suivants :

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- bois humides : humidité supérieure à celle du bois fraîchement abattu

- humidité d'abattage : 35 % et plus

- humidité dite « sec à l'air » (15 à 20 %)

- humidité dite « sec en chambre » (8 à 13 %)

Au cours du séchage, le bois perd tout d'abord son humidité libre. C'est seulement

ensuite qu'il commence à perdre l'humidité hygroscopique. Le taux maximal

possible d'humidité hygroscopique dans un bois est appelé le point de rosée ou

humidité de saturation des fibres.

Comme l'humidité de l'air est toujours variable, l'humidité du bois varie

également. Une variation de l'humidité du bois depuis 0 % jusqu'au point de

saturation des fibres fait varier le volume du bois, ce qui provoque des

phénomènes de contraction, de gonflement et de déformation ou gauchissement

du bois dans les constructions. Cela peut également provoquer des fissurations. Il

faut donc recouvrir la surface par des peintures ou des vernis qui s'opposent

mécaniquement à la pénétration de l'humidité. On peut stabiliser le bois pendant

longtemps par un traitement thermique ou par un traitement chimique spécial.

La masse volumique du bois dépend de son humidité et de la porosité. On

rapporte généralement la masse volumique du bois à l'humidité normale de 15

% à l'aide de la formule suivante :

15 w [1+0,01 (1-Ko) (15-W)] en g / cm3

15 Masse volumique à une humidité de 15 % en g / cm3

w Masse volumique du bois à l'humidité (W) à laquelle on fait

la mesure en g / cm3

Ko- coefficient de contraction ou retrait volumique.

W- humidité du bois lors de la mesure.

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2.5 Propriétés mécaniques du bois

La résistance mécanique du bois, par suite de l'hétérogénéité c'est-à-dire de son

anisotropie, varie avec le sens de l'effort mécanique appliqué. Il faut tenir compte

de cette particularité lorsqu'on utilise le bois dans les charpentes.

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Car on distingue la compression dans le sens des fibres et en travers des fibres. Le

bois travaille à la compression parallèlement aux fibres dans les pieux, les poteaux

et les montants.

- La résistance à la compression parallèle aux fibres de diverses essences

varie de 350 à 700 daN /cm²

- La résistance à la traction (à l'allongement) parallèle aux fibres varie de

800 à 1500 daN /cm² et de 15 à 100 daN / cm² perpendiculaire aux fibres.

- La résistance à la flexion varie de 500 à 1000 daN / cm².

2.6 Défauts du bois

Il s'agit des irrégularités de la structure du bois : lésions et éventuellement les

diverses maladies.

Les défauts réduisent sensiblement les caractéristiques mécaniques du bois.

L'influence des défauts du bois sur ses qualités de construction dépend de la nature

et de l'emplacement des défauts, de leurs dimensions ; ainsi que de la nature et de

la destination de la pièce considérée.

- Fentes : c'est un défaut fréquent. Les fentes se forment non seulement au cours

du séchage d'un bois abattu mais aussi pendant sa croissance. Cela peut être :

contractions de séchage du cœur, ébranlements produits par le vent, fortes

gelées.

Cadranure en croix Fente de retrait

Figure 2.3 : Défauts du bois

On peut avoir la cadranure simple ou en croix de même que les roulures. On peut

avoir d'autres défauts tels que :

- Nœuds : un nœud est constitué par la pousse d'une branche vivante ou morte

(d'un arbre vivant) incorporée dans le bois du tronc. C'est le défaut le plus

répandu.

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- Pourriture du bois : c'est une transformation biologique qui se manifeste par la

décomposition du bois par des champignons qui s'y développent. Les

champignons provoquent la pourriture, dégagent des ferments particuliers qui

transforment en glucose la cellulose, le principal composant du bois. Le

glucose est une substance facilement soluble dans l'eau qui alimente et favorise

la croissance des champignons.

- Vermoulures : détériorations causées par les insectes. Les insectes s'attaquent

de préférence au bois fraîchement abattu ; mais ils attaquent également les bois

sur pied desséchés et affaiblis. Il y a perte de résistance mécanique.

- Déformations naturelles des troncs et de la structure du bois : forme anormale

du tronc de l'arbre : courbure du tronc, évasement du pied (tronc à la base très

élargi), resserrement du tronc : forte diminution du diamètre du tronc sur toute

la hauteur depuis la base jusqu'au sommet de l'arbre, saignées extérieures qui

sont des creux extérieurs longitudinaux.

Figure 2.4 : Défauts du bois

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2.7 Principales variétés

Dans la construction on emploie diverses espèces de bois: bois résineux et de

feuillus.

- Les conifères à feuillage persistant, résineux, sont plus répandus dans

les zones tempérées des deux hémisphères ;

- Les feuillus à branches et feuillage plus denses, constituent la majorité

des bois de la zone tropicale.

Les feuillus d'une grande variété de troncs et de feuillage, se présentent en une

myriade d'espèces dont l'usage est très répandu dans la construction.

Parmi les bois résineux les plus employés on a : le pin, le sapin, le mélèze et

l'épicéa. Il y a plusieurs espèces du pin : pin à bois dur et pin à bois tendre.

Les espèces similaires du point de vue caractéristiques et propriétés physiques

existent en zone tropicale.

Le pin à bois dur croit sur les sols sableux en altitude, il a un bois compact très

résineux aux cernes étroits, un grand cœur et un aubier étroit.

Le pin à bois tendre croît dans une dépression sur les sols sableux ou argileux ; il

a un bois aux cernes larges, un cœur modéré, et un large aubier. Le pin est utilisé

pour la construction des murs des maisons, des parquets, des estacades, des

poteaux et pour la fabrication des châssis de fenêtres, des portes et des planchers.

Le sapin est moins résineux avec des propriétés physico-mécaniques inférieures

à celles du pin. Le mélèze est une espèce résineuse avec un cœur brun rougeâtre

et un aubier blanc étroit. Il est employé pour la confection des poteaux et des

poteaux dans la construction hydraulique principalement.

L'épicéa est une espèce de bois exploitable, sans aubier distinct, de couleur

blanche. Il est moins stable dans les endroits humides.

Les bois feuillus sont nombreux : il y a le chêne, le bouleau, le tremble, l'aune,

le hêtre, le tilleul et l'érable.

Le chêne est un bois de cœur à vaisseaux en bague avec l'aubier. Le bois du chêne

est compact, solide et élastique, stable à la putréfaction de couleurs et dessins

beaux, mais il est susceptible de fendillement. Il est employé pour le parquet, la

menuiserie et les travaux de finition dans les constructions navales.

Le bouleau est un bois d'aubier lourd et dur de couleur blanche ou jaunâtre. Il est

résistant mais peu stable à la putréfaction et il gauchit lors de la dessiccation. Il

est employé pour fabriquer le placage et les meubles.

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L'aune est un bois d'aubier léger, tendre, fragile et gauchissant fortement. On

l'emploie pour les constructions sous-marines, le bois de l'aune est suffisamment

résistant et se conserve longtemps.

Le hêtre est un bois lourd et dur, de couleur blanche avec une teinte rougeâtre.

Lors de la dessiccation, il gauchit et se fendille, est susceptible de putréfaction,

surtout aux endroits à l'humidité variable.

Le tremble est un bois d'aubier, léger, tendre de couleur blanche. Il est employé

pour la fabrication du placage, pour les toits etc.

En Afrique il existe des variétés de bois durs et tendres. En zone tropicale nous

avons les feuillus comme, Niagon, Iroko, Acajou, Teck, Ebène, Mawoguene,

Faux teck offrent des bois durs. Pour le bois tendre on peut citer l’Okoumé, Wawa

communément appelé bois blanc.

Les appellations varient d'une région à une autre.

Domaine d'utilisation des bois d'œuvre tropicaux.

L'exceptionnelle richesse qualitative que procure la myriade des bois d'œuvre

tropicaux, trouve un large champ d'application dans le gros œuvre (charpente,

structures porteuses), dans le second œuvre (menuiserie, ébénisterie) et dans la

décoration des bâtiments. La plupart des essences recensées à nos jours couvrent

la zone des grands producteurs tels que le Gabon (Okoumé, Ozingo), la Côte

d'Ivoire, le Cameroun, le Zaïre, le Ghana, la Guinée Conakry, le Congo, la

Centrafrique.

2.8 Principaux bois d'œuvre

Le sciage consiste à apprécier la qualité de la matière première et à en tirer le

meilleur parti possible. La qualité est liée à la rectitude longitudinale des pièces

et à la constance des dimensions des sections. La position des traits de scie dans

la bille par rapport au cœur, détermine le type de sciage, leur mode de débit et

l'usage qui en sera fait. Comme produits issus du sciage nous avons :

- Les bois ronds : ce sont les troncs ébranchés et écorcés généralement traités ou

non, utilisés surtout dans les échafaudages, l’électrification et les constructions

rurales. Ils servent de poutres ou d'étais dans divers chantiers de construction

(ponts, bâtiments), ou de pieux battus dans les fondations. Il existe des bois ronds

traités qui servent de poteaux de lignes téléphoniques et électriques dans certains

cas.

- Les demi-ronds sont utilisés comme échantillons et des entretoises pour les

échafaudages, ainsi que des montants pour leurs échelles.

- Les bois sciés : en fonction des dimensions des sections transversales, on

distingue plusieurs types de bois qui vont des lattes aux poutres en passant par les

planches, les bastings, les madriers.

_______________________________________________________________________________________


27

Latte : bois scié ayant au maximum une surface en coupe de 32 cm² et une

largeur de 8cm.

Planche : bois scié épais de 8 mm au minimum et de 40 mm au maximum. On

peut avoir les sections suivantes : planche ordinaire : 0,30 x 0,025 x 5,0m

double planche : 0,30 x 0,5 x 5,0 m.

Basting : bois scié épais de 40 mm au minimum ; le plus grand côté (section

doit être égal au moins au double du plus petit côté. Au Togo on a : 0,17 x 0,06

x 4,0 m (6,0 m).

Madrier : bois scié de section carrée ou rectangulaire dont le rapport de côtés

est de 1 : 3 longueur de côté minimal 6 cm, on a : 0,23x0, 08x3, 0 m (6,0 m).

Poutre : bois équarri mesurant au minimum 20 cm de côté.

Chevron : bois scié avec une section carrée on a :

0,08 x 0,08 x 4,5 (5)

0,10 x 0,10 x 4,5 (5)

0,13 x 0,13 x 4,5 (5) m

2.9 Matériaux dérivés du bois

Le bois est susceptible de transformation par association avec d'autres matériaux

et des colles synthétiques. Ces matériaux dits de seconde transformation sont

obtenus à partir de particules de bois encollés, à la suite d'un passage en usine.

L'objectif est la production d'ouvrages répondant à des exigences esthétiques, de

finition ou d'industrialisation du bâtiment. Ils sont susceptibles d'assurer une

résistance mécanique, une résistance à la déformation, de même qu'une stabilité

dimensionnelle en cas de variation de température. Ce qui en réalité facilite

l'emploi.

Le contre plaqué : d'un usage très répandu il est constitué de feuilles de bois

tranchées, déroulées ou sciées et collées entre elles à fil contrarié. Les colles

utilisées distinguent les contre plaqués dits "intérieurs", de ceux dits "extérieurs".

Le nombre et l'épaisseur des plis déterminent la qualité des choix, à cause des

implications mécaniques qu'ils confèrent au matériau.

Les panneaux de particules ou panneaux de copeaux : ce sont des panneaux

fabriqués à base de copeaux de bois brut et de matières fibreuses et ligneuses. Ce

sont par exemple le lin, le chanvre, mélangés à des liants à base de résines

artificielles durcissables, puis comprimés. Ce procédé offre l'avantage d'utiliser

du bois ne pouvant être employé comme matière d'œuvre. Leur usage est limité à

l'intérieur des constructions et particulièrement en sous toiture : plafonds, faux

plafonds etc.

Les panneaux de fibres agglomérés : ils sont à base de fibres de bois ayant subi

un traitement mécanique et chimique. Ces fibres sont liées par des colles et

_______________________________________________________________________________________


28

associées à d'autres produits de traitement. Il y a des panneaux épais et denses et

des panneaux minces et durs (habillement intérieur des parois ou en faux

plafonds).

Les panneaux de particules liés au ciment : ils sont constitués de copeaux de bois

associés au ciment portland. Ils allient légèreté et résistance à la traction du bois,

avec l'incombustibilité et l'étanchéité du ciment. Ces panneaux sont utilisés

comme voiles dans des parois utilisées en parement extérieur, ils peuvent de par

leur composition constituer un excellent support pour les enduits hydrauliques.

Le bois lamellé collé : il se structure par la superposition de plusieurs planches

collées horizontalement les unes sur les autres. L'épaisseur des planches peut

atteindre 40 mm, lorsque le bois est bien choisi, et que les éléments de

construction sont maintenus à l'abri de variations climatiques extrêmes.

2.10 Protection du bois.

L'extrême durabilité du bois reste tributaire du respect des règles fondamentales

liées à sa mise en œuvre.

Les mesures de protection à prendre sont destinées à conserver au bois et à ses

dérivés leurs qualités en s'opposant aux différentes nuisances. Les mesures

préventives et les moyens de lutte curative suivantes, adaptées aux particularités

de la construction sont à prendre en considération :

la nature et la gravité du risque (influence de l'humidité, risque d'incendie) ;

le choix du bois adapté à l'usage prévu ainsi que son entreposage et sa

préparation rationnelle ;

la materne et le résultat d'éventuels traitements préalables (traitement de

protection ou peintures) ;

les éventuels effets secondaires des produits chimiques utilisés (compatibilité

avec la chaux, les colles, les enduits) ;

le traitement de protection des ouvrages à assembler, dans un chantier ouvert

l'accessibilité de tous les éléments traités en vue d'un traitement ultérieur ;

le choix approprié et adapté des procédés et produits de préservation ;

la vérification des mesures de protection exigées.

Le bois doit être protégé contre l'altération.

La protection du bois contre la putréfaction et la prolongation de sa durée de

service sont obtenues par la défense du bois contre l'humectation au moyen de

mesures constructives : par peintures, badigeonnage, dessévage et imprégnation

avec des antiseptiques.

La protection du bois contre l'inflammation peut être réalisée en le recouvrant

avec un enduit, les feuilles de plâtre et de ciment d'asbeste ou en le traitant avec

_______________________________________________________________________________________


29

de substances ignifuges. Deux méthodes de traitement sont en vigueur :

recouvrement avec des couleurs et imprégnation avec des antiseptiques,

substances chimiques spéciales. Il faut également des peintures ignifuges. Le

traitement thermique (par séchage) peut s’avérer le plus efficace.

Annexe

FAQ - Méthodes constructives

Constructeur Ossature bois & construction bois

Le bois est le matériau de prédilection de la construction à très haute performance

énergétique.

C’est avant tout un isolant naturel ce qui permet de traiter facilement la problématique de

l’isolation du bâtiment ; et les procédés de mise en œuvre dans la construction bois sont très

avancés en matière d’étanchéité à l’aire. Pour une épaisseur de paroi donnée, les performances

thermiques que l’on peu obtenir dans la construction bois sont supérieures à toutes les autres

méthodes constructives.

La construction bois permet des chantiers plus courts et significativement plus propres que

toutes les autres solutions constructives. Et c’est le matériau de construction le plus

écologique qui soit.

En outre, la construction bois ne supportant pas l’à peu près (on ne peu pas boucher un trou

ou ajuster une hauteur d’un coup de truelle), il est impératif de concevoir le bâtiment dans ses

moindres détails avant de passer à la phase d’exécution. Ceci limite grandement les imprévus

de chantiers.

Principal inconvénient :

Le bois a une très faible inertie ce qui implique des stratégies de gestion du confort d’été

complexes à concevoir sous les climats chauds.

Les différentes solutions de construction bois :

Nous ne feront ici que succinctement présenter les différentes utilisations du matériau bois

dans la construction.

La construction en bois massif traditionnel :

Elle consiste en la superposition de madriers ou rondins de bois. Si l’on exclue les solutions

en kit bien adaptées à l’auto-constructeur, c’est généralement une solution couteuse. Elle

permet des performances hygro-thermiques très appréciables mais l’inévitable jeu du matériau

pris à son état brut pose des problèmes d’étanchéité à l’aire et de dimensionnement des

ouvertures. Il est au contraire intéressant de tirer partie des possibilités de renouvellement

naturel de l’air qu’une telle structure permet.

_______________________________________________________________________________________


30

La construction en panneaux de bois massif :

Il s’agit de panneaux faits de différentes couches de bois massif croisées et contre collés que

l’on double par un isolant.

Cette solution permet des constructions extrêmement robustes et performantes.

La disposition croisée des planches longitudinales et transversales réduit le gonflement et le

retrait dans les plans du panneau à un minimum insignifiant

Certains fabricants utilisent pour la production des panneaux du bois séché artificiellement

avec une humidité de 12% ce qui exclue l'attaque destructive par des insectes ou des

champignons.

Illustration : assemblage d’une maison en panneaux KLH

La construction à ossature bois dite poteau poutre :

Il s’agit d’utiliser des éléments porteurs en bois massif ou lamellé-collé de forte section. Ainsi

l’on obtient une ossature stable sans éléments de remplissage. Ceci permet une grande

souplesse dans les volumes architecturaux et des évolutions horizontales ou verticales

ultérieures aisées.

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31

Les choix des solutions de remplissage des vides et d’isolation de l’ossature détermineront le

niveau de performance thermique du bâtiment.

La construction à ossature bois classique ou plate-forme :

C’est la solution la plus utilisée, la plus rapide à mettre en œuvre et la plus économique.

Généralement les montants de l’ossature sont de la hauteur d’un étage, de sorte que le premier

sert de plate-forme au suivant.

Les montants sont rapprochés 40cm ou 60cm et pour contreventer l’édifice on utilise

généralement des panneaux dérivés du bois.

Les choix des solutions de remplissage des vides et d’isolation de l’ossature détermineront le

niveau de performance thermique du bâtiment.

BIBLIOGRAPHIE

[1] A. KOMAR

Matériaux et éléments de construction

Mir-Moscou, 1978, pp. 387-415.

[2] L. E. LEYINDA

Le bois dans le bâtiment : application au musée de la forêt de Libreville

Projet de fin en Architecture, session de juillet 1996, pp. 23-84

_______________________________________________________________________________________


32

Ecole Africaine des Métiers d’Architecture et de l’Urbanisme.

[3] P. PERRE

Le séchage du bois

Ecole Nationale du Génie rural, des eaux et des forêts

ENGREF, 1993, pp. 1-45.

[4] P. CHANRION, M. FOUQUET et D. ALEON

Le séchage des résineux

Centre du Centre Technique du Bois et de l’Ameublement, 1998, pp. 1-42

III LA TERRE STABILISEE

3.1 Généralités

La terre a, de tout temps, constitué le matériau de construction le plus accessible,

le plus facile à mettre en œuvre, le moins cher et par conséquent, le plus

fréquemment utilisé même dans les pays hautement industrialisés où l'apparition

sur le marché de nouveaux matériaux, par exemple à base de produits de synthèse,

n'a pas considérablement réduit son emploi. De plus, la gamme des matériaux tirés

de la terre est quasi-infinie depuis le "banco" sorte de pâte composée uniquement

de sol argileux et d'eau, jusqu'à la terre cuite en passant par le torchis, et autre

"bousillage" qui comporte outre la terre et l'eau, un garnissage en poils de vache

en brins d'herbe fraîche ou sèche ou en paille.

Au Togo et dans les pays voisins, le matériau le plus utilisé dans le milieu rural

est le banco dont la technologie est très simple. La terre est concassée

grossièrement et de façon très artisanale, arrosée avec de l'eau et pétrie 2 à 3 jours

plus tard puis utilisée telle qu'elle sous forme de pâte pour l'édification des

maisons.

D'un autre côté, la brique cuite, qui a largement fait ses preuves dans le passé au

Togo a perdu beaucoup de son attrait par suite du peu d'attention que lui ont

accordé les services spécialisés de l'Etat et les organismes privés.

_______________________________________________________________________________________


33

Par ailleurs, il faut signaler qu'il existe au Togo et dans les pays voisins de riches

gisements de terre rouge à caractère latéritique qui contiennent outre le sable

silicieux des hydroxydes de fer et d'aluminium qui lui confèrent dans la plupart

des cas, une stabilité assez grande quant à la dilatation et à la contraction. Il suffit

donc de consolider les qualités naturelles de cette terre, pour obtenir un matériau

de construction durable. Plusieurs techniques ont déjà fait leur preuve de part le

monde ; la plus courante est la stabilisation. Ce genre de traitement revêt une

grande importance de nos jours. Le Centre de la Construction et du Logement de

Cacavelli a entrepris dès sa création (en 1967) entre autres, l'étude de la terre

stabilisée. Les résultats auxquels il a abouti ont déjà donné lieu à un certain

nombre de réalisations au Centre même et à l'intérieur du pays.

3.2 Classification

La production des blocs en terre stabilisée nécessite les étapes suivantes :

1) la prospection et l'identification des terres appropriées pour

stabilisation ;

2) les analyses et essais de laboratoire et l'extraction de la terre

3) la technologie de fabrication des blocs

Les blocs de terre comprimée (BTC) stabilisée sont classés selon le type de liant

de stabilisation :

- les blocs en terre stabilisée au ciment

- les blocs en terre stabilisée à la chaux

- les blocs en terre stabilisée au bitume

- les blocs en terre stabilisée à l'asphalte.

On peut stabiliser la terre physiquement par le procédé de constitution des

différentes teneurs en sable ou en argile. On parlera dans ce cas de stabilisation

physique ; alors que dans le cas d’utilisation de liant on parlera de stabilisation

chimique.

Du point de vue utilisation on a les blocs de terre comprimée ordinaire et les blocs

de terre comprimée de parement.

3.3 Prélèvement et extraction de la terre.

Etant donné que l'on ne peut pas construire avec n'importe quelle terre il faut bien

procéder à l’identification et à la prospection, au prélèvement et à l'extraction des

terres. Toutefois un seul échantillon de terre ne saurait être représentatif. Car la

nature de la terre varie d'un point à un autre immédiatement voisin.

La bonne terre pour stabilisation doit comprendre :

_______________________________________________________________________________________


34

- le sol argileux

- le sol composé de sable et d'argile

- la latérite

Il est recommandé le schéma de prélèvement suivant :

1° Faire des trous carrés A, B, C, D, E de 1 m de côté environ ;

2° Enlever la terre végétale reconnaissable par sa couleur brune on noirâtre ou

même franchement noire avec des débris végétaux et avec son odeur

caractéristique de feuilles mortes humides.

3° Faire des prélèvements systématiques d'environ 10kg dans chaque trou aux

profondeurs de 1m ; 1,5 m ; 2 m soit au total 15 prélèvements avec marquage pour

ne pas se tromper et une identification complète. Après ces prélèvements on

envoie les échantillons au laboratoire. Lorsque les résultats sont concluants,

l'extraction peut se faire à l'aide des engins lourds ou à l'aide des pioches, pelles

etc.

D

C B A

E

_______________________________________________________________________________________


35

3.4 Identification de la terre : analyses et essais

Il s'agit tout d'abord des analyses physico-chimiques de la matière première avec

les recommandations qui en découlent quant au choix de la terre. Le procédé

permet la détermination :

- du contenu d'humus par utilisation de solutions chimiques alcalines ;

- du pourcentage du sable contenu dans la terre (ainsi que sa

granulométrie),

- du pourcentage d'argile contenu dans la terre (ainsi que sa

granulométrie) par la méthode de sédimentation.

Ensuite il est effectué l'analyse granulométrique des deux composants : sable et

argile et les essais physico mécaniques. Ils permettent de déterminer : la résistance

à la compression des blocs, la capillarité, la durabilité, la résistance thermique etc.

Comportement des sols à l’eau

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36

Etats hydriques des sols

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37

Il est également possible d'effectuer des essais "dits" de chantier pour déterminer

rapidement la qualité de la terre.

3.4.1 Les essais sur chantier (identification).

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38

Ces essais ne nécessitent aucun équipement spécial mais peuvent fournir des

renseignements utiles : une classification approximative des sols et une

appréciation de la possibilité de leur utilisation. Il y a donc : examens oculaires,

olfactifs, de toucher, de morsure, de sédimentation simplifiée, de ruban.

examen oculaire : c'est l'observation de la proportion des particules sur éclat

coupé au couteau. L'éclat plus ou moins brillant indique un sol plutôt argileux

ou limoneux. Il faut déterminer par un autre essai le pourcentage (%) des

composants avant de décider de l'utilisation.

examen d'odeur : les sols organiques ont une odeur de moisi, surtout quand on

vient de les extraire. L'odeur de ces sols est amplifiée si on les chauffe. Ils ne

doivent pas être utilisés en construction.

essai de morsure : il permet de constater la présence de sable, de limon et

d'argile. Il s’agit de mâcher une boule de terre et de faire le constat suivant :

- sol sablonneux : les particules de sable crissent désagréablement entre

les dents ;

- sol limoneux : le limon grince nettement moins que le sable,

- sol argileux : les particules d'argile ne grincent pas du tout entre les

dents.

examen du toucher : l'impression obtenue au toucher permet de déterminer sur

place avec exactitude suffisante, le composant de base d'un sol.

- sable : les particules de sable sec, donnent au toucher une impression de

rugosité ;

- limon : le limon sec donne également une impression de rugosité mais

moins accentuée ; le limon humide est d'une plasticité moyenne.

- argile : l'argile sèche se présente en mottes en grains assez volumineux

et offre une forte résistance à l'écrasement. L'argile humide est plastique

et colle aux doigts. Les sols sablo limoneux produisent, lorsqu'on les

triture entre pouce et index à proximité de l'oreille un crissement

nettement audible.

essai de ruban ou de cigare : il consiste à faire un ruban d'environ 3 cm de

diamètre à partir de la terre humidifiée. Si on n'arrive pas à faire de ruban c'est

qu'il n'y a que de sable ; mais si le ruban se casse seulement à 15-20 cm, alors

la terre est bonne pour la stabilisation. Par contre s'il ne se casse pas après 15-

20 cm c'est qu'il y a trop d'argile. Pour faire la stabilisation il faudra faire une

correction avec un apport de sable.

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39

essai de sédimentation simplifiée : on choisit un flacon cylindrique de verre

transparent, muni d'une ouverture suffisamment large, mais que l'on peut

obturer à la main. On le remplit de terre jusqu'au quart de la hauteur et on

complète le reste avec de l'eau. En fermant le flacon avec la paume de la main,

on agite fortement le mélange puis on laisse reposer sur une surface horizontale

plane. Au bout d'une demi-heure on observe la sédimentation puis on agite de

nouveau et on laisse décanter. Après une heure on constate (les différents

dépôts) que le sable s'est déposé au fond surmonté d'une couche de limon au-

dessus, on trouve une suspension d'argile. Après huit (8) heures, on mesure la

hauteur de chaque couche sédimentée. On obtient ainsi une indication de

chacun des constituants du sol, en faisant le rapport de la hauteur de chaque

constituant sur la hauteur total de dépôt des constituants. On a

approximativement 45 % d'argile et 55% de sable; on peut faire la stabilisation.

Dans le cas contraire on fait la correction selon le cas.

essai de lavage : il consiste à prélever un échantillon de terre que l’on lave à

l’aide de l’eau en frottant les deux mains. On doit sentir la présence de grains

dans la paume ; ce qui rappelle la présence de sable, les éléments fins

s’écoulant avec l’eau.

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40

3.4.2 Les essais de laboratoire.

Les essais de laboratoire sont plus précis que ceux effectués sur chantier et

permettent de déterminer de manière plus précise l'aptitude du sol à l'usage pour

la construction et la méthode de stabilisation appropriée. Ces essais en effet nous

permettent de déterminer :

- la granulométrie : il faut une granulométrie étalée et régulière. Cela

permet de constater sur le fuseau les proportions de sable et d'argile.

Pour ce faire il faut un équipement approprié.

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41

- la sédimentométrie

- l'état de consistance (limites d’Atterberg): limite de liquidité WL, limite

de plasticité Wp. ; l'indice de plasticité Ip; l'indice de liquidité IL ; la

teneur en eau optimum WO ;

- les analyses chimiques permettent de déterminer la teneur en éléments

nocifs : matières organiques, les sulfates, les chlorures. Les eaux

séléniteuses (chargées en sulfate) détruisent la pâte de ciment (formation

de sel) ;

- la teneur en sulfate, en chlorure et des matières organiques ;

- le retrait (c'est une variation linéaire) qui doit être entre 0 et 5 %.

3.5 Technologie de production

On utilise généralement les presses à briques mécaniques, manuelles ou

automatiques ayant une force de compression importante.

Il y a à cet effet :

- La presse CINVA-RAM qui est manuelle,

- La presse TERSTARAM qui existe en version manuelle ou

automatique motorisée.

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42

- Et bien d’autres modèles.

3.5.1 Processus de production (par voie semi-sèche)

Après l'extraction, la terre doit subir un traitement préalable par les étapes

suivantes de production : criblage et tamisage, malaxage, humidification,

compactage, moulage et démoulage, stockage et séchage.

Criblage et tamisage : la terre doit être débarrassée des grosses mottes et tamisée

à travers les tamis de mailles de 4 à 5 mm pour les sables argileux et de 8 à 10

mm pour les graveleux latéritiques. Ceci permet d'atteindre la granulométrie

appropriée pour le bon compactage.

Malaxage : le malaxage des constituants terre, stabilisant et eau en proportions

convenables conditionne l'uniformité du produit et la bonne répartition du

stabilisant. Les meilleures conditions sont réunies seulement lorsqu'on dispose

d'un sol sec et foisonnant ; ensuite, il faut vérifier que le stabilisant est de bonne

qualité. Le malaxage peut s'effectuer soit manuellement, soit à l'aide d'un

malaxeur.

Remarque : si le ciment présente des mottes, il faut le tamiser à travers les mailles

de 1mm avant de l'utiliser.

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43

Humidification : le mélange malaxé doit être homogène avant de procéder à son

humidification. On procède par l'arrosage du mélange et ceci doit se faire de la

manière la plus homogène que possible pour bien hydrater le stabilisant.

Pressage ou compactage : le compactage est l'opération principale d'amélioration

de la résistance du produit fini. Il s'effectue de manière mécanique et dynamique.

Le compactage permet d'obtenir des blocs bien calibrés et très résistants.

Stockage et séchage : les blocs stabilisés dans tous les cas de stabilisation ne

doivent pas être exposés directement au soleil pendant le séchage pour éviter une

dessiccation et des fissurations au moment du retrait. Le stockage devra s'effectuer

sur les aires planes, éventuellement sur des palettes en évitant un empilement

important des blocs ; il faut environ 10 à 11 rangées.

Le séchage doit se faire dans une aire protégée avec une humidification

progressive et régulière en cours de cure. L'humidification se fait à l'aide d'un

arrosoir avec une pomme et de la façon suivante :

- 1ère semaine on arrose les blocs 2 fois par jour

- 2ème semaine on arrose les blocs une fois par jour

- 3ème semaine on arrose les blocs 2 fois par semaine (une fois au début et

une fois à la fin)

- 4ème semaine on arrose les blocs une fois au milieu de la semaine.

Remarque : les blocs BTC sont prêts pour usage au cours de la 5ème semaine. Ce

temps de repos des blocs est important car c'est à ce moment que le matériau

acquiert ses formes et ses caractéristiques mécaniques et physiques définitives.

Toutefois, on pourra utiliser le bloc s'il a atteint la résistance prescrite avant ce

délai mais en aucun cas avant 14 jours.

3.5.2 Production par voie humide le moulage se fait dans les moules en métal

Après le traitement de la terre (criblage, tamisage, etc.) le mélange stabilisé est

humidifié. Le moulage des blocs se fait après vérification de la teneur en eau.

Cette vérification se fait en faisant tomber une boule de terre stabilisée

humidifiée sur une hauteur d’à peu près un mètre dix (1,10m).

- si la boule en tombant se casse en plusieurs morceaux c’est la preuve

que le mélange est trop sec ;

- si la boule en tombant, s’empâte, c’est la preuve que le mélange est

trop humide ;

- si la boule en tombant, se casse en deux ou trois morceaux, c’est la

preuve que la teneur en eau du mélange est optimale. On peut donc

procéder au façonnage des blocs.

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44

3.5.2.1Stabilisation proprement dite

La stabilisation de la terre consiste en la création et à l'amélioration des liaisons

entre les particules donc par la formation d'une armature rigide qui s'oppose aux

variations de volume dues aux changements en teneur en eau, puis en son

compactage en vue de la réduction des volumes des vides,.

Il existe la stabilisation chimique et la stabilisation physique.

Conditions de stabilisation chimique (avec usage des liants)

Il est recommandé d'utiliser :

pour les sols très argileux la chaux comme stabilisant ;

pour les sables argileux, graveleux latéritiques, le ciment comme stabilisant.

Il est souhaitable d'essayer les pourcentages de stabilisation suivants :

5 à 10 % pour le ciment

2,5 à 10 % pour la chaux et parfois 50 %

Pour les constructions usuelles il est recommandé 8,5 % soit 450 litres de terre

pour 50 kg de ciment :

1 paquet de ciment

7 brouettes de 65 litres de terre ou 7,5 brouettes de 60 litres de terre.

On obtient 85 blocs par paquet de ciment dont les caractéristiques doivent être

conformes aux normes en vigueur.

3.5.2.2 Essais de contrôle

Après la production des blocs il est important de réaliser quelques essais de

contrôle sur :

- l'aspect ;

- la résistance à la compression

- la durabilité.

Ainsi, l'observation du bloc doit donner une première idée sur sa qualité : forme

fissuration, effritement.

La résistance mécanique à la compression est obtenue par l'essai à l'écrasement.

La contrainte de rupture rapportée à la section brute du bloc, doit être de 2,4 MPa

à l'état humide et de 4 MPa à l'état sec. Cette valeur devrait être atteinte pour au

moins 95 % des blocs. Aucun bloc ne devrait avoir une résistance inférieure à

1,95 MPa.

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45

Les essais de durabilité permettent de déterminer les pertes de matériaux, les

variations d'humidité et les changements de volume (contraction dilatation) qui se

produisent à la suite de mouillage et de séchage.

Le matériau est soumis pendant 12 cycles de séchage et de mouillage successifs.

Après chaque cycle, on brosse l'échantillon et l'on détermine par pesée, la perte

de matériaux solides, la teneur en eau (absorption) et la différence de volume par

rapport à celle qui existait au moment du mouillage.

Pour les différents dosages la perte de poids maximum admissible est de :

- 10 % en ciment à l’état sec ;

- 5 % en ciment pour autres conditions climatiques.

Après 12 cycles de mouillage et séchage, l'augmentation maximum de volume à

l'humidité admise est de 0, 15 % selon l'essai normalisé pour les blocs BTC.

Remarque : le dosage en ciment pour les blocs de terre stabilisée pour les

constructions usuelles est de 8,5 % qui correspond à : 1 paquet de ciment de 50

kg pour 450 litres de terre soit environ 7,5 brouettes de 60 litres.

Pour les mortiers et enduits il faut :

- 2 brouettes de terre

- 1 brouette de sable

- 1 paquet de ciment si le pourcentage (%) du sable est inférieur à 60 %

dans le cas contraire on prend 2 volumes de terre pour un (1) volume de

ciment.

3.6 Utilisation

Les blocs de terre stabilisée sont utilisés pour la construction dans les domaines

suivants :

- Bâtiments : fondations, soubassement, murs et piliers, voûtes, coupoles,

cloisons cheminées à usage domestique, mobiliers intégrés, claustras ;

- Ouvrages d'art : caniveaux, allées piétonnes.

NB. Les blocs utilisés pour les fondations devront présenter une résistance

caractéristique de 4 Mpa (40 bars, 40 daN/cm²) en ambiance humide.

Toutefois, les fondations seront élevées sur un béton de propreté. Dans tous les

cas il est possible de réaliser les fondations traditionnelles de béton, en pierres, en

moellons, en béton armé et ensuite utiliser les blocs de terre comprimés pour

l'élévation des murs.

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46

Murs : Les épaisseurs des murs en élévation varient suivant leur destination. On

peut avoir les épaisseurs de 14cm ou 30cm. La régularité des joints est le seul

moyen de présenter un travail bien fini et stable. Les blocs doivent être posés par

assises horizontales parfaitement réglées et aux joints régulièrement découpés.

Les joints peuvent avoir les épaisseurs suivantes 1cm et 1,5cm.

Recommandations diverses

Les murs de clôture doivent obligatoirement être revêtus sur leur partie supérieure

d'un enduit étanche.

Les locaux humides (cuisines, salles d'eau, toilettes) seront aérés et recevront une

protection appropriée conformément aux règles de l'art.

Les toitures voûtées, doivent avoir un traitement étanche conforme aux conditions

climatiques du milieu.

Les saignées pour encastrement de conduits d'électricité et canalisation d'eau sont

proscrites sur les murs intérieurs seules les saignées verticales sont tolérées, elles

seront rebouchées d'un enduit similaire au mortier de hourdage. Il faudra prévoir

des graines pour toutes autres canalisations : climatisation, eau, etc.…

BIBLIOGRAPHIE

[1] Bulletin d’information n° 2

_______________________________________________________________________________________


47

La terre stabilisée

CCL Cacavelli, 1975 ; pp. 1-30







[4] V. Rigassi

Blocs de terre comprimée

Volume I, Manuel de production, CRATerre, EAG, 1995.

[5] H. Guillaud, T. Joffroy, P. Odul,

Volume II, Manuel de conception et de construction.

CRATerre, EAG, 1995.

[6] CCL-FNAFPP

Guide pratique de construction, CCL 1995.

IV LE RÔNIER (COCKER)

4.1 Généralités

_______________________________________________________________________________________


48

Le "cocker" nom vulgaire communément utilisé pour désigner le rônier est un

matériau végétal localement disponible qui est employé dans diverses activités de

construction, surtout dans les ouvrages de génie civil. En vue d'améliorer et de

rationaliser l'utilisation du "cocker", il est fait tout d'abord l'inventaire des études

déjà réalisées, ensuite il a été envisagé des essais complémentaires jugés

indispensables. Ainsi, les résultats obtenus sur les caractéristiques et les essais de

résistance sont exposés. De même, les essais suivants ont été réalisés :

- la résistance au feu

- la résistance à la traction par flexion

- le comportement du "cocker" vis à vis du béton du point de vue

adhérence.

Les recommandations devant permettre de spécifier les modes d'utilisation et les

avantages du matériau "cocker" ont été faites.

4.2 Caractéristiques du rônier qui a pour nom commercial "cocker"

4.2.1 Origines

Le rônier est un spermaphyte angiosperme de la classe des monocotylédones

appartenant à la famille des arécacés. Il a pour nom scientifique le Borassus

aéthiopium et est vulgairement connu sous le nom d’Agoti. *

En Asie, on le cultivait jadis pour son sucre et pour d'autres usages, notamment la

construction (bois, feuilles) ; dans ce domaine, bien que concurrencé par d'autres

matériaux comme le bambou, il doit son prestige à ses incomparables qualités de

résistance ; c'est un bois qui ne pourrit pas et qui résiste aux mollusques marins.

En Afrique et plus particulièrement au Togo, le rônier a ces mêmes qualités. On

l'exploite essentiellement pour réaliser des constructions de type traditionnel ; on

le trouve sur la côte orientale de l'Afrique, au Sénégal, au Mozambique etc.…

Au Togo, le rônier est un peu rare mais on en trouve dans la région centrale, dans

la région maritime, dans la région des savanes, à Tabligbo et vers Noépé.

Le rônier a un tronc qui comporte un renflement. Ce tronc scié, offre du bois

d'excellente qualité appelé "cocker".

_______________________________________________________________ * appellation Ewé : langue locale du Togo

Les couches extérieures de la tige du rônier sont pleines et dures (densité environ

850) de couleur brune sombre et d'une structure caractéristique aux palmiers.

Lorsqu'on abat le rônier, on peut le fendre (scier) facilement en longs madriers

très résistants ; on l'utilise sous cette forme après séchage.

_______________________________________________________________________________________


49

En vue d'une bonne utilisation du "cocker", il s'avère nécessaire de définir les

caractéristiques technologiques et physiques de ce bois très sollicité dans les

travaux de petites constructions ; on verra ensuite les essais de résistance réalisés

et les résultats obtenus.

4.2.2 Caractéristiques technologiques

Généralement, le stipe du rônier adulte mesure 15 à 20 mètres et offre l'aspect

d'une colonne légèrement empâtée au départ et fortement renflée au milieu.

La coupe peut s'opérer lorsque le tronc du rônier a atteint une hauteur de 8 à 15

mètres et approximativement un diamètre de 30 cm. C'est la moitié inférieure du

tronc d'une longueur de 4,5 mètres environ qui est fendue en tiges de sections

triangulaires ; la partie formant le noyau, sans qualité pour la construction, étant

au préalable enlevée ; restent utilisables selon la taille du tronc, 6 à 16 tiges de

section trapézoïdale d'environ 7cm de haut et 5cm de large en moyenne, vendues

sur les marchés du pays sous l'appellation "cocker".

4.2.3 Caractéristiques physiques

Le rônier (cocker) a une structure ligneuse serrée avec des tensions internes

importantes ; il est très résistant et facile à fendre mais difficile à scier, à raboter

et à poncer, c'est pourquoi le Borassus est utilisé à l'état brut par les artisans. Son

poids spécifique varie entre 850 et 1200 kg/m3.

Les parties situées autour du noyau central spongieux sont moins denses en fibres.

Une estimation à l'œil nu fait apparaître que dans la zone extérieure du tronc le

nombre de fibres est d'environ 80 par cm3 et que vers l'intérieur, il n'est que de 40

environ.

Les essais nous ont permis de constater que les échantillons pris dans la zone

périphérique du tronc sont les plus résistants.

4.2.4 Essais de résistance mécanique

Les analyses et essais entrepris au Centre de la Construction et du Logement

(CCL) afin de mieux connaître les caractéristiques physiques et mécaniques du

"cocker" et les possibilités de son emploi dans la construction, ont donné des

résultats satisfaisants et rentrent dans le cadre des essais traditionnels de

laboratoire.

C'est ainsi qu'à l'aide des équipements classiques, les essais de résistance à la

compression, à la flexion et au cisaillement dont nous présentons les résultats dans

le tableau suivant ont été faits :

_______________________________________________________________________________________


50

Traction parallèle

aux fibres Compression Flexion Cisaillement

Sens parallèle

aux fibres

Sens perpendiculaire

aux fibres

1050 Bars 925 Bars 260 Bars 914 Bars 65 Bars

NB. Notons que le module d'élasticité a été déterminé et a une valeur E = 1590

daN/mm².

Comme le rônier et le cocotier appartiennent à la même famille, nous présentons

à titre indicatif et comparatif quelques propriétés physiques et mécaniques du

cocotier. Il y en a un peu partout au Togo, mais à forte concentration sur le littoral

où il constitue un matériau de construction. Le cocotier est un bois au cœur tendre.

Propriétés physiques et mécaniques du cocotier :

Propriétés Unités Tronc

Périphérie Cœur

Pourcentage d'humidité

Densité

Contrainte de rupture (jusqu'à la

limite proportionnelle)

Module d'élasticité

Compression parallèle aux fibres

Compression perpendi. aux fibres

Cisaillement parallèle aux fibres

%

-

kg/cm²

1000 cm²

kg/cm²

kg/cm²

kg/cm²

121

0,530

310

73,6

169

38,4

53,1

287

0,29

144

306

37

-

137

4.2.5 Qualités de résistance aux insectes.

Nous avons pu constater que le "cocker" rencontré dans les anciennes habitations

ne laissait avec le temps, apparaître aucune altération par les insectes (termites) et

mollusques. La même observation est faite sur les éléments de construction

(fermes, poteaux, poutres, linteaux) réalisés depuis longtemps déjà dans le jardin

des matériaux au CCL (Cacavelli). Ceci nous permet de dire que ce bois a une

_______________________________________________________________________________________


51

excellente résistance aux termites, contrairement aux bois du cocotier et de

palmier à huile. Cette qualité le dispense de toute protection préalable.

4.3 Essais complémentaires

Dans le but d'élargir les connaissances sur les caractéristiques et la meilleure

utilisation du "cocker", les essais complémentaires ci-dessous décrits ont été

effectués. Cela nous permettra de mieux apprécier la qualité du cocker en tant que

matériau de construction.

4.3.1 Essais de résistance au feu par degré d'inflammabilité.

La sécurité en cas d'incendie de tout ouvrage ou élément de construction dans une

certaine mesure se définit à partir de la résistance au feu de l'ouvrage. Cette

résistance au feu dépend du degré d'inflammabilité. En fait, la résistance au feu

voudrait signifier qu'aux températures très élevées, un ouvrage ou élément de

construction pendant une certaine durée optimale (selon le type de matériau) de

brûlure, continuerait à remplir ses fonctions normales d'exploitation sans rupture

d'équilibre statique.

Principe d'expérimentation

i. Dispositif :

Il comprend un tube métallique de longueur 165 mm et de diamètre intérieur 50

mm, relié à un trépied. On a un bec brûleur de diamètre 7 mm à travers lequel, le

gaz domestique servant de combustible permet de brûler l'échantillon qui a les

dimensions suivantes : 150 x 10 x 10 mm.

ii. Expérimentation :

On fixe l'échantillon sur un support dans le tube métallique de façon à ce que

l'extrémité à brûler de l'échantillon sorte de 5 mm du tube. On allume ce bout

qu'on laisse brûler pendant deux minutes. Après on éloigne le feu, puis on observe

l'effet de brûlure.

iii. Observations :

- Un matériau qui après éloignement du feu cesse de brûler est considéré

comme résistant au feu s'il perd moins de 20 % de son poids ;

- Un matériau qui après éloignement du feu brûle mais si après 5 minutes,

le feu s'éteint, il est considéré comme peu résistant au feu ;

- Un matériau qui après éloignement du feu brûle facilement, est

considéré non résistant au feu s'il perd plus de 20 % de son poids.

_______________________________________________________________________________________


52

A l'issue de l'expérimentation sur le "cocker" on a enregistré les résultats suivants

:

Température moyenne

de brûlure : 676°C

Durée de brûlure : 2

mn

Humidité de

l'échantillon au

moment de l'essai :

8,17 %

Poids moyen sec

avant

expérimentation en

(Gr)

Poids moyen sec

après

expérimentation en

(Gr)

Perte de

poids en %.

12,6305 2,7100 78,54

iv. Conclusion.

Avec 78,54 % de perte de poids, on peut dire que le cocker appartient au groupe

des matériaux (végétaux) non résistants au feu.

4.3.2 Essais de résistance à la traction.

Il faut souligner que nous n'avons effectué que l'essai de traction dans le sens des

fibres du "cocker". On a procédé par essai classique en confectionnant les

échantillons en forme de 8 pour les écrasements sur presse hydraulique. Avec une

humidité de l'échantillon W = 8,17 % on a obtenu la traction Rt = 556,67 kg/cm².

Ce qui est considéré comme une bonne performance.

4.3.3 Comportement du cocker vis à vis du béton

L'étude du comportement du "cocker" vis à vis bu béton a pour but de déterminer

si le "cocker" pouvait servir d'armature dans le béton et que l'adhérence était

bonne. Pour cela, nous avons considéré deux poutres de section standard 20 x 20

x 80 cm dont l'une est témoin et l'autre armé au "cocker" de

section 5 x 5 x 75 cm. Le béton est dosé à 350 kg/m3. Les résultats suivants ont

été enregistrés.

20 cm

COCKER

_______________________________________________________________________________________


53

Dosage

kg/m3

Masse

volumique

P = kg/m3

Résistance à la

compression (bars)

Résistance à la traction par

flexion (bars)

7 jours 28 jours 7 jours 28 jours

Echantillon

témoin (béton

non armé)

350 2424 198 - 16 -

Echantillon en

béton armé au

cocker

350 2424 - - 29,3 33,3

Observations :

Pour l'échantillon armé au cocker, nous avons remarqué que la rupture à

l'écrasement n'est pas destructive et qu'il y a une rupture d'adhérence. On peut dire

qu'une armature longitudinale seule peut être suffisante et qu’on n’aurait pas

besoin d'armatures transversales pour effort tranchant. L'usage de "cocker"

comme armature pour des poutres de moindres portées serait donc un grand

avantage.

4.3.4 Recommandations

A l'issue des essais effectués sur le "cocker" au Togo comme ailleurs et compte

tenu des résultats obtenus, nous pensons que les recommandations suivantes

peuvent être suggérées.

La teneur en eau limite du "cocker" pour son utilisation dans la construction

peut être considérée comprise entre 8 et 9 %.

Le cocker peut être utilisé pour l'assemblage des fermes triangulaires de

portées 4,00m - 9m pour les habitations, constructions rurales, garages,

magasins, ateliers car les déformations instantanées et différées sont

négligeables et la flèche reste dans les limites normatives.

On peut également assembler des fermes de 12m de portée pour les grands

hangars, magasins, marchés ruraux. Mais l'assemblage doit se faire avec des

boulons de 8mm de diamètre au moins, ensuite pour ce type de ferme l'entrait

doit être moisé.

On peut réaliser les linteaux constitués par une ou deux couches de trois tiges

de cocker. Il faut pour cela L = 1 + 30 (cm) où L = longueur du cocker et l =

_______________________________________________________________________________________


54

largeur de l'ouverture. Pour une portée supérieure à 120 cm, deux épaisseurs

de cocker sont nécessaires et les longueurs d'appuis doivent être supérieures

ou égales à 15 cm.

A partir de ces résultats, on peut conclure que le "cocker" améliore la résistance

à la flexion des éléments en béton et peut être utilisé comme armature.

Toutefois, les essais doivent continuer afin de déterminer les sections utiles et les

conditions de leur utilisation.

Il faudra également déterminer les agrégats favorables à une meilleure adhérence.

Selon les études réalisées au CCL, nous sommes parvenus à conclure que la

réalisation des poteaux en cocker tient compte du nombre de tiges à utiliser et

selon l'importance des charges et surcharges à supporter ainsi que la longueur

du flambement.

Nombre de tiges

cocker

Surcharge admissible en tonnes d'après

la hauteur des tiges en mètre

1

2

3

4

2 m 3 m 4 m

1,0

4,0

10

20

0,5

2,0

5,5

10

0,2

0,6

2,5

6

4.4 Utilisation du "cocker" dans la construction

Le "cocker" a une utilisation multiple et diversifiée que l'on peut observer d'un

lieu à un autre. Nous allons ainsi voir les utilisations du "cocker" au Togo et à

l'étranger.

4.4. 1 Utilisation du "cocker" au Togo

Le "cocker" s'utilise dans la construction traditionnelle comme moderne au Togo.

Dans la construction traditionnelle, le "cocker" a souvent servi d'éléments de

support, de charpente, et même de poutres pour les planchers en terre.

Il faut signaler aussi que les résultats fort encourageants issus des essais

mentionnés dans le chapitre précédent ont abouti à la réalisation de prototypes

expérimentaux de structures en "cocker" au Centre de la Construction et du

Logement à Cacavelli depuis 1971.

Le comportement de ces éléments après un certain temps avait permis d'introduire

le "cocker" dans la gamme des produits utilisés dans la construction moderne.

C'est ainsi que l'atelier de menuiserie du Centre avait été construit avec des fermes

_______________________________________________________________________________________


55

en "cocker" de portée 12 m qui se comportent très bien jusqu'à présent à tout point

de vue.

On peut signaler aussi que le "cocker" est également utilisé comme poteaux,

linteaux, cadres de fenêtres et portes. Rappelons que pour les assemblages des

fermes on utilise les clous, les chevilles, des boulons et rivets. Cependant, il peut

être recommandé l'usage des taquets de "cocker" de dimensions 4 x 10 x 15 cm.

Ailleurs dans le monde, le "cocker" outre ces usages est utilisé pour d'autres fins

dans la construction.

4.4.2 Utilisation du "cocker" à l'étranger.

Le rônier est l'un des arbres les plus utiles de certaines régions de l'intérieur de

l'Afrique Occidentale et d'Asie. Il sert à la confection des pieux pour quais,

d'éléments de ponts, de poteaux, de madriers. C'est ainsi que dans certaines parties

du district de Kéta au Ghana, des ponts entiers sont construits au moyen des

"cocker", depuis les piles jusqu'au tablier. Il faut noter que parfois évidé, on

l'utilise pour fabriquer des gouttières, des pirogues, des tambours, etc.… Notons

que, l'inabondance du rônier limite quelque peu les potentialités de son utilisation.

Nous savons bien que l'exploitation du rônier qui se trouve à l'état naturel, se fait

traditionnellement. Mais une culture à l’échelle nationale peut s’organiser avec

un programme agricole bien défini.

CONCLUSION

Toutes les caractéristiques et propriétés du cocker décrites lui confèrent une

grande qualité de matériau résistant pour diverses constructions. Néanmoins, pour

son usage il faut beaucoup de soins et de respect des réglementations. L'utilisation

du cocker dans la construction doit se faire rationnellement. Toutefois il serait

impossible de recommander son usage massif compte tenu du fait que l'on ignore

les réserves du rônier au Togo. Car cette matière première ne se cultive pas. Son

renouvellement étant naturel, il est fort possible que l'espèce disparaisse du jour

au lendemain.

BIBLIOGRAPHIE

[1] C. TSYBOULSKY, L. HABABOU

Emploi du cocker dans la construction économique

Rapport technique

PNUD – CCL 1971.

_______________________________________________________________________________________


56

[2] Ouro-Djobo SAMAH

Utilisation des matériaux locaux dans la construction des ouvrages

du Génie Civil.

Le cocker : caractéristiques et utilisation

CCL Cacavelli, 1988.

5 LE BAMBOU

5.1 Généralités

Construire, rénover, entretenir et exploiter des bâtiments, exige de très grandes

quantités de matériaux qui sont extraits de la nature directement utilisés ou

transformés et finalement mis aux rebuts.

Le bambou comme matériau tropical connaît aujourd’hui un grand essor dans

certaines parties des tropiques. Quel rôle peut-il jouer aujourd’hui dans nos pays

dans le secteur de construction afin d’assurer un développement durable ?

L’architecte peut-il contribuer à son développement ?

Ces réflexions sont à partager de façon à promouvoir un nouveau type d’approche

d’utilisation des matériaux locaux.

5.2 Description et caractéristiques

Le bambou (Arundinaria bambusa) fait partie de la famille des graminées. C’est

une herbe géante qui se développe à partir des rhizomes et atteint sa maturité entre

4 et 5 ans. Il détient le record de croissance du monde végétal jusqu’à un (1) mètre

par jour pour certaines espèces. Il peut atteindre vingt (20) mètres voire quarante

(40) de hauteur.

Il pousse à l’état naturel dans les forêts tropicales marécageuses et a été acclimaté

dans presque tout l’Extrême-Orient où il se reproduit désormais à l’état sauvage

ou en semi-liberté. Le nom de bambou provient du malais « mambou » qui signifie

littéralement « bois indispensable ». Il se développe diversement dans le monde

et en Afrique noire. Ce furent les Portugais qui les premiers, firent connaître en

Europe sous son nom actuel. Ils furent également les premiers à l’acclimater, en

1730, dans les serres royales de Setubal.

En 1747 Mahé de la Bourdonnais l’implanta à la Martinique d’où il gagna les

Antilles puis les Amériques où il prospéra naturellement. Bien qu’originaire des

sous continents asiatiques, probablement des îles de la Sonde, il fait désormais

partie du paysage de la plupart des pays chauds et humides et est particulièrement

_______________________________________________________________________________________


57

présent dans toute l’Asie du Sud-Est. Certaines espèces sont parvenues à

s’acclimater dans les régions plus septentrionales, particulièrement au Japon et

jusque dans le sud de la France où il existe l’une des plus grandes bambouseraies

d’Europe.

Le bambou présente des caractéristiques qui lui confèrent les grandes qualités de

matériau de construction. A titre d’exemple jusqu’à nos jours, il est peu de

bâtiments chinois qui n’aient été construits sans le concours de cette fameuse

graminée.

En effet, la structure tubulaire des tiges permet d’obtenir une résistance

exceptionnelle pour un poids somme toute limité. La construction chinoise a su,

depuis plusieurs millénaires, profiter de cet ouvrage en utilisant le bambou tant

dans les matériaux de construction que dans la mise en œuvre de ces matériaux.

Ce qui frappe toujours le visiteur étranger en Chine est que d’immenses buildings

puissent encore être construits avec des échafaudages en bambou que ce soit à

Hong Kong, Shenzhen ou Shanghai, mégalopoles ultramodernes, ces montagnes

extraordinaires dépassent de loin tout ce qu’on peut imaginer dans le domaine de

l’ingéniosité et de l’efficacité.

De plus, l’humidité ambiante et la présence tout à fait habituelle de cyclones

tropicaux prouva très rapidement que lorsque l’échafaudage de bambou se mettait

à tanguer dans tous les sens, l’échafaudage en acier était déjà par terre depuis la

veille provoquant de plus des dégâts humains et matériels considérables.

Bambous et bouts de ficelles valaient donc mieux que ferrailles et poutrelles.

Au fait, la tige du bambou se compose des fibres de cellulose, comme un arbre

mais contrairement au bois ses longues fibres contiennent de la lignine et de la

silice. La morphologie creuse du bambou associée à ses nœuds répartis

uniformément sur la tige accroît sa résistance latérale.

_______________________________________________________________________________________


58

La résistance mécanique longitudinale et verticale est bien supérieure à celle de

l’acier (R = 1tonne/cm²). Le bambou est souple, léger et flexible à volonté. Soumis

à une température élevée, il ploie facilement et conserve sa forme sans perdre de

son élasticité ni de sa solidité et il possède une ininflammabilité relative.

Le bambou résiste mieux, en moyenne que le bois à la solvabilité de l’eau, il est

inoxydable, imperméable et imputrescible.

5.3 Propriétés physiques

Le bambou, de part sa structure, présente de nombreux avantages, ce qui explique

son utilisation massive comme matériau de construction.

En effet on peut noter :

- sa bonne association avec d’autres matériaux,

- sa grande vitesse de croissance,

- sa régénération et utilisation totales,

- ses plusieurs applications possibles,

- son coût très bas dans les genres de production de la ceinture tropicale.

Mais il présente des spécificités :

- la note exotique qu’il apporte au jardin

- la persistance de son feuillage, le bambou permet d’habiller brillamment

certains jardins nus peu tristes en hiver

- l’utilisation en tant que fixe sol pour les talus, les berges, etc.

- son rôle de brise-vent : le bambou comme le roseau plie et ne rompt pas

- la très large gamme des espèces permet aux paysagistes en jouant sur les

formes, les tailles, les couleurs, de créer des effets très intéressants

- l’utilisation des tiges coupées pour la réalisation de palissades, pergolas,

tuteurs etc.

- sa facilité d’entretien.

5.4 Utilisation

En matière de construction, le bambou ne sert pas seulement à construire les

échafaudages puisqu’il est toujours utilisé en Chine et au Japon en tant que

matériau de construction moderne répondant aux normes antisismiques les plus

strictes.

En effet, il entre dans la composition de nombreux matériaux composites destinés

aux charpentes, sols, cloisons des bâtiments les plus récents. Il se fait donc moins

visible que de par le passé ou par nombre de constructions étaient principalement

réalisées en bambou.

_______________________________________________________________________________________


59

Au Togo, en Afrique comme dans toute la Chine du sud, en Indochine, en

Conchindine dans toute la presqu’île malaise, dans le sud de l’inde et jusqu’en

Corée et au Japon il servait et sert encore à la fois de charpente, de cloison, de

couverture et était associé à d’autres matériaux comme le pisé, les palmes.

Pendant plusieurs siècles dans tous ces pays d’Asie, il servit également pour la

plupart des canalisations rurales et urbaines.

Cet usage particulier est encore très caractéristique de l’approvisionnement en eau

de la plupart des temples bouddhistes.

Comme utilisation on peut citer également :

- balustrades et palissades

- taillé en biseau et suspendu il permet de confectionner des multiples de

rangement dans les cuisines,

- étagères, meubles, mobilier, tables, chaises, récipients,

- le bambou taillé en fines lamelles sert à la confection des fameux rideaux

de bambou,

- les ponts suspendus etc.

- panneaux de nattes de bambou pour remplacer le contreplaqué, on les

utilise en effet pour construire les murs, les portes et plafonds,

- béton (ciment) armé au bambou

- résine polyester renforcée en bambou

- parquet.

De tout ce qui précède, l’architecte ou l’ingénieur doit certainement :

- penser une conception d’ouvrage qui intègrera l’usage du bambou soit

comme matériau de construction soit comme matériau de décoration ;

- créer une harmonie environnementale avec l’usage du bambou ;

- promouvoir la culture et l’usage du bambou dans nos pays,

- contribuer à la valorisation de ce matériau.

Autres formes d’utilisations du bambou.

_______________________________________________________________________________________


60

a) Création et fabrication de passerelles pour un parc paysager à Tours

(France) Longueur : 120 m

b) Table octogonale et rectangulaire : 2,20mx0,80mx0,75m

_______________________________________________________________________________________


61

_______________________________________________________________________________________


62

BIBLIOGRAPHIE

[1] Fondation du Bambou (FUNBAMBU)

Costa Rica

http : // www.enda.sn/rup/reseaux

[2] Bamboost – Architecture Bambou et Applications

http : // www.Bamboost.com/html/pourquoi.html

[3] Bambou, herbe insolite- Les usages

http : // www.cite.sciences. Fr/francais/alacité/expo/tempo/bambou/

usages.html.

[4] International Network for Bamboo and Rattan

[5] ANIMAN nature et civilisation

Le Bambou.

http : //membres.lycos.fr/lionelpage/sujet-flore-le htm-

http://www.enda.sn/rup/reseaux

http://www.bamboost.com/html/pourquoi.html

_______________________________________________________________________________________


63

Documents

Matériaux Tropicaux