Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Blocs de terre comprimée“

Des nombreux spécialistes ont étudié les latérites mais chacun a sa version, sa compréhension et son interprétation sur leur formation. Dans notre recherche, nous avons effectué la recherche approfondie sur la brique de terre comprimée et stabilisée pour avoir un matériau favorable à la construction des habitats dur avec un confort thermique.

Le ciment constitue un stabilisant courant pour la stabilisation des briques en terre crue, pourtant sa production dégage beaucoup de gaz à effet de serre nuisibles pour l’environnement. De plus, son coût élevé limite son utilisation dans la stabilisation des matériaux en terre. En effet, une brique de terre comprimée stabilisée au ciment BTCSC nécessite l’ajout d’une teneur assez élevée supérieur à 5% de ciment pour assurer une bonne résistance mécanique à la compression. Cependant, ces BTCSC ont la faiblesse de ne pas résister à l’immersion dans l’eau. Notre objectif est de maintenir à 5% la quantité de ciment apportée pour stabiliser les BTCSC et d’améliorer sa qualité mécanique par traitement avec la solution de silicate de soude ou d’autres silicates solubles préparés à partir de la cendre de balle de riz CBR comme agent de consolidation des BTCSC par géopolymérisation. La méthode innovante apportée dans nos expérimentations consiste à augmenter les résistances mécaniques des BTCSC par trempe de consolidation de 24 heures dans une solution diluée de silicate de soude SSS. Par cette méthode, les briquettes de terre comprimée stabilisée au ciment consolidées à la solution de silicate de soude BTCSCS ont alors acquis un surcroît de résistance mécanique à la compression à sec atteignant 40,39% comparée à celle des BTCSC à 7 jours de prise. Leur capacité de résistance mécanique à l’immersion de 48 heures dans l’eau a augmenté jusqu’à 43,17% par rapport à celle des BTCSC.

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

Les briques de terre compressée (BTC) à la façon traditionnelle au Bénin présentent de piètres propriétés mécaniques, ce qui explique que les populations recourent aux parpaings de ciment relativement trop couteux et dont l’emploi affecte fortement les ressources en eau et en énergie. Ce travail propose des pistes d’amélioration des BTC pour l’écoconstruction par l’ajout de fibres végétales à des sols usités localement pour la construction. Cette stratégie permet de valoriser les matières premières minérales et végétales dans un domaine d’activités qui concerne une grande partie de la population. Dans un premier temps, un sol a été choisi d’après sa composition chimique, ses propriétés physiques, mécaniques et technologiques. Le choix de la fibre de kénaf pour le renforcement de la matrice minérale se justifie par ses excellentes propriétés mécaniques spécifiques et sa disponibilité à très faible coût. Les effets des fibres sur le comportement du sol au jeune âge, puis sur les comportements mécanique et hygrothermique des matériaux consolidés sous 5 MPa (pression applicable avec les équipements facilement disponibles au Bénin), ont été étudiés pour trois taux massiques de fibres (0,5%; 1% et 1,5% relativement au sol) dans différentes longueurs (5, 10, 20 et 30 mm). Les résultats indiquent une nette amélioration du comportement mécanique des BTC renforcés par le kénaf en termes des résistances à la flexion et à la compression, et de la résistance à la rupture catastrophique (comportement pseudo ductile). Les résultats les plus élevés sont obtenus pour une teneur de 0,5% de fibres de longueur 30 mm. L’ajout de ciment seul au sol fibré (taux de 3, 5 et 7%) ou de ciment associé au laitier de haut fourneau (taux de 3-5% et 5-10%, respectivement) permet en sus d’améliorer de façon importante la résistance à la prise d’eau. Les meilleurs résultats sont obtenus avec 5% de ciment et 10% de laitier de haut fourneau. Les mesures réalisées en chambre biclimatique ont permis de caractériser les matériaux comme paroi séparatrice, en étudiant les transferts de chaleur et de vapeur d’eau. Les résultats mettent en évidence l’effet significatif de l’ajout d’un liant au BTC : L’ajout d’un liant diminue le déphasage et augmente l’atténuation du matériau. Les meilleurs résultats de comportement hygrothermique sont obtenus pour le sol fibré.Cette étude démontre qu’il est possible de produire au Bénin, à partir de matières premières locales et avec des équipements peu onéreux, des éco-matériaux aux propriétés mécaniques et hygrothermiques satisfaisantes pour la construction d’habitat de type R+1
Traditional Compressed Earth Blocks (CEB) in the Republic of Benin have poor mechanical properties, this justifies why people rely on relatively expensive cement blocks; the use of which greatly affects resources such as water and energy. In this work we have proposed ways to enhance CEB properties for eco-construction by adding plant fibers to locally used construction's soils. This strategy makes it possible to value mineral and vegetable raw materials in a field of an activity that is common to a large part of the population. At first, a soil was chosen according to its chemical composition, its physical, mechanical and technological properties. The choice of kenaf fiber for the reinforcement of the mineral matrix isjustified by its excellent specific mechanical properties and its availability at very low cost. The effects of fibers on soil behavior at young age and on the mechanical and hygrothermal behavior of consolidated materials under 5 MPa (pressure applicable with equipment readily available in Benin) were studied for three mass content of fibers relatively to the soil (0.5% 1% and 1.5%) and different lengths (5, 10, 20 and 30 mm). The results indicated a remarkable improvement in the mechanical behavior of kenaf-reinforced CEBs in terms of flexural and compressive strengths and tolerance to damage. The highest results were obtained with 0.5% of fibers 30 mm long. The addition of a binder (3, 5 and 7% of cement) or (3-5% and 5-10% of cement and blast furnace slag mix) allowed an important reduction in water uptake. The best mechanical results were obtained for a biocomposite made up with BAK soil, 0.5% of flax fibers 30 mm long and a mix of 5% cement and 10% blast furnace slag. Measurements carried out in a biclimatic chamber made it possible to characterize the hydric and thermal behavior of the soil-based materials. The addition of a binder decreases the phase shift and increases the attenuation of the material. These different results show that it is possible to produce in Benin with the available equipment, CEB with mechanical and hygrothermal properties sufficient enought for the construction of type R + 1 habitat

L'utilisation de nouveaux matériaux de construction à faible émission de carbone dans les zones sismiques nécessite l'évaluation de la ductilité de la structure afin de concevoir correctement le bâtiment. Le manque d'estimation précise de performance structurelle limite l'utilisation de matériaux de construction écologiques. Une méthodologie fiable est établie pour la conception sismique des bâtiments construits par matériaux géo-sourcés. En particulier, un projet pilote de bâtiment en blocs de terre comprimée (BTC) dans une zone sismique moyen-élevé dans le sud de la France est réalisé. Partant de la caractérisation expérimentale des paramètres mécaniques du matériau, l'approche de conception sismique se concentre sur les caractéristiques modales de la structure, la ductilité attendue du bâtiment et l'évaluation des performances sismiques en termes de déplacement et de force.Le modèle de portique équivalent adopté pour la conception structurelle de la maçonnerie porteuse est validé pour deux cas d'étude : un bâtiment en pierre naturelle et un bâtiment en BTC. Le processus de validation du modèle consiste en la comparaison des fréquences naturelles et des déformées modales obtenues par analyse modale numérique et opérationnelle. Dans ce contexte, une campagne de mesure fournit la réponse structurelle aux vibrations ambiantes. Les paramètres modaux et l'amortissement structurel sont ensuite obtenus par des outils d'identification structurelle. L'analyse modale met en évidence l'impact de la rigidité de la dalle en bois sur la réponse dynamique des bâtiments en maçonnerie. Il est montré qu'une dalle en bois plus rigide avec une couche de renforcement améliore le comportement structurel de la maçonnerie sous chargement sismique, conduisant à des déformées modales globales.La vérification de la stabilité de la structure du bâtiment à l'état limite de quasi-effondrement est réalisée en termes de rapport déplacement cible à capacité, mais il est suggéré de vérifier également en termes de force, car cela peut être plus restrictif dans certains cas et moins dépendant de la convergence des procédures numériques. Le coefficient de comportement dans les codes sismiques pour la conception des bâtiments est défini pour les matériaux de construction typiques sur la base de l'observation des dommages et des modèles numériques. Une évaluation spécifique est nécessaire lorsque de nouveaux matériaux de construction sont adoptés parce que les codes du bâtiment ne fournissent que des valeurs limites. Cette thèse propose une procédure d'estimation du coefficient de comportement appliquée aux bâtiments en maçonnerie géo-sourcés, mais elle pourrait être adoptée pour tout matériau de construction. La méthodologie proposée pour estimer le facteur de réduction de force, puis le coefficient de comportement, intègre à la fois la demande sismique et la capacité du bâtiment. Pour cette raison, cette méthodologie peut être considérée comme une approche basée sur la capacité et la demande. Une analyse quasi-statique non linéaire est couplée à des analyses dynamiques et le coefficient de comportement est obtenu sur une base statistique. Les résultats sont comparés avec les estimations obtenues en utilisant des approches basées sur la demande, la capacité et l'approche N2. L'impact de l'adoption d'un modèle de bâtiment tridimensionnel ou d'un système équivalent à un seul degré de liberté avec ces méthodologies est analysé.La méthode proposée basée sur la capacité et la demande fournit, avec un temps de calcul réduit, une estimation fiable du facteur de réduction de force, proche des valeurs obtenues en utilisant l'approche basée sur la capacité appliquée à un modèle de bâtiment tridimensionnel considéré comme référence. Par conséquent, compte tenu de leur fiabilité et de leur efficacité, la méthodologie proposée pour l'estimation du facteur de comportement est adaptée à la pratique professionnelle
The use of new low-carbon construction materials in seismic areas requires the assessment of the structure ductility in order to properly design the building. The lack of accurate structural performance estimation limits the use of green construction materials.A reliable methodology is established for the seismic design of buildings constructed using geo-sourced materials. In particular, a pilot project of compressed earth block (CEB) masonry building in a medium-high seismic hazard zone in Southern France is developed. Starting from the experimental characterization of material mechanical parameters, the seismic design approach focuses on the modal characteristics of the structure, the expected building ductility, and seismic performance assessment in terms of both displacement and force.The equivalent frame model adopted for structural design of load-bearing masonry is validated for two case studies: a rubble stone masonry building and a CEB masonry building. The model validation process consists of the comparison of natural frequencies and mode shapes obtained by both numerical and operational modal analysis. In this context, a measurement campaign provides the structural response to ambient vibrations and then, the modal parameters and structural damping are obtained by structural identification tools. The modal analysis highlights the impact of timber slab stiffness on the dynamic response of masonry buildings. It is shown that a stiffer timber slab with a reinforced topping improves the structural behavior of the masonry structure under seismic loading, yielding to global mode shapes.The stability verification of the building structure at the near collapse limit state is performed in terms of target to capacity displacement ratio, but it is suggested to verify also in terms of force, since it can be more restrictive in some instances and less dependent on the convergence of numerical procedures.The behavior factor in seismic codes for building design is defined for typical construction materials based on damage observation and numerical models. A specific assessment is needed when new construction materials are adopted because building codes provide only boundary values. This thesis proposes a procedure for estimating the behavior factor that is applied to geo-sourced masonry buildings, but it could be adopted for any construction material. The methodology proposed to estimate the force reduction factor, and then the behavior factor, integrates both the seismic demand and building capacity. For this reason, this methodology can be considered as a capacity-demand-based approach. A nonlinear quasi-static analysis is coupled with dynamic analyses and the behavior factor is obtained on a statistical basis. The results are compared with the estimations obtained using demand-based, capacity-based and N2-based approaches. The impact of adopting a three-dimensional building model or an equivalent single-degree-of-freedom system with these methodologies is analyzed.The proposed capacity-demand-based-method provides, with a reduced computation time, a reliable estimation of the force reduction factor, close to the values obtained using the capacity-based-approach applied to a three-dimensional building model that is considered as a reference. Consequently, considering their reliability and efficiency, the proposed methodology for the behavior factor estimation is suitable for professional practice

La présente thèse de doctorat porte sur le comportement à haute température d'un matériau de terre crue compactée et d'un matériau de terre stabilisée au ciment, susceptibles d'être utilisés dans des bâtiments exposées au feu.Une campagne complète d'essais en laboratoire a été menée sur les deux matériaux. Des tests résiduels, qui comprenaient des tests mécaniques, thermiques et de perméabilité, ont été effectués après chauffage lent à une vitesse de 2°C.min-1 en utilisant un four électrique pour atteindre des températures de 80°C, 120°C, 200°C, 350°C, 450°C et 600°C. Puis, des essais au feu ont été réalisés, ce qui a permis d'exposer des briques de ces matériaux à une vitesse de chauffage élevée à l'aide d'un four à gaz mobile conçu pour suivre une courbe de feu ISO 834-1 afin de reproduire un accident de feu réel dans les bâtiments.Outre l'effet de la composition du matériau sur le comportement à haute température, l'effet de la teneur en eau sur ce comportement a également été étudié après avoir soumis les échantillons des deux matériaux à différentes humidités relatives (HR) : condition sèche, 50% HR, 75% HR et 100% HR, à une température ambiante de 23°C. Ainsi, le comportement de ces matériaux est mieux décrit, ce qui permet d’appréhender des applications réelles dans diverses ambiances. La composition du matériau et sa teneur en eau influencent significativement son comportement à haute température. A l’issue des essais au feu, les échantillons selon leur composition et état hydrique ont été classés en deux catégories : thermiquement stables et instables. Les différences dans les comportements observés ont été attribués à des phénomènes thermomécaniques. Ils résultent d'une part de gradients thermiques formés induits par les contraintes thermiques conséquentes qui diminuent avec la teneur en eau ; et d’autre part par les propriétés mécaniques intrinsèques des matériaux (qui diminuent avec la teneur en eau). Il a ensuite été prouvé que ces facteurs jouent un rôle majeur dans le comportement au feu du matériau et dans leur capacité portante à haute température, qui a été évaluée grâce à un chargement mécanique des échantillons pendant des essais au feu
The present PhD thesis addresses the high temperature behavior of a compacted raw earth material and a cement stabilized earth material, both of which are likely to be used in fire-prone buildings.A complete campaign of laboratory tests was carried out on the two materials. Residual tests, which included mechanical, thermal and permeability tests were performed after slowly heating at a rate of 2 °C.min-1 using an electric furnace to attain temperatures of 80 °C, 120 °C, 200 °C, 350 °C, 450 °C and 600 °C. Then, fire tests were performed, which allowed for the exposure of these materials' bricks to a high heating rate using a mobile gas furnace designed to follow an ISO 834-1 fire curve in order to simulate a real-life fire accident in a building.Besides the effect of the material composition on the high temperature behavior, the effect of the water content on this behavior was also studied after subjecting the samples of the two materials to different relative humidities (RH): dry condition, 50 % RH, 75 % RH and 100 % RH, at an ambient temperature of 23 °C. As a result, the behavior of these materials is better characterized, allowing for a better understanding of real-world applications in a variety of environments.The material's composition and water content influence significantly its behavior at high temperatures. Following the fire tests, the samples were classified into two categories based on their composition and water state: thermally stable and unstable. The observed differences in behaviors have been ascribed to thermomechanical phenomena. They are caused, on the one hand, by the formed thermal gradients induced as a result of the consequent thermal stresses, which decrease as the water content increases, and, on the other hand, by the intrinsic mechanical properties of the materials (which decrease with the water content). These factors were subsequently demonstrated to play a major role in the material's fire behavior and load-bearing capacity at high temperatures, as assessed by mechanical loading of the samples during fire tests

L'objectif de ce travail est l'étude des traitements de surface susceptibles d'hydrofuger efficacement les maçonneries en terre crue afin de réduire ou de supprimer les ajouts de liants hydrauliques ou les enduits qui augmentent fortement le coût des constructions. Les principales familles de produits hydrofuges sont testées sur trois types de terres différentes. Une modélisation du phénomène de transfert hydrique est proposée qui permet de simuler l'évolution des concentrations d'eau dans l'épaisseur d'un mur au cours des phases d'absorption et d'évaporation. L'efficacité des différents traitements peut ainsi être comparée. Des essais de reprise d'humidité et de résistance à la compression simple à l'état humide sont pratiqués ainsi que des tests d'érosion et de tension de surface. Une étude de spectrométrie infrarouge est effectuée afin de déceler certaines interactions entre le produit de traitement et la microstructure des terres. Elle a permis d'observer des modifications de liaisons moléculaires qui pourraient expliquer certaines différences d'efficacité d'un même produit en fonction de la nature minéralogique des terres. Enfin, une étude au microscope électronique à balayage a permis de visualiser la polymérisation des produits à la surface des pores.

Ce memoire constitue une approche experimentale du comportement des briques de terre comprimees, stabilisees au ciment. Il porte sur l'analyse des conditions de fabrication telles qu'elles sont effectivement rencontrees dans les briqueteries artisanales, et a pour objet une approche quantitative globale des caracteristiques des produits obtenus, sans decrire dans le detail l'influence de chaque parametre. Il tente de degager des criteres simples relatifs a la resistance mecanique de ce materiau en vue de son utilisation dans la realisation de batiments courants. La premiere partie comporte d'une part, une analyse du fonctionnement d'une petite unite de fabrication experimentale dont nous avons assure, en partie, le controle, d'autre part, la maniere dont une composition du mortier de pose, constitue de terre, de sable et de ciment, peut etre rapidement determinee. La deuxieme partie traite des proprietes mecaniques des briques obtenues. Elle presente une part d'experiences et l'analyse de resultats obtenus sur differentes productions, d'origines diverses. La relation entre masse volumique, donc la compacite et la resistance a la compression a ete principalement etudiee. Quelques essais de retrait-gonflement sous humidification-sechage ont ete egalement effectues. Dans la troisieme partie, le comportement des arcs en briques de terre crue est aborde. Elle se compose d'un rappel d'anciennes methodes de verification des arcs en maconnerie (mery et durant-claye) pour lesquelles les poussoirs sont consideres indeformables et auxquelles les auteurs, traitant de la maconnerie, font tres souvent reference, et de l'analyse de quelques resultats d'essais de chargement d'arcs en briques de terre crue, materiau deformable

Dans le contexte actuel d’accélération du changement climatique et d’augmentation de la population mondiale, le milieu de la construction doit faire face à des enjeux cruciaux : diminuer son impact environnemental tout en construisant suffisamment de logements. Face à ces enjeux, le développement de matériaux de construction bio-sourcés et locaux apparait comme une nécessaire alternative écologique à la construction en béton de ciment à l’impact environnemental conséquent. Cette thèse vise à développer des blocs de terre crue reproductibles, aux caractéristiques mécaniques maitrisées pour construire des bâtiments de trois étages. Les terres, stabilisées à l’aide d’ajouts bio-sourcés et sans liants hydrauliques, utilisées pour fabriquer ces blocs doivent être excavées en Bretagne. Ainsi, trois terres représentatives de la variabilité des ressources à l’échelle locale sont d’abord caractérisées. Les comportements rhéologiques de formulations de ces terres avec différents ajouts sont ensuite appréhendés afin de les adapter à des modes de mise en oeuvre étudiés : moulage, extrusion, compaction et vibrocompaction. Les caractéristiques mécaniques à l’état sec et en service présentées par chaque formulation de terre sont ensuite étudiées pour chaque procédé de mise en oeuvre. Enfin des caractéristiques de durabilité de ces formulations de terres bretonnes sont étudiées : absorption capillaire, résistances à l’érosion et à l’immersion. Les résultats obtenus permettent d’envisager le développement à une échelle semi-industrielle la fabrication de blocs porteurs en terre crue aux impacts environnementaux les plus faibles possible
In the actual context of accelerated climate change and increase in global population, the building industry must face crucial challenges: decrease its environmental impact while offering housing solutions for the humankind. To answer it, the development of new bio-based and local building materials appears to be a much-needed ecological alternative to cementitious materials that presents significant environmental footprint. This PhD work aims to develop earth-based blocks with guaranteed mechanical properties in order to build 3-storey buildings. These earths, stabilized using bio-based additions but without any cement or lime, are locally sourced. Therefore, three earths that represent the local variability of resources are first characterised. Then, the rheological behaviour of each type of earth mix is assessed in order to adapt earth mix-design to each studied forming process (compaction, vibro-compaction, casting and extrusion. Mechanical performances at the dry state and in-service life of each earth mix-design are measured for all studied processing routes. Finally, some durability properties of the Britanysourced earth-based materials are described: capillary absorption, erosion and immersion resistance. Obtained results show that produced blocks are as performant as cementstabilized earth materials and allow to consider the semi-industrial development of earth-based blocks fabrication units for structural purpose with limited environmental footprint

Les fines de lavage de carrières sont à l’heure actuelle peu valorisées. Pourtant, leurs caractéristiques physiques font de ces fines une matière première intéressante pour le domaine de la construction. L’objectif de cette thèse est de développer la formulation de produits préfabriqués non porteurs à base de fines de lavage, en considérant ces fines comme de la terre crue. Deux catégories de produits préfabriqués sont visées : un produit dit « lourd » (brique de terre comprimée) et un produit « léger » (carreau). Pour la valorisation en BTC, une étude de compacité par essai Proctor a permis de cibler la teneur en eau de fabrication et la masse volumique sèche à obtenir. Les performances mécaniques des briques ont été améliorées par surcompactage, renforcement granulaire et traitement au liant hydraulique. L’étude de formulation du carreau a associé les fines de lavage et la chènevotte. La consistance des mélanges à l’état frais a été étudiée avec le consistomètre VEBE. Les performances mécaniques en flexion et en compression des mélanges fibrés ont été mesurées. De la chaux et un superplastifiant ont été ajoutés dans la formulation pour satisfaire aux conditions de tenue mécanique. Les deux voies de valorisation ont été validées par mesures des performances physico-mécaniques sur produits fabriqués à l’échelle industrielle. La formulation optimale de BTC valorise près de 80% de fines de lavage et se classe dans la catégorie BTC 40 de la norme expérimentale XP13-901 (brique faiblement capillaire et résistante à la projection en eau). La formulation optimale de carreau se compose de 60% de fines de lavage, et répond aux exigences mécaniques des carreaux de plâtre
Currently, few re-use ways are developed with clay fines from washing units in quarries. However, these clayey fines represent interesting materials for construction domain. This research work aims to develop non-load bearing precast products and to re-use these fines without thermal treatment as for unfired clay products. Two types of precast products are wished: a “heavy” product (compressed earth brick) and a “light” product (tile hemp-clay).For the CEB re-use way, the level of compaction has to be high. Proctor tests have been done to define the moisture content and dry density to obtain. Mechanical performances of bricks have been increased by overcompaction, granular reinforcement and lime treatment.For the tile re-use way, mixes with quarry fines and hemp have been studied. The behaviour of fresh material has been studied with VEBE consistometer. Flexural and compression strengths have been measured on hardened mixes. Lime and water-reducing agent have been necessary for a good mechanical behaviour.The two re-use ways have been validated by measuring mechanical and physical performances of products manufactured at industrial scale. The optimal mix for CEB includes almost 80% of quarry fines. The CEB is classed in BTC40 category according to experimental standard XP13-901 (brick with a low water absorption level and resistant to water spray). The optimal mix for tile includes 60% of quarry fines and satisfies mechanical requirements for gypsum blocks

Le matériau terre peut apporter une réponse face aux problèmes que les constructions modernes rencontrent en termes d’enjeux sociétaux, économiques et écologiques. Cependant, les difficultés à comprendre et à prédire son comportement représente un obstacle au développement de cette technique dans les pays développés. Cette thèse s’insère dans un projet de recherche appelé « Primaterre » et financé par l’Agence Nationale de la Recherche française (ANR). Il vise à apporter les connaissances scientifiques nécessaires afin de pallier ce manque et aider à établir des règlementations adaptées. Ce travail s’intéresse plus particulièrement à l’impact de l’eau sur le comportement mécanique de la matrice fine du matériau, qui a un impact essentiel sur le comportement du matériau dans son ensemble. Cette matrice est constituée de sables, de limons, et d’argiles, et ce sur trois types de terres prélevées sur d’anciennes constructions en pisé. Afin de réaliser des échantillons les plus identiques et homogènes possible, un moule a tout d’abord été conçu, ce qui a permis de travailler avec des échantillons cylindriques de 3,5cm de diamètre et 7cm de hauteur. Une cellule triaxiale a été utilisée et, la seconde étape a été de concevoir les dispositifs permettant la mesure des déformations axiales et radiales, le conditionnement à température contrôlée et l’imposition d’un flux d’air humide variable de part et d’autre de l’échantillon. Différents types d’essais ont alors pu être réalisés : des essais triaxiaux à différent taux d’humidité relative ainsi que des essais de gonflement. Les paramètres mécaniques obtenus ont pu être analysés à la lumière des caractéristiques matériaux mesurées en parallèle. Enfin, l’analyse des essais de gonflement a été menée à bien à l’aide d’un modèle numérique, et ce afin de pouvoir évaluer des paramètres caractéristiques plus complexes. Ce travail de thèse se conclut par une étude supplémentaire, visant à évaluer l’impact du changement de taille d’échantillon sur les paramètres mécaniques mesurés précédemment. Ces essais ont été effectués sur des échantillons approximativement deux fois plus grands, et grâce à un dispositif expérimental plus simple, utilisant la mesure par corrélation d’images
Earthen buildings can provide an answer to face difficulties in modern constructions in both terms of sociology, economics as well as ecology. However, the difficulty to understand and to predict their behavior prevent the spreading of this technique in developed countries. This PhD is part of a research program called “Primaterre” and founded by the French National Agency for Research. It aims at providing the necessary scientific knowledge to overcome this lack and at helping the creation of appropriate standards. This work is more precisely focusing on the impact of water on the mechanical behavior of the fine proportion of the material, including sand, silt and clay, and on three different earths coming from existing rammed earth constructions. In order to be able to produce samples as identical and homogeneous as possible, a mold has first been designed, which enable to manufacture cylindrical samples with diameter of 3.5cm and height of 7cm. A triaxial cell was used and, the second step was to design different devices allowing the measurement of axial and radial deformations, the conditioning at constant temperature, and the command of a variable moist air flux at both sides of the sample. Different types of tests have thus been realized : triaxial tests at different relative humidity, as well as swelling tests. The mechanical parameters thus obtained have been analyzed in comparison with material characteristics measured in parallel. Finally, results of swelling tests have been analysed using numerical modelling, in order to assess more complex material characteristics. This thesis work ends with an additional study, aiming at evaluating the impact of scale change on the mechanical parameters previously measured. Tests have been conducted on sample approximatively twice larger, and thanks to a simpler experimental device using measurement through image correlation