Comportement thermomécanique des blocs de terre comprimée et stabilisée aux cendres des déchets d’extraction de coton

Résumé

L'objectif de cette étude est de valoriser les déchets de coton dans les matériaux de construction. Il était question de déterminer les propriétés mécaniques, thermophysiques et hygroscopiques des briques de terre comprimée incorporant des cendres de déchets de coton. Cinq types de formulations ont été fabriqués et compactés à 3,1 MPa, ce qui équivaut à une pression de compactage de 20 kN sur les éprouvettes. Il s’agit des formulations : terre + 10% de cendre, terre + 6% de cendre + 4% de ciment, terre + 4% de cendre + 6% de ciment, terre +10% de ciment et terre simple. Les résultats de la résistance à la compression pour les matériaux incorporant la cendre de déchets de coton varient de 3,05 MPa à 9,39 MPa. Ces valeurs sont acceptables, car bien au-dessus des limites fixées par les normes pour les briques de terre comprimée au Cameroun. Les modules d’élasticités obtenus par le tracé des courbes contrainte-déformation, sont de l’ordre 67,5 MPa pour la formulation en terre simple, sans stabilisant, et 146,08 MPa pour la formulation terre + 10% de cendre (F-10Cd) âgée de 28 jours. A travers ces résultats, la présence de la cendre a donc amélioré les propriétés élastiques du matériau. En ce qui concerne les propriétés thermophysiques, la capacité calorifique massique mesurée diminue de 1,79*106 J/m3.K à 1,53*106 J/m3.K lorsqu’on réduit la teneur en cendre dans le matériau formulé. Par conséquent, la présence de la cendre dans le mélange améliore la capacité du matériau à stocker la chaleur d'environ 17 % par rapport à la stabilisation au ciment. Quant à la conductivité thermique, les résultats indiquent qu'elle diminue de 1,23 W/m.K à 0,88 W/m.K, Cela représente une diminution de 28% par rapport à la formulation avec 10% de ciment (1,23 W/m.K). A cet effet, l'introduction des cendres de déchets de coton dans la latérite améliore ses performances en isolation thermique et peut contribuer pleinement au confort thermique naturel dans les bâtiments. Toutefois, il a été constaté que la teneur en eau a une influence sur la conductivité thermique. Les tests d'absorption d'eau ont montré que l'incorporation des cendres de déchets de coton permet au matériau d'absorber moins d'eau et améliore sa résistance à l’humidité et par conséquent sa durabilité. Le remplacement du ciment par cet adjuvant, disponible localement à moindres coûts que le ciment, voire gratuit, contribue à améliorer les performances thermophysiques du matériau de construction sans trop altérer sa résistance. Néanmoins, les propriétés mécaniques sont plus faibles par rapport au ciment, bien qu'elles restent largement supérieures aux normes des matériaux de construction en terre du pays.

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