Caractérisation en compression simple des blocs de terre comprimée (BTC) : application aux maçonneries "BTC-Mortier de terre"
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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.
Abstract FR:
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%.