Menee conjointement par INC-CNRS et UL, cette recherche explore l'utilisation du rotin et du rônier dans le béton de latérite.
L'Essentiel : Menee conjointement par INC-CNRS et UL, cette recherche explore l'utilisation du rotin et du rônier dans le béton de latérite.
Yémalin Agossou, chercheur·e au sein de IJL (Institut de Chimie - CNRS Chimie).
Thèse soutenue en 2021 à l'école doctorale École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine).
Cette recherche s'inscrit dans le cadre d'une cotutelle franco-béninoise, garantissant un ancrage simultané sur le terrain local et dans les standards académiques internationaux.
Contexte et Problématique
Le secteur de la construction représente un des principaux consommateurs d'énergie et émetteur de CO2 à l'échelle mondiale. Ce constat soulève des enjeux environnementaux cruciaux, notamment la nécessité de développer des matériaux de construction à faible impact écologique. La mise en œuvre de solutions éco-respectueuses est donc devenue une priorité. Cette thèse explore le potentiel d'un nouveau matériau, le béton de latérite, qui utilise des agrégats latéritiques en remplacement des matériaux conventionnels et des armatures en acier par des alternatives végétales telles que le rônier (Borassus aethiopum) et le rotin (Calamus deariatus).
L'intégration de ces matériaux locaux et renouvelables vise à réduire l'empreinte carbone des structures tout en répondant aux besoins croissants en logement et infrastructures en Afrique de l'Ouest. L'étude se concentre sur la caractérisation physique et mécanique de la latérite, ainsi que sur les performances mécaniques des armatures végétales, afin d'établir un béton de latérite compétitif par rapport aux bétons traditionnels.
Méthodologie
La recherche a été conduite à partir de la latérite extraite de la carrière d'Atotingo, située dans la commune d'Allada, au Bénin. La première étape a consisté en une caractérisation physique et mécanique de la latérite, suivie du développement d'une méthode de formulation pour un béton structurel à base de ce matériau. Trois types de béton de latérite ont été élaborés, en variant les processus de lavage des granulats pour optimiser les résultats mécaniques du béton.
Les armatures en rônier et en rotin ont également été caractérisées afin de déterminer leur résistance en traction et leur adhérence avec le béton. Les essais de compression sur le béton ont permis de mesurer la résistance à 28 jours, tandis que des tests d'adhérence ont été réalisés pour évaluer l'interaction entre les armatures végétales et le béton de latérite.
Résultats Principaux
Les résultats de l'étude indiquent que la résistance à la compression du béton de latérite peut atteindre 27,52 MPa, lorsque la latérite est soigneusement lavée pour éliminer les particules fines inférieures à 63 µm. Cette performance est significativement supérieure à celle obtenue avec la latérite brute, qui présente une résistance de 21,23 MPa.
Les armatures végétales ont montré des propriétés mécaniques intéressantes, avec une contrainte de rupture en traction directe de 156 MPa pour le rônier et 22 MPa pour le rotin. L'adhérence entre le béton de latérite et les armatures en rônier a été mesurée jusqu'à 4 MPa, ce qui valide l'intégration de ces matériaux dans la conception de structures en béton.
En termes d'applications pratiques, le plancher de béton de latérite élaboré peut supporter des portées allant jusqu'à 3,50 mètres, nécessitant une section d'armature de diamètre 25 mm pour respecter les normes de construction en vigueur.
Discussion et Perspectives
L'utilisation du béton de latérite renforcé par des armatures végétales présente des avantages notables dans le cadre de la construction durable. En privilégiant des matériaux locaux et renouvelables, cette approche permet non seulement de diminuer l'empreinte carbone des projets de construction, mais également de soutenir l'économie locale par la valorisation de ressources disponibles sur place.
Les résultats obtenus ouvrent la voie à des recherches futures sur l'optimisation de la formulation du béton de latérite et sur la durabilité à long terme des structures réalisées avec ces matériaux. Des études complémentaires pourraient explorer les conditions de mise en œuvre sur le terrain et les performances des structures en service, tout en intégrant des analyses économiques et environnementales pour mesurer l'impact global de cette alternative sur le secteur de la construction en Afrique de l'Ouest.
L'intégration de ces solutions dans les normes de construction nécessite également un engagement des décideurs et des acteurs du secteur, afin de favoriser l'adoption de pratiques durables et respectueuses de l'environnement.
Données clés
- 27,52 MPa : Résistance à la compression du béton de latérite, comparable à certains bétons traditionnels.
- 4 MPa : Adhérence entre le béton de latérite et les armatures en rônier.
- 3,50 mètres : Portée maximale des planchers réalisés avec ce béton.
Accéder à l'étude complète
Sources et accès
Yémalin Agossou. Étude de la mise en œuvre du rotin et du rônier comme armature des nervures et armatures de paillasse de la table de compression en béton de latérite. Mécanique des matériaux [physics.class-ph]. Université de Lorraine; Université d'Abomey-Calavi (Bénin), 2021. Français. ⟨NNT : 2021LORR0350⟩. ⟨tel-03719709⟩