Produits en terre cuite Briques rouges Fait par: EL Yazid ARESKI Oussama BELYAMANI Encadré par : Professeur Khaled LAHLOU

Introduction Naturelle par essence Matériau ancien (utilisé depuis des siècles) Conjugue esthétique, performance technique, bien-être, confort, isolation, respect de l'environnement et économie aux bâtisseurs La terre cuite, matériau intemporel en constante évolution, occupe une place prépondérante au cœur de l'habitat à travers le monde, Naturelle par essence, C’est un matériau employé depuis des millenaires qui apporte une réponse à plusieurs exigences : esthetiques, performance technique,confort….. Ce matériau a connu une evolution à travers le temps s’adaptant ainsi à la construction moderne.

Ziggourat de Dour – Ountash (Iran) 1260-1235 av. J.C.

PLAN Matière première Fabrication Propriétés Briques au Maroc Utilisation des briques Conclusion

Matière première Argile = composant essentiel Plusieurs types d’argile : Les produits en terre cuites sont essentiellement à base d’argiles qui sont des silicates d’alumine hydratés. Il existe plusieurs types d’argile qui chacun confère des propriétés à la terre cuite. On remarque que Les minéraux argileux sont tous constitués à partir d'un empilement de feuillets tétraédriques et octaédriques.

Limites admissibles : % Elément chimique 35 à 80 % 8 à 25 % 0,3 à 2 % Silice (SiO2) 35 à 80 % Alumine (Al2O3) 8 à 25 % Oxyde de titane (TiO2) 0,3 à 2 % Oxyde de fer (Fe2O3) 2 à 8 % Chaux (CaO) 0,5 à 15 % Magnésie (MgO) 0 à 3 % Soude (Na2O) 0,1 à 1 % Potasse (K2O) 0,5 à 4 % Anhydride Carbonique (CO2) 0 à 15 % Oxydes Alcalins ( Na2O + K2O) 1 à 5% Pour l’utilisation dans les produits en terre cuite, l’argile utilisée doit respecter certaines proportions quant à ces composantes pour être valable pour la construction

Les défauts pouvant accompagner l’argile : La craie en gros grains. Les pyrites sulfureuses. Les sels solubles (sulfates, ...etc). Les pierrailles en gros grains. Les impuretés organiques (comme les racines ou les débris végétaux) Il est à noter qu’il faut éviter d’utiliser une argile contenant des éléments nuisibles comme : La craie en gros grains qui se transforme au cours de la cuisson en chaux vive; [ses nodules font éclater le produit en présence d'humidité] Les pyrites sulfureuses ont le même effet que les nodules de chaux. Les sels solubles (sulfates, ...etc), qui se cristallisent en surface, diminuent de volume à la cuisson et s'hydratent sous la pluie faisant ainsi éclater la masse. Les pierrailles en gros grains éclatent à la cuisson. Les impuretés organiques (comme les racines ou les débris végétaux) brûlent à la cuisson laissant des vides dans la masse d'où produits poreux.

Fabrication 5 étapes principales lors de la réalisation de produits en terre cuite : Extraction, gisement Préparation de l’argile Façonnage des produits Séchage Cuisson

Extraction, Gisement Dans les carrières, à ciel ouvert Processus d’extraction: Enlèvement de la découverte (au Bulldozer, à la pelle chargeuse mécanique, ou à la décapeuse) Extraction de l'argile : (Pelle mécanique (argile sèche), Excavateur à godets, au Marteau Piqueur ou encore les explosifs) Transport de l'argile à l'usine: (Wagonnets, téléphérique, camions, bandes transporteuses). L’extraction des glaises s’effectue mecaniquement à ciel ouvert.

Préparation de l’argile deux possibilités Mélange avec eau (plasticité) : pâte malléable Mélange selon un dosage determiné en fonction de la consistance visée (ferme, plasticité, très plastique)

Broyage en poudre Broyage selon le degré de finesse voulue

Façonnage des produits La pâte obtenue est façonnée selon plusieurs formats et dimensions. La machinerie utilisée : Les presses mécaniques ou hydrauliques. Les filières : appareil de coupe automatique. Presse : qui applique la pression et confère la perforation

Séchage Après la mise en forme, l’extraction de l’eau se fait naturellement ou artificiellement. Dureté + réduction de volume

Cuisson Sous température élevée, 950°C-1000°C. L’opération dure entre chauffage et refroidissement dure 48H. Environ 10H sous température maximale Refroidissement à un palier à 600°C

Propriétés des briques rouges A- Durabilité B- Propriétés mécaniques C- Propriétés physiques

Durabilité Résistance au gel: Capacité à résister à une succession de cycles gel-dégel,sans dégradation, ni chute de résistance. C’est la distribution des pores qui cause cela, beaucoup plus que la porosité de manière générale. La cuisson à haute température prolongée permet de chasser l’eau efficacement des pores L’eau prend 10% de volume en plus en se solidifiant et donc risque de faire eclater la brique.

Essai : Faire subir au produit 25 cycles de gel-dégel de -15 °C et +15 °C après inhibition dans l’eau. Mesurer après la perte en poids qui doit rester < 1% (pour une résistance ordinaire). Quelques altérations superficielles sont tolérées.

Résistance aux agents corrosifs: Les briques doivent montrer une bonne résistance à la corrosion atmosphérique. Essai : Tremper la poudre de brique dans un mélange d’acide sulfurique(10%) et d’acide nitrique (10%) pendant une heure. Mesurer après la perte de masse.

Résistance aux sels expansifs: Sels provoquant des dommages: Na2SO4, CaSO4, MgSO4, NaCl, CaCl2, K2CO3, CaCO3 … Causes: Contraintes d’expansion des sels solubles (hydratation /déshydratation). Pressions de cristallisation des sels. Solutions: Augmenter la porosité. Mettre une couche anti-remontée capillaire pour empêcher l’intrusion des nitrates et des carbonates. La présence de sels dans les pores et leur gain de volume lors de la cristllisation peut créer des fissurations

Propriétés mécaniques Resistance à l’écrasement Exemple de brique perforée Les valeurs extrêmes ne doivent pas s’écarter de 20% de la moyenne Brique ordinaire celle pour lesquelles la categories de resistance n’est pas garantie mais de moyenne fixée et un minimum fixé

Module de Young: Varie avec la porosité et est de l’ordre de 7GPa. Module de poisson: Il est au voisinage de 0,3. Résistance à la compression: Varie entre 10 et 50 MPa, elle est liée au type et dimensions de la brique :

Essai de compression au laboratoire Mise en place sur la presse Après écrasement

Propriétés physiques Porosité: Varie entre 20% et 40%. Dilatation à l’humidité : 0,6mm/m (max 0,8) Conductivité thermique : faible relativement Masse volumique: Varie entre 700 et 2000kg/m3 Réaction au feu: La terre cuite ne fond pas car les réactions provoquées par la cuisson sont irréversible. Absorption d’eau: L’absorption dans les briques se fait par remontée capillaire, et est limitée à 15% pour les briques creuses et à 30% pour les briques pleines. Diminue avec : + La température élevée de la cuisson. +Utilisation de matériaux ne contenant pas de matières organiques ni du calcaire. Dilatation à l’humidité est mesurée dans une chambre ou enceinte climatique : essai de viellissement acceléré Les briques creuses à petits alvéoles verticaux (monomur), désormais devenues le principal produit des briquetiers français, permettent lorsque l'épaisseur du mur est suffisante, de se passer de toute isolation supplémentaire sous un climat tempéré européen.

Tableau comparatif des conductivité thermiques Désignation Béton Briques en terre cuite Acier Matériaux d’isolation thermique λU,i 1.07-2.09 0.22-0.81 50 0.035-0.090 λU,e 1.39-2.71 0.43-1.61 ---- λU,i : Conductivité thermique utilisée pour un matériau dans une paroi intérieure ou dans une paroi extérieure, à condition que ce matériau soit protégé contre l'humidité due à la pluie ou à la condensation. λU,e : Conductivité thermique utilisée pour un matériau dans une paroi extérieure qui n'est pas protégé contre l'humidité due à la pluie ou à la condensation. Materiaux d’isolation : liège, laine minerale, polystyrène expansé, Polyéthylène extrudé (PEF), Polystyrène extrudé (XPS), Verre cellulaire (CG)…..

Utilisation Les briques sont utilisées en construction pour la réalisation de nombreux élèments Linteaux Murets Parois légères (maisons en bois) Cloisons

Exemple d’ouvrage en terre brique Murs simples Les murs simples de type IIa, IIb ou III, sont associés à un doublage : la paroi extérieure (en briques ou blocs apparents) est la paroi porteuse, et la paroi interne (le doublage) peut être réalisée en maçonnerie ou en complexe de doublage. L’épaisseur minimale de la paroi extérieure est de 22 cm pour les briques et de 20 cm pour les blocs de terre cuite.

Au MAROC

Principaux fabricants et taux de production

Une centaine de briqueteries Seulement 28 sont de vraies unités industrielles 46 unités sont considérées comme semi-industrielles Les autres sont artisanales Une production moyenne de 5 millions de tonnes/an Chiffre d’affaire à 713 MDH (2003)  c'est-à-dire disposant de plusieurs fours et utilisant des procédés de séchage automatisés. utilisant certes des fours, dits «Hoffmann», mais dont les briques sont séchées à l'air libre ou en chambres

Prix des briques au Maroc Type de Briques Dimensions (mm) Poids moyen (kg) Prix hors taxes départ (DH) B 3 trous 50*150*250 1.37 0.70 B 6 trous 70*150*250 2.15 1.00 B 8 trous (6 super) 70*200*250 2.65 1.40 (grand model) 100*200*250 3.55 1.70 B 12 trous 150*200*250 5.25 2.00

Conclusion Les briques donnent de bons résultats Isolation thermique et acoustique Solution écologique Secteur sous-développé au Maroc Mise en œuvre difficile car masses importantes de terres a manier même pour de petites structures

Merci pour votre attention Webographie et bibliographie : Tuiles et briques de terre cuite – Centre technique des Tuiles et briques. Edition Le Moniteur http://www.fftb.org/tbffpr00.htm : site web de la fédération française des tuiles et briques http://fr.wikipedia.org/wiki/Brique_(mat%C3%A9riau) http://www.lavieeco.com/news/economie/l-industrie-de- la-brique-concurrencee-par-les-produits-en-beton- 2191.html