Université Joseph-Ki-Zerbo : Oumarou Dianda évalue les performances des briques en adobe stabilisées avec la paille de riz et la coque d'arachide

Les briques adobes sont, bien qu’efficaces pour réguler la température, sensibles à l’humidité et à l’érosion. Une mauvaise qualité de la terre ou une exposition excessive à l’humidité peut diminuer leur durabilité. En outre, la norme de construction au Burkina Faso (Agence burkinabè de normalisation, de la métrologie et de la qualité : ABNORM) reconnaît avec réserve les briques adobes comme un matériau approprié pour des bâtiments résidentiels ou commerciaux, limitant ainsi leur utilisation. Par le choix de cette étude, le candidat Oumarou Dianda vise à évaluer les performances physiques, mécaniques et thermiques des briques en adobe simple et celles stabilisées avec des fibres végétales locales, à savoir la paille de riz et la coque d’arachide, afin de comprendre l’impact de ces ajouts sur la qualité du matériau.

En cet ultime virage, Oumarou Dianda a été appelé à défendre son travail devant un jury présidé par David Yemboini Kader Toguyéni, professeur titulaire à l’École polytechnique de Ouagadougou, et composé du Zacharie Koalaga, professeur titulaire à l’université Joseph-Ki-Zerbo (directeur de mémoire) ; de Dr Rimyalegdo Kiébré, maître-assistant en Génie mécanique à l’université Lédéa-Bernard-Ouédraogo de Ouahigouya (co-directeur de mémoire) et de Dr Eloi Tiendrébéogo, maître de conférences à l’École normale supérieure de Koudougou (examinateur).

Comme requis en la matière, le candidat a, dans la première partie, présenté la quintessence de son travail qui a, faut-il le rappeler, porté sur la caractérisation thermomécanique des briques en adobe stabilisées avec la paille de riz et la coque d’arachide. Ainsi, il a d’abord expliqué que le thème vise à, de façon générale, caractériser les propriétés physiques, mécaniques et thermiques de différentes briques qu’il a confectionnées à base d’adobe exclusivement et d’adobe stabilisée avec des fibres végétales locales, à savoir la coque d’arachide et la paille de riz.


Pour parvenir à l’objectif, il a spécifiquement confectionné trois compositions de briques, à savoir des briques-témoins à base d’adobe uniquement, des briques en adobe stabilisée avec la paille de riz et des briques en adobe stabilisée avec la coque d’arachide. Il a également mesuré les propriétés physiques, mécaniques et thermiques des différents compostions. Oumarou Dianda a, en outre, simulé les propriétés thermiques des différentes compositions sous le logiciel COMSOL Multiphysics avant de comparer les différents résultats obtenus pour chaque composition.

L’étudiant a ensuite bâti son travail autour de trois chapitres. Ainsi, dans le premier chapitre, il a été présenté les briques en adobe dans leur contexte historique et technique, en montrant leurs avantages, mais aussi leurs limites.

L’étude a montré que l’adobe est un matériau naturel adapté aux zones chaudes grâce à ses bonnes propriétés thermiques. Le rôle des fibres végétales a aussi été visité, en observant leur influence sur les performances thermomécaniques. Le chapitre a également introduit COMSOL comme un outil indispensable pour la simulation.

Le second chapitre a, lui, décrit la méthodologie intégrant la sélection des matériaux, la fabrication des échantillons de briques, les essais physiques, mécaniques et thermiques. Ce chapitre a permis de documenter les protocoles expérimentaux ainsi que les paramètres utilisés pour les simulations numériques.

Le troisième chapitre a, quant à lui, présenté les résultats des essais et des simulations. Il relève que l’ajout de fibres végétales diminue la masse volumique, la résistance à la compression, la conductivité thermique et la capacité thermique à pression constante des briques en adobe, mais augmente leur teneur en eau et leur diffusivité thermique.

Du point de vue thermique, l’ajout de fibres améliore l’isolation thermique, mais peut nuire à la solidité mécanique. Les résultats de la simulation sous COMSOL ont confirmé ces tendances, en montrant une régression de la température à travers l’épaisseur des différentes briques, en particulier celles contenant des fibres végétales. Ils ont aussi permis la découverte d’un point d’équilibre thermique ainsi que la variation de la chaleur à différents instants avant et après le point d’équilibre thermique.

« Un protocole expérimental a permis la fabrication des échantillons, la réalisation des essais de masse volumique, de teneur en eau, de résistance à la compression, de conductivité et diffusivité thermique, ainsi que la modélisation des transferts thermiques à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics. Les résultats ont montré que l’ajout de fibres végétales améliore l’isolation thermique des briques en diminuant la conductivité thermique, et réduit la masse volumique et la résistance à la compression, affectant les performances mécaniques. Cet ajout augmente également la teneur en eau, notamment pour les briques à base de paille de riz et de coques d’arachide », peut-on également retenir de la présentation.

Les simulations numériques ont confirmé la faible conductivité thermique des briques obtenues, particulièrement celles enrichies en fibres, poursuit l’étudiant. Ces résultats soulignent le potentiel de ces matériaux pour des constructions durables dans les zones à forte chaleur, tout en nécessitant des ajustements pour améliorer leur résistance mécanique, révèle-t-il.

En termes de conclusions et de perspectives, on note que le mémoire s’inscrit dans le cadre de la valorisation des matériaux locaux, dont les performances restent encore peu documentées scientifiquement. D’où la pertinence du thème, mis en relief également par le contexte de changements climatiques, de pressions économiques et de recherche de solutions écologiques adaptées aux réalités locales.

Selon le candidat, le travail dégage comme perspective, l’optimisation des fibres et la matrice en terre pour équilibrer les performances thermiques et mécaniques et l’évaluation de la durabilité à long terme de ces briques en conditions climatiques réelles.

La présentation a fait place à la deuxième partie, à savoir la réaction du jury. Elle a consisté en l’examen du travail, dans la forme et dans le fond, par chaque membre. Tous ont d’abord reconnu et salué la pertinence du thème et la rigueur avec laquelle l’étudiant s’y est investi. Ils ont ensuite posé des questions d’éclairage et fait des suggestions à intégrer dans la version finale du mémoire.

La dernière étape, moment crucial, a été la délibération du jury. C’est dans une atmosphère de suspense général donc, que Pr David Yemboini Kader Toguyéni a, entouré des autres membres, déclaré le candidat digne du titre de Maître, avec la mention très bien.

O.L.

Lefaso.net