Materials and Structures

, Volume 36, Issue 7, pp 453–460 | Cite as

Caractérisation thermophysique et mécanique de briques de terre stabilisées en vue de l'isolation thermique de bâtiment

  • P. Meukam
  • A. Noumowe
  • Y. Jannot
  • R. Duval
Article

Résumé

Cet article présente une étude expérimentale portant sur la caractérisation de matériaux locaux utilisés dans l'isolation thermique des bâtiments. Ces matériaux sont des briques de terre compressées et stabilisées au ciment. La conductivité thermique et la chaleur spécifique de matériaux à base de latérite incorporant de la pouzzolane et de la sciure de bois a été déterminée. Les résultats montrent que les blocs en latérite + pouzzolane ou en latérite + sciure de bois sont meilleurs isolants thermiques que les blocs en latérite simple. Cependant, ces matériaux composites utilisés pour l'enveloppe du bâtiment doivent avoir des résistances mécaniques suffisantes pour être utilisés dans la construction. La mesure des propriétés mécaniques telles que la résistance à la compression et la résistance à la traction a montré un faible écart entre les résistances des trois types de matériaux étudiés. Les résistances en traction de la latérite et de la latérite + pouzzolane sont voisines et environ deux fois plus élevées que celle de la latérite + sciure de bois. Ces résultats permettent de préciser les conditions d'utilisation optimale de ces matériaux pour l'enveloppe du bâtiment.

Nomenclature

C1

Coefficient global de perte à travers les parois, W/K

E

Épaisseur de l'échantillon, m

Fc

Effort de rupture en compression, kN

Ft

Effort de rupture en traction par flexion, kN

Ftf

Effort de rupture en traction par fendage, kN

mh

Masse humide de l'échantillon, kg

ms

Masse sèche de l'échantillon, kg

R

Résistance de l'émetteur de chaleur, Ω

Rc

Résistance en compression, MPa

Rt

Résistance en traction par flexion, MPa

Rtf

Résistance en traction par fendage, MPa

S

Surface des faces de l'échantillon, m2

TA

Température ambiante dans la salle, K

TB

Température ambiante à l'intérieur de la boîte, K

TC

Température de la face chaude, K

TF

Température de la face froide, K

V

Tension aux bornes de l'émetteur de chaleur, V

Φj

Puissance calorifique produite par l'élément chauffant, W

ω

Teneur en eau, %

Φc

Flux conductif à travers l'échantillon, W

Φd

Déperdition thermique de la boîte, W

λe

Conductivité thermique de l'échantillon, W/moC

Thermophysical and mechanical characterization of stabilized clay bricks for building thermal insulation

Abstract

An experimental study was carried out in order to determine the properties of local materials used for building thermal insulation. Cement stabilised compressed clay bricks were tested. The thermal conductivity and specific heat of laterite based materials incorporating pouzzolane or sawdust was determined. The experimental results showed that pouzzolane + laterite bricks or sawdust + laterite bricks give better thermal insulation than simple laterite bricks. However, these composite materials used for building shielding must present sufficient mechanical strength to the suitable for constructions. The measurement of mechanical properties such as compressive strength and tensile strength showed little difference between the strength of the three studied materials. The tensile strengths of the laterite and the laterite + pouzzolane bricks were similar. They were about two times that of the laterite + sawdust bricks. The obtained thermal and mechanical results permit to specify the optimal use conditions of the tested materials.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Références bibliographiques

  1. [1]
    Houben, H., ‘Pour une architecture nouvelle’, Ecodecision, Automme 1997.Google Scholar
  2. [2]
    Pompeo, C., ‘L'isolation thermique dans le bâtiment en France’, Revue technique du bâtiment et des constructions industrielles, No 178 (1997) 15–22.Google Scholar
  3. [3]
    Hakimi, A., Yamani, N. et Ouissi, H., ‘Résultats des essais de résistances mécaniques sur échantillon de terre comprimée’,Mater. Struct. 29 (December 1996) 600–609.CrossRefGoogle Scholar
  4. [4]
    Heathcote, R. and Jankuloski, E., ‘Relationship between moisture content and strength of soilcrete blocks’,Building research and information 21 (2) (1993) 103–108.CrossRefGoogle Scholar
  5. [5]
    Chaker, A., Menguy, G. and Laurent, M., ‘Thermophysical properties of local building materials in Southern Algeria’,High Temperature-High Pressure 30 (1998) 165–170.CrossRefGoogle Scholar
  6. [6]
    EPF (Institut de l'Énergie et de l'Environnement de la Francophonie), Coordonnateur. Efficacité énergétique de la climatisation en région tropicale. Tome 1, 2002.Google Scholar
  7. [7]
    Dongmo Le Sage, ‘Étude des propriétés thermophysiques d'un géobéton: prise en compte de l'humidité, de la compacité et de la granulométrie’, Mémoire de fin d'études d'ingénieur de conception, Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé, Cameroun, 1991.Google Scholar
  8. [8]
    Bidjocka, C., ‘Conception de bétons légers isolants porteurs—Applications aux pouzzolanes naturelles du Cameroun’, Thèse de doctorat, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, 1990.Google Scholar
  9. [9]
    Mourtada, A., ‘Comportement thermique des mortiers d'isolation extérieur du bâtiment’, thèse de doctorat d'ingénieur, Université Claude Bernard, Lyon, 1982.Google Scholar
  10. [10]
    Houben, H. et Guillaud, H., ‘Traité de Construction en Terre’, Encyclopédie de la Construction en Terre, Vol. 1 (Ed. Parenthèses France, 1989).Google Scholar
  11. [11]
    Norton, J., ‘Building with Earth, a Handbook’ (Intermediate Technology Publications, U.K., 2nd edition, 1997).CrossRefGoogle Scholar
  12. [12]
    Attoh-Okine, B., ‘Stabilising effect of locally produced lime on selected lateritic soils’,Construction and Building Materials 4 (2) (1990).CrossRefGoogle Scholar
  13. [13]
    Solomon-Ayed, K.A., ‘Studies of strength of stabilized laterite blocks and rebdering mortars’,Building Research and Information 22 (3) (1994).Google Scholar

Copyright information

© RILEM 2003

Authors and Affiliations

  • P. Meukam
    • 1
  • A. Noumowe
    • 2
  • Y. Jannot
    • 1
  • R. Duval
    • 2
  1. 1.Laboratoire d'Energétique. Ecole Nationale Supérieure PolytechniqueUniversité de YaoundéCameroun
  2. 2.Laboratoire de Modélisation, Matériaux et Structures, U.M.R. CNRS No 7143Université de Cergy PontoiseFrance

Personalised recommendations