| Titre de série : |
Master d'Ingénierie Génie Civil - Bâtiment et Travaux Publics |
| Titre : |
Formulation et caractérisation hygrothermique et physico-mécanique d’un béton biosourcé à base de balle du riz |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Christian TAGNE DJIKE |
| Année de publication : |
2025 |
| Importance : |
72 p. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Résumé : |
Face aux enjeux croissants du changement climatique, le Burkina Faso doit relever d’importants défis en matière de construction durable et de valorisation des ressources locales. Cette étude s’inscrit dans cette dynamique, en explorant l’intégration de la balle de riz, un résidu agricole abondant comme matériau alternatif dans des formulations de béton. L’objectif est de substituer partiellement le sable par la balle de riz à différents taux (25 %, 50 %, 75 % et 100 %), afin de proposer une solution locale, accessible et respectueuse de l’environnement. Pour en évaluer la faisabilité, plusieurs analyses ont été menées sur les propriétés physiques, mécaniques et hygrothermiques des bétons élaborés. Sur le plan physique, les formulations présentent une masse volumique variant de 1385 kg/m³ à 444 kg/m³, et une porosité évoluant de 35,5 % à 65,4 %, traduisant une structure interne plus légère et plus ouverte avec l’augmentation du taux de balle. Ces caractéristiques influencent directement la capacité du matériau à gérer l’humidité et les transferts de chaleur. Du point de vue mécanique, la formulation contenant 25 % de balle de riz a montré les meilleures performances, avec des résistances maximales de 1,75?MPa en flexion et 4,12?MPa en compression, des niveaux adaptés à des applications non porteuses ou d’éléments de remplissage. Les propriétés thermiques et hygrothermiques ont été évaluées à travers des mesures de conductivité thermique, effusivité et diffusivité. Une valeur minimale de conductivité thermique de 0,090?W/m·°C a été obtenue pour un béton 100?% balle de riz dosé à 250?kg/m³, indiquant un bon potentiel isolant. Par ailleurs, les analyses de perméabilité à la vapeur et de sorption/désorption ont confirmé une meilleure régulation hygrométrique du matériau. Les résultats montrent que l’ajout de balle de riz permet d’obtenir un béton plus léger, mieux isolant, tout en conservant une résistance suffisante pour certains usages. Cette approche met en évidence le potentiel de la balle de riz comme ressource locale renouvelable, adaptée aux réalités climatiques et économiques du Burkina Faso.
Abstract : In response to the growing challenges of climate change, Burkina Faso faces major issues related to sustainable construction and the efficient use of local resources. This study explores the use of rice husk, an abundant agricultural by-product, as an alternative material in concrete mixtures. The objective is to partially replace sand with rice husk at varying substitution rates (25%, 50%, 75%, and 100%) to develop a low-cost, eco-friendly, and locally sourced building solution. To evaluate this approach, the research focused on the physical, mechanical, and hygrothermal performance of the rice husk-based concretes. The physical analysis shows that increasing the rice husk content significantly reduces the density (from 1385?kg/m³ to 444?kg/m³) and increases the porosity (from 35.5% to 65.4%), resulting in lighter, more porous materials. Mechanically, the best performance was achieved with 25% rice husk, reaching 1.75?MPa in flexural strength and 4.12?MPa in compressive strength, suitable for non-structural elements and filling applications. In terms of thermal behavior, the lowest thermal conductivity measured was 0.090?W/m·°C for a concrete containing 100% rice husk and 250?kg/m³ of cement, indicating excellent insulation potential. Additional measurements of vapor permeability and moisture sorption/desorption confirm the material’s ability to regulate indoor humidity levels. Overall, the results highlight the technical feasibility and environmental benefits of incorporating rice husk in concrete. This approach offers a renewable, low-impact alternative that aligns with the realities of the Sahelian region, promoting agricultural waste valorization and sustainable building practices tailored to local needs. |
Master d'Ingénierie Génie Civil - Bâtiment et Travaux Publics. Formulation et caractérisation hygrothermique et physico-mécanique d’un béton biosourcé à base de balle du riz [texte imprimé] / Christian TAGNE DJIKE . - 2025 . - 72 p. Langues : Français ( fre)
| Résumé : |
Face aux enjeux croissants du changement climatique, le Burkina Faso doit relever d’importants défis en matière de construction durable et de valorisation des ressources locales. Cette étude s’inscrit dans cette dynamique, en explorant l’intégration de la balle de riz, un résidu agricole abondant comme matériau alternatif dans des formulations de béton. L’objectif est de substituer partiellement le sable par la balle de riz à différents taux (25 %, 50 %, 75 % et 100 %), afin de proposer une solution locale, accessible et respectueuse de l’environnement. Pour en évaluer la faisabilité, plusieurs analyses ont été menées sur les propriétés physiques, mécaniques et hygrothermiques des bétons élaborés. Sur le plan physique, les formulations présentent une masse volumique variant de 1385 kg/m³ à 444 kg/m³, et une porosité évoluant de 35,5 % à 65,4 %, traduisant une structure interne plus légère et plus ouverte avec l’augmentation du taux de balle. Ces caractéristiques influencent directement la capacité du matériau à gérer l’humidité et les transferts de chaleur. Du point de vue mécanique, la formulation contenant 25 % de balle de riz a montré les meilleures performances, avec des résistances maximales de 1,75?MPa en flexion et 4,12?MPa en compression, des niveaux adaptés à des applications non porteuses ou d’éléments de remplissage. Les propriétés thermiques et hygrothermiques ont été évaluées à travers des mesures de conductivité thermique, effusivité et diffusivité. Une valeur minimale de conductivité thermique de 0,090?W/m·°C a été obtenue pour un béton 100?% balle de riz dosé à 250?kg/m³, indiquant un bon potentiel isolant. Par ailleurs, les analyses de perméabilité à la vapeur et de sorption/désorption ont confirmé une meilleure régulation hygrométrique du matériau. Les résultats montrent que l’ajout de balle de riz permet d’obtenir un béton plus léger, mieux isolant, tout en conservant une résistance suffisante pour certains usages. Cette approche met en évidence le potentiel de la balle de riz comme ressource locale renouvelable, adaptée aux réalités climatiques et économiques du Burkina Faso.
Abstract : In response to the growing challenges of climate change, Burkina Faso faces major issues related to sustainable construction and the efficient use of local resources. This study explores the use of rice husk, an abundant agricultural by-product, as an alternative material in concrete mixtures. The objective is to partially replace sand with rice husk at varying substitution rates (25%, 50%, 75%, and 100%) to develop a low-cost, eco-friendly, and locally sourced building solution. To evaluate this approach, the research focused on the physical, mechanical, and hygrothermal performance of the rice husk-based concretes. The physical analysis shows that increasing the rice husk content significantly reduces the density (from 1385?kg/m³ to 444?kg/m³) and increases the porosity (from 35.5% to 65.4%), resulting in lighter, more porous materials. Mechanically, the best performance was achieved with 25% rice husk, reaching 1.75?MPa in flexural strength and 4.12?MPa in compressive strength, suitable for non-structural elements and filling applications. In terms of thermal behavior, the lowest thermal conductivity measured was 0.090?W/m·°C for a concrete containing 100% rice husk and 250?kg/m³ of cement, indicating excellent insulation potential. Additional measurements of vapor permeability and moisture sorption/desorption confirm the material’s ability to regulate indoor humidity levels. Overall, the results highlight the technical feasibility and environmental benefits of incorporating rice husk in concrete. This approach offers a renewable, low-impact alternative that aligns with the realities of the Sahelian region, promoting agricultural waste valorization and sustainable building practices tailored to local needs. |
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