Memoire Online - Etude géologique et mécanique des blocs de terre crue

ETUDE GEOLOGIQUE ET MECANIQUE DES BLOCS DE TERRE CRUE DES ARGILES LATERITIQUES DE LA ZONE DE KALALDI-GAROUA-BOULAÏ (ADAMAOUA, EST-CAMEROUN

Mémoire présenté en vue de l'obtention du Diplôme de Master en Sciences de la terre

DEDICACE

251664384CITATION

REMERCIEMENTS

Le présent travail n'aurait pu êtreréalisé sans la collaboration scientifique, le soutien pédagogique, matériel et psychologique de mon entourage, je tiens à exprimer ma reconnaissance à ces personnes.

Ma gratitude va auProfesseur Kamgang Kabeyene Beyala, Enseignant au Département des Sciences de la Terre, Faculté des Sciences, Université de Yaoundé Iqui a accepté d'être mon Directeur de mémoire, et pour le savoir transmis.

Je remercie le Professeur Vincent Laurent Onana, Maitre de Conférences et Enseignant au Département des Sciences de la Terre, Faculté des Sciences, Université de Yaoundé I, pour le savoir transmis et le suivie de ce travail.

Je remercie le Docteur Ngo'o Ze Arnaudqui a suivi le présent travail à tous les niveaux, de la descente sur le terrain jusqu'à sa finalisation.

Ma gratitude va aux Enseignant du Département des Sciences de la Terre, et au Chef du département le Professeur Ndjigui Paul-Désiré pour les connaissances transmises tout au long de mon parcours académique.

Je dis toute ma gratitude au personnel de la MIPROMALO, en particulier à mon encadreur de stage le Docteur Tchounang et au techniciens des laboratoires M. Loweh, M. Keumegne, pour tout le temps à moi accordé.

Je remercie les ainés académiques : le Docteur Ndzié Mvindi Aloys Thierry, Nyemb Bayamack Joël Fabrice, Nanga Binelli Stéphanie, Enock Embom Christophe,Ngami Plastini pour toute l'aide qu'ils ont su m'apporter et pour la bonne humeur distillée tous les jours au laboratoire.

Mes remerciements les plus sincères vont aussi à l'endroit de tous mes camarades de promotion et ami(e)s qui ont participé d'une manière ou d'une autre à la réalisation de ce travail de recherche. Je pense ainsi à : Ongobassomben Carole-Pierre, Ngono Mbemti Emvana Michèle, Sandji Mejing Carole Gwendoline, Nkouwo Kamnang Leonard, Kouchele Damaris, Leutou Blanche, Balla Yves, Messomo Owona Lionel, Ndouyoum Leila,Gaintse Ronald, Abdoul Barechi.

Je remercie de façon sincère toute ma famille pour sa contribution significative à l'aboutissement de ce travail : mes parents Nguedjeu Louis et Djongoué Micheline ; mes frères et soeurs Ngayo Alice et son époux, Silemboué Gisèle et son époux, Toumadjeu Marthe et son époux, Mbonda Clémentine, Kamgui Ziako Victor et son épouse, Ngameni Pascal Lazare, Moutchap Cyrile Stéphane, Tchamabé France Daniella et Djongueu Louis-Michel.

Je remercie mes amis : Tama Beboul Alfred Loïc, Moudouthe Douala Charles, Wangang Keudjeu Auriole, Kuete Kakam Mesmin, Apomo Mbessa Eve Valérie,Eyango Moukouri Priscille, Ngatchou Ndounia Michael, Emadeu Siako,Nzoubet Lionel,le groupe Lifestyle.Pour le soutien moral et les bons moments passés ensemble.

A tous ceux qui, de près ou de loin, ont participé à la réalisation de ce travail, et dont les noms n'ont malheureusement pas été mentionnés dans cette liste non exhaustive, recevez ici la ferme assurance que vos services n'ont pas été en vains.

TABLE DES MATIERES

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

RESUME

La région de Kalaldi est située dans le vaste plateau de l'Adamaoua et celle de Garoua-Boulaï se trouve dans le plateau Sud Cameroun. Six échantillons de matériaux (visiblement distinguable par leurs couleurs) ont été prélevés à Kalaldi, Yoko-Siré et Tyomo (villages de Garoua-Boulaï) il s'agit de trois échantillons d'argile latéritiques (Kal-Al, Ysi-Al et Tyo-Al) et de trois échantillons de matériaux de termitière (Kal-T, Ysi-T et Tyo-T). Ces matériaux ont fait l'objet d'une étude minéralogique et géochimique au Laboratoire de Géologie de l'Ingénieur et d'Altérologie (LGIA) de la Faculté des Sciences de l'Université de Yaoundé I et dans les laboratoires de Géosciences de l'Ontario Géological Survey à Sudbury (Canada) ; des essais identifications géotechniques et de caractérisation mécanique au laboratoire de la Mission de Promotion de Matériaux Locaux (MIPROMALO). Les résultats obtenus montrent que les matériaux sont des limons et sols organiques peu plastiques ((Tyo-T, Tyo-Al, Kal-Al), des limons très plastiques (Ysi-T), des sols organiques très plastiques (Kal-T) et des argiles moyennement plastique (Ysi-Al) dont le quartz, la kaolinite, la gibbsite, la muscovite, la goethite et l'anatase sont les minéraux communs à tous les matériaux avec la présence de l'hématite dans les matériaux de Kalaldi et des termitières de Yoko-Siré et Tyomo. Du point de vue granulométrique les matériaux de Garoua-Boulaï sont des argiles sableuses alors que ceux de Kalaldi sont des argiles lourdes.Certains de ces matériaux sont aptes pour la fabrication des blocs creux à parois minces (Ysi-Al, Kal-T et Kal-Al).Les propriétés mécaniques des blocs de terres analysés sont faibles en ce qu'il s'agit des blocs adobes les valeurs de ces propriétés se retrouvent augmenté avec la compaction du matériau et des mélanges (en ce qui concerne la résistance à la compression).

Mots clés : termitières, argile, adobes, minéralogie, géochimie et mécanique.

ABSTRACT

The Kalaldi region is located in the vast Adamawa plateau and that of Garoua -Boulai is in the South Cameroon plateau. Six material samples (visibly distinguishable by their colors) have been collected at Kalaldi, Yoko-Sire and Tyomo (Garoua-Boulai villages), these are 03 lateritic clay samples (Kal-Al, Ysi-Al, Tyo-Al) and 03 termite mound samples (Kal-T, Ysi-T, Tyo-T).These materials have been the subject of a mineralogical and geochimical stydy at the Laboratory of Engineering Geological ans Alterologic (LGIA) of the Faculty of Sciences of the University of Yaounde I and in the Laboratories of Ontario Geological Survey in Sudbury (Canada) ; geotechnical identification and mechanical characterization tests at the laboratory of the Mission for the Promotion of Local Materials (MIPROMALO). The results obtained show that the materials are silts and sols slightly plastic organique (Tyo-T, Tyo-Al, Kal-Al), very plastic silts (Ysi-T), very plastic organic soils (Kal-T) and moderalety plastic clays (Ysi-Al). Kaolinite, quartz, gibbsite, muscovite, goethite and anatase are the common minerals to all materials with the present of hematite in Kalaldi materials and termite mounds of Yoko-sire and Tyomo.From the granulometric viewpoint, the Garoua-Boulai materials are sandy clays while those of Kalaldi are heavy clays. Some of these materials are suitable for the production of thin-walled hollow blocks (Ysi-Al, Kal-T, Kal-Al). The mechanical properties of the blocs of earth analysed are weak in that they are adobe blocks the values of these properties are found to increase with the compaction of material and mixtures (with regard to compressive strength).

Keywords : termite mounds, clay, adobes, mineralogics, geochemistry and mechanics.

LISTE DES ABREVIATIONS ET ACRONYMES

INTRODUCTION GENERALE

Les matériaux argileux constituent une matière première utilisée par l'Homme pour son bien-être. Dès lors, la disponibilité, le coût et les propriétés des matériaux jouent un rôle important pour les applications en construction (Naik, 2008). Cependant, l'usage de ces matériaux est tributaire de leur composition minéralogique et chimique, de certaines caractéristiques physiques (granularité, plasticité, retrait et résistance à la rupture en flexion) et des conditions de cuisson (température, atmosphère et temps de cuisson) (Hajjaji et al., 2002). Pendant la préhistoire ces matériaux furent utilisées notamment dans les domaines de la céramique dite ?grossière? ou de construction (Nzeukou Nzeungang., 2014). Il en ressort que les caractéristiques de ces matériaux dépendent du climat dans lequel ils se forment et de leur processus de mise en place. En Afrique en général et au Cameroun en particulier, l'augmentation de la population accroît le besoin de nouveau logement mais les populations étant confrontées au problème du manque de moyen financier pour s'offrir des matériaux de construction moderne à l'instar du ciment, des tôles... qui sont très couteux cela a conduit à la valorisation des matériaux argileux dans les constructions routières et des habitats traditionnels. Le monticule de termite est principalement constitué d'argile, ces argiles ont une plasticité qui a été améliorée par la sécrétion des termites.Le matériau « terre » représente une ressource naturelle répandue dans les sols et les formations sédimentaires superficielles. Il constitue une alternative pour construire des logements durables à faible coût environnemental et pour les pays en développement à faible coût économique à condition de sélectionner des terres adéquates et/ou prétraiter des terres inadéquates.De nombreuses études sur ces matériaux argileux ont été fait dans le domaine des blocs denses (Lavie A., 2019) de la céramique (Anji et al., 2008 ; Nzeukou Nzeugang et al., 2013 ; Ntouala, 2014 ; Nzeukou, 2014 ; Nguembou, 2015 ; Nguessi, 2015 ; Ndjigui et al., 2016 ; Ntouala et al., 2016 ; Onana et al., 2016) et dans le domaine de la géotechnique (Ekodeck, 1984 ; Ntouala, 2009 ;) ces derniers montrent que le fer contenu dans les argiles est un facteur limitant tant du point de vu de résistance mécanique que de la durabilité (Millogo, 2008). Ainsi pour palier à ce facteur limitant certaines améliorations ont été faites, il s'agit des études visant à stabiliser ces matériaux par des liants hydrauliques (Millogo, 2008) et aussi par le mélange d'argile alluvionnaire avec l'argile latéritique (Edang, 2014 ; Abomo, 2015 ; Nguessi, 2015 ; Bitye, 2016 ; Botny, 2016 ; Awoumou, 2018).

L'objectif globale du mémoire est l'utilisation des matériaux latéritiques et des termitières sous forme de briques pour la construction des bâtiments. Spécifiquement, il s'agira de :

Outre l'introduction générale, le présent mémoire comporte quatre (04) chapitres :

- le chapitre I qui se consacre aux généralités sur le cadre naturel du milieu d'étude ;

- le chapitre IV qui interprète et discute les principaux faits d'observation et d'analyse.

CHAPITRE I. GENERALITE ET TRAVAUX ANTERIEURS

INTRODUCTION

Le présent chapitre définit le cadre géographique et présente les données climatologiques, phytogéographiques et géomorphologiques de la zone d'étude. Il s'achève par une revue complémentaire sur les travaux antérieurs.

I.1. Aperçugéographique des zones d'études

I.1.1. Localisation

Kalaldi est une localité de la commune de Dir située à l'ouest de Meiganga dans la région de l'Adamaoua et le département du Mbéré au Cameroun. Situé entre 6°30'et 6,5° de latitude Nord et 14°04'00''et 14°06' de longitude Est à 1020m d'altitude. (Fig. 1).

Garoua-Boulaï est une ville du Cameroun située dans la région de l'Est, dans le département du Lom-et-Djérem à la frontière avec la République Centrafricaine. Garoua-Boilaï est située entre 5°52'53'' et 6°04'47'' de latitude Nord et 14°12'33'' et 14°38'12'' de longitude Est à 996m d'altitude, Garoua-Boulai est limitée au Nord par la commune de Meiganga, au Sud-ouest par la commune de Bétaré-Oya et à l'Est par la commune de Baboua en République Centrafricaine. (Fig. 1).

I.1.2. Géographie physique

I.1.2.1. Climat

L'ensemble du territoire camerounais est soumis à une diversité climatique. Deux principaux régimes climatiques peuvent être distingué un climat tropical à deux saisons au nord d'une ligne Bertoua-Bafia et un climat équatorial à quatre saisons au sud de cette même ligne(Olivry, 1986).

La zone de Kalaldi est soumise à un climat tropical humide d'altitude. Ce climat est relativement frais avec une température moyenne annuelle de l'ordre 25°C(Olivry, 1986).Les données pluviométriques de la zone de Kalaldi ont été obtenues à la station météorologique de Meiganga. Ces données s'étalent sur une période de 37 ans (1972 - 2008), avec un total de précipitation annuelle légèrement supérieure à 1500 mm (Tab. 1). Les mois les plus chaud sont ceux de janvier, février et décembre avec des précipitations de l'ordre de 2,5 ; 5,4

Tableau 1. Précipitation et températures moyenne annuelle de la zone d'étude pour la période allant de 1971 à 2008

Kal	Jan	Fév	Mar	Avr	Mai	Jui	Juil	Aou	Sep	Oct	Nov	Déc	Total/Moy
P(mm)	2,5	5,4	45,4	108,2	162,8	189,1	251,7	270,6	264,7	171,9	32,6	3,8	1508,7
T(°C)	22,6	24,2	25,4	24,7	23,5	22,8	22,1	22,1	22,2	22,4	22,6	22	23,05
2T(°C)	45,2	48,4	50,8	49,4	47	45,6	44,2	44,2	44,4	44,8	45,2	44	46,1

et 3,8 mm alors que les mois de juillet, août et septembre sont les mois les plus pluvieux avec 251,7 ; 270,6 et 264,7 mm de précipitation respectivement. (Fig. 2)

La zone de Garoua-Boulaï est soumise à un climat équatorial et tropical de transition. Il a été caractérisé par les relevés météorologiques de la station de Bertoua(Olivry, 1986). Ces données vont de 2000 à 2014 avec une moyenne interannuelle des précipitations de 1415,9 mm (Tab. 2). De ces données, les mois les plus chaud sont les mois de janvier et décembre avec 9 mm de précipitationtandis que le mois le plus pluvieux est celui de septembre avec 225 mm de précipitation (Tab.2). Le diagramme ombrothermique présenté par la figure 3 montre qu'au cours de l'année les saisons se succèdent de la manière suivante :

I.1.2.2. Végétation

La diversité climatique du territoire camerounais donne lieu à une végétation diverse allant des forêts arborées dans le sud à des savanes et steppes dans le nord. Concernant les sites d'étude on a à Garoua-Boulaï une végétation de savane arborée, souvent à Lophira alata et à forte végétation graminéénne d'Hyparrbenia rufa.

La zone de kalaldi est couverte par une végétation du type soudano-guinéen d'altitude (800-1200m) (Letouzey, 1985). Cette végétation est constituée par des savanes boisées à Daniella oliveri et Lophira lanceoleta (Boutrais, 1974 ; Olivry, 1986).

I.1.2.3. Géomorphologie

I.1.2.3.1. Hydrographie

Le réseau hydrographique de la zone de Kalaldi est dans l'ensemble dendritique (Fig.4). Elle appartient au sous bassin du Djerem et du Lom. La ligne de partage des eaux entre le sous bassin du Lom et celui du Djerem est suivie par la route et la piste de Kalaldi à Gangui (Ganwa, 2005). Le sous bassin le plus représenté dans la carte est le sous bassin du Lom par l'un de ses affluents le cours d'eau Yoyo qui coulent de direction SW-SE. Ainsi le cours d'eau Yoyo a pour principaux

Figure 2.Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) appliclimatiques de la zone de Kalaldi

Tableau 2. Précipitations et températures moyenne annuelle de la zone de Garoua-Boulaï d'étude pour la période allant de 2000 à 2017

Gar	Jan	Fév	Mar	Avr	Mai	Jui	Juil	Aou	Sep	Oct	Nov	Déc	Total/Moy
P(mm)	9	19,1	80	122,1	172	192	192	200	225	221	67	9	1508,1
T(°C)	21,8	23,6	24,7	24,2	23,3	22,5	22	22	22,1	22,6	23,6	23,7	23,01
2T(°C)	43,6	47,2	49,4	48,4	46,6	45	44	44	44,2	45,2	47,2	47,4	49,2

Figure 3.Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1957) appliclimatiques de la région de Garoua-boulaï

affluents Kap, DzerGui, Zambodao et Kinambo qui n'est pas représenté dans notre carte.

La localité de Garoua-Boulaï appartient au sous bassin de la Kadéi. Le cours d'eau Kadéi prend sa source près de Garoua-Boulaï à 1050 m d'altitude (Gazel et Gérard, 1954). On note la présence de deux grand bassins séparés par la route nationale. Il s'agit du bassin de la Sanaga représenté ici à l'ouest par les rivières Bangali, Dondo et Dotolo qui sont les affluents du Lom et à l'est par les affluents de la Kadéi (Fig. 5).

I.1.2.3.2. Orographie

Le secteur d'étude de Kalaldi appartient à la commune de Meiganga qui constitue l'un des trois grands domaines morphologiques de l'Adamaoua (1050m en moyenne). Il appartient à la surface fondamentale (Segalen, 1967). Une analyse de la carte géomorphologique (Fig. 4) permet de subdiviser la zone d'étude en deux ensembles : un ensemble dont les altitudes sont comprises entre 900 et 1000 m et un ensemble dont les altitudes sont supérieures à 1000 m.

Le premier ensemble fait partie de la vallée du Djerem connu sous l'appellation de fossé du Djerem. L'altitude la plus haute se situe à 1000 m alors que le point le plus bas est de l'ordre de 920 m constituant les talwegs où coulent les cours d'eau. Il couvre la partie Ouest et Nord de la zone d'étude.

Le second ensemble est compris entre 1000 et 1140 m c'est le plus vaste, il couvre presque toute la totalité nord de la zone d'étude et la moitié sud-ouest. C'est un ensemble de haut plateau occupé par les collines.

Le secteur d'étude Garoua-Boulaï fait partie du Plateau Sud Camerounais, il se localise sur une pénéplaine dont les altitudes varient entre900 et1040 m. Cette pénéplaine présente un relief mou et monotone assez caractéristique des formations anciennes (Gazel et Gérard, 1954). Les unités morphologiques identifiables sont (Fig. 5)

- une unité inférieure d'altitudes comprises entre 900 - 950 m qui occupe l'extrémité nord-ouest de la carte. Il correspond ici aux bas-fonds qui sont occupé par un réseau hydrographique ramifié.

- une unité moyenne d'altitudes comprises entre 950 - 1000 m qui est représenté à plus de 40 % sur la carte allant de l'extrémité NNW au sud. C'est un ensemble de plateau moyen occupé par un réseau hydrographique très dense.

Figure 5. Carte géomorphologique de la zone de Garoua-Boulaï (Cameroon Mosaïc SRTM)

- une unité supérieure d'altitudes comprises entre 1000 - 1040 m. Repartie sur le côté nord-est et sud de la carte. Elle représente les hauts plateaux.

1.2. Géologie

I.2.1. Substratum

La zone de Kalaldi appartient au socle de l'Adamaoua. Le socle de l'Adamaouaest constitué de roches métamorphiques et de granitoïdes liés à l'orogenèse panafricaine (615 #177; 27 à 652 #177; 10 Ma) ou antérieurs (880 #177; 55 à 1008 #177; 65 Ma) (Ganwa et al., 2010). La zone d'étude est constituée de gneiss migmatitique, de gneiss à biotite, de granite d'anatexie et d'une zone mylonitique (Fig. 6).

Le socle de Garoua-Boulaï appartient à la série du Lom.Les différents travaux réalisés dans la région de l'Est ont permis l'élaboration d'une carte géologique de reconnaissance (Nickles et Hourq, 1952). Cette carte met en évidence deux principales formations : les formations magmatiques et les formations métamorphiques. La zone d'étude est constituée de gneiss grenatifères à deux micas, de gneiss migmatitiques et d'anatexites (Fig. 7).

I.2.2. Sols

Les sols du plateau de l'Adamaoua appartiennent au groupe des sols faiblement ferralitiques de couleur rouge developpés sur roches basiques (Eno Belinga, 1984).

Les sols de Kalaldi et de Garoua-Boulaï appartiennent au grand groupe des sols ferralitiques typiques du sous-groupe des sols bruns jaunes (Segalen, 1966). Ces sols sont caractérisés par la présence de la kaolinite et des oxy-hydroxydes de fer. Ils sont caractérisés physiquement suivant l'intensité de lessivage. La texture argilo-sableuse de surface passe plus ou moins rapidement à des textures argileuses (plus de 50 % d'argile) enprofondeur (Segalen, 1966)

I.3. Travaux antérieurs complémentaires

I.3.1. Minéralogie des matériaux argileux

Le comportement au séchage et à la cuisson d'une argile est influencé de façon importante par sa composition minéralogique. Les argiles latéritiques et les matériaux argileux hydromorphes de la région de Yaoundé révèle qu'ils sont essentiellement kaolinitique. Quartz, goethite et hématite sont associés à la kaolinite dans les argiles latéritiques ; l'hématite est absente dans le matériau hydromorphe argileux (Ngon Ngon et al., 2009). Les matériaux

argileux développés sur granitoïde sont constitués de quartz, gibbsite, muscovite, illite, kaolinite, goethite, anatase et hématite (Abomo, 2015).Les matériaux argileux développés sur schistes dans la région d'Ayos montrent qu'ils sont composés de quartz, kaolinite, hématite, goethite, et muscovite pour les argiles latéritiques (Ntouala et al., 2016).

Les argiles du Benin ont comme minéraux principaux quartz, kaolinite, hématite anatase, illite et microcline(Laïbi et al., 2017). Les argiles latéritiques de la zone de Bakombele et Mbendissola (Est-Cameroun) sont constitués de quartz, kaolinite, gibbsite, anatase, goethite, hématite et illite (Bitye, 2016). La minéralogie des argiles latéritiques développés sur schistes dans la zone d'Akonolingarévèle que le quartz, la kaolinite et l'illite sont les minéraux concentrés dans ces matériaux (Awoumou, 2018). Les travaux sur les argiles alluvionnaires développées sur gneiss migmatitique de la zone d'Ebéarévèle la présence de cinq phases minérales à savoir kaolinite, quartz, gibbsite, rutile et Illite (Enock, 2019).

Les matériaux de termitières du village de Kofila (Bukina Faso) sont constitués majoritairement de quartz, kaolinite et de feldspath potassique (76, 21 et 3 % respectivement) (Millogo et al., 2011.). Les matériaux de termitières de la zone de Lubumbashi en République Démocratique du Congo sont constitués de quartz, kaolinite, goethite, hématite, chlorite, muscovite et smectite (Mujinya et al., 3013). Les matériaux de termitières développés sur gneiss dans la région de Bangalore en Inde sont constitués de deux phases minérales prédominantes le quartz et la kaolinite (Kandasami et al., 2016).

I.3.2. Géochimie des matériaux argileux

L'étude des matériaux argileux développés sur gneiss dans Yaoundé montre que les éléments majeurs et quelques éléments en trace contiennent la silice (40,59 - 58,75 %), l'alumine (22,30 - 32,12 %) et le fer (3,66 - 13,80 %). La somme des bases (MnO + CaO + Na₂O + K₂O + MgO)est faible (? 2 %), dans les argiles latéritiques (0,52 - 1,28 %). Cette valeur peut atteindre 3,4 % dans les matériaux argileux hydromorphes (Ngon Ngon et al., 2009).Les argiles latéritiques des zones de Bakombele et Mbendissola sont à prédominance siliceuses. Les teneurs en SiO₂ sont les plus élevées suivies par celles de Ak₂O₃ et Fe₂O₃. Les teneurs en fondant sont très faibles (CaO + Na₂O + K₂O + MgO ? 0,50 %) (Bitye, 2016). Les matériaux argileux de la zone d'Akonolinga indiquent des teneurs élevées en silice (47 - 57%, modérés en alumine (20 - 26 %), faible en fer (2 - 12 %) et très faibles en alcalins et alcalino-terreux (0,05 à 0,75 %)(Awoumou, 2018).

Les matériaux argileux de Bako et d'Etigbo (Benin)présentent la silice et l'alumine comme des oxydes majeurs ce sont des aluminosilicates. Ces matériaux ont des proportions élevées en S_iO₂(72,01 et 39,37 %), modérées en Al₂O3 (15,20 et 30,90 %) et faible en Fe₂O3 (3,01 et 13,20 %). La somme des bases (MnO + CaO + Na₂O + K₂O + MgO

est faible ? 3 % dans les argiles de Bako et Etigbo (Laïbi et al., 2017).

Les matériaux de termitières de Tanzanie ont une quantité d'alumine supérieure à 10 % une proportion en fer de 3 % et en sodium de 0,5 % (Mahaney, 1996). Les matériaux de termitières de Kofila (Bukina-Faso) sont composés de S_iO₂(72,78 %), Al₂O3 (22,55 %), Fe₂O3 (2,49 %) avec une somme de base (MnO + CaO + Na₂O + K₂O + MgO + P₂O5 + TiO₂) ? 2,5 % (Millogo et al, 2011). Les matériaux de termitières du Nigériasontconstitués de SiO₂(71,80 %), Al₂O₃(13,33 %), Fe₂O₃ (3,48 %), K₂O (3,40 %) et une proportion des autres oxydes (CaO + MgO + Na₂ + Mn₂O₃) ? 1,5 % (Elinwa, 2018).

I.3.3. Géotechnique des matériaux argileux

Plusieurs études sur les propriétés géotechniques des sols ont été faites, on a entre autre :

La granulométrique des matériaux argileux de Yaoundé révèle que les matières premières argileuses sont majoritairement constituées de particules fines (allant de 55 à 60 % d'argiles et limons dans la latérite argileuse, plus de 70 % d'argile et limons dans l'argile hydromorphe. Ces matériaux sont aptes pour la confection des poteries ainsi qu'à la fabrication des briques et tuile (Ngon Ngon et al., 2009).Les matériaux latéritiques d'Ayos, constitués majoritairement d'argile suivie de sable et de limon avec une plasticité supérieure à 15 % présentent une bonne aptitude pour la fabrication des tuiles et des briques de maçonneries (Ntouala et al., 2016). Les matériaux argileux de Bako au Benin ont une distribution granulométrique constituée majoritairement de sables suivie de limons et d'argile. Ces matériaux sont des sols limono-sableux. Ils sont aptes pour la formulation des blocs de terre compressée (Laïbi et al., 2017).

Le monticule de termitières est principalement constitué d'argile, ces argiles ont une plasticité qui a été améliorée par la sécrétion des termitesutilisés dans la construction du monticule. C'est donc un meilleur matériau que l'argile ordinaire en termes d'utilisation pour le moulage. Les matériaux de termitièresdu Bukina-Faso ont une plasticité moyenne c'est donc un matériau apte pour le façonnage des briques et poteries (Millogo et al., 2011).

Pour la fabrication des briques crues, les matériaux argileux doivent avoir un pourcentage de fraction granulométrique constitué de 15 - 25 % d'argiles, 20 - 30 % de limons et 45 - 65 % de sables (Doat et al., 1991). Les briques denses utilisées en construction doivent avoir une résistance à la flexion supérieure à 2 MPa et une absorption d'eau (WA) inférieure à 25 % (Souza et al., 2000).

Il a été signalé que des matériaux provenant de termitières ont été broyés et utilisés pour paver des courts de tennis et les maisons, ce qui est le résultat de la teneur en argile. Le sol des termitières a été utilisé pour le revêtement des réservoirs d'eau, dans le revêtement de sol, la construction de sentiers, d'allées ainsi que pour le plâtrage de l'extérieur des maisons comme substitut de la chaux, du sable et du ciment Portland(Mijinyawa et Omobowale, 2013). De même, le sol des termitières a été utilisé dans le contrôle des infiltrations dans les barrages en terre (Yohanna et al., 2003).

CONCLUSION

Le travail a été fait sur deux secteurs. Le premier secteur d'étude est la localité de Kalaldi, elle appartient au plateau de l'Adamaoua il y règne un climat tropical humide d'altitude. La végétation est constituée de savane boisées, avec un socle qui appartient à la chaine panafricaine centrale. Cette zone est recouverte par des sols ferralitique typique du sous-groupe des sols brun jaune au sein desquels on rencontre des argiles latéritiques et des termitières. En ce qui concerne le second secteur d'étude, la ville de Garoua-Boulaï est située dans la région de l'Est Cameroun, elle appartient à la partie sud Cameroun où il règne un climat équatorial et tropical de transition. La végétation de ce secteur sont des savanes arborées avec un soclerecouvert par des sols ferralitiques. Les matériels et les méthodes utilisés pour atteindre les objectifs fixés feront l'objet du chapitre suivant.

CHAPITRE II. MATERIELS ET METHODES

INTRODUCTION

Les travaux ont été effectués de manière courante en deux phases à savoir les travaux de terrain et les travaux de laboratoire. Les travaux de terrain ont consisté en la localisation de la zone de la zone d'étude, la description des matériaux et au prélèvement des échantillons. Les travaux de laboratoire quant à eux ont portés sur l'analyse minéralogiques et géochimiques et sur les essais géotechniques et mécaniques.

II.1. Travaux sur le terrain

II.1.1. Matériels

- une machette pour débroussailler et donner accès aux monticules de termitière ;

- un double décamètre pour les différentes mesures des monticules et des tranchées.

II.1.2Localisation des points de prélèvement

La présente étude a été effectuée sur deux types de matériaux dont les argiles latéritiques et les matériaux des termitières. Six sites de prélèvements ont été choisis dont quatre à Garoua-Boulaï et deux à Kalaldi. Trois sites pour les argiles latéritiques et trois sites pour les matériaux de termitières.Dans la zone de Garoua-Boulaï, deux localités ont été choisies. Il s'agit de Yoko-Siré et Tyomo. Les argiles latéritiques ont été prélevées sur tranchées routières dans les localités de Yoko-Siré et Tyomo et dans une fabrique de blocs de terre dans la localité de Kalaldi.Le prélèvement des matériaux de termitières s'est fait dans les monticules. Les coordonnées des sites sont présentées dans le tableau 3.

II.1.3Prélèvement et nomenclature des échantillons

Le prélèvement des échantillons a été effectué à l'aide d'une pioche et d'une pelle. Pour chaque site,1,5 Kg d'échantillon a été prélevé dans des sacs plastiques ayant une contenance de 02 litres, destinés aux analyses minéralogiques et géochimiques. 25 à30Kg d'échantillon dans des sacs ayant une contenance de 50 Kg pour les essais géotechniques et mécaniques.

Echantillons	Latitude (N)	Longitude (E)	Altitude
Ysi-T	05°48'44,5''	014°33'58,5''	1010 #177; 3 m
Ysi-Al	05°48'48,8''	014°33'55,9''	1008 #177; 3 m
Tyo-T	05°51'06,4''	014°33'40,3''	1010 #177; 3 m
Tyo-Al	05°51'09''	014°33'40''	1010 #177; 3 m
Kal-T	06°32'52,5''	014°06'20,6''	1053 #177; 3 m
Kal-Al	06°30'13,4''	014°05'19,4''	1055 #177; 3 m

La nomenclature des échantillons s'est faite en prenant les trois initiales de la localité concernée. Ces codes sont suivis du suffixe Al et T désignant respectivement argile latéritique et termitière. Par exemple Kal-Al désigne l'échantillon d'argile latéritique prélevé dans la localité de Kalaldi et Ysi-T l'échantillon de termitière prélevé dans la localité de Yoko Siré.

II.2. Travaux en laboratoire

Les travaux en laboratoire pour la production des briques de terre se sont déroulés au Laboratoire de Géologie de l'Ingénieur et Altérologie (LGIA) de la Faculté des Sciences de l'Université de Yaoundé I, au laboratoire de la Mission de Promotion de Matériaux Locaux (MIPROMALO) et dans les laboratoires de Géosciences de l'Ontario Géological Survey à Sudbury (Canada). Ces travaux ont porté sur les analyses minéralogiques, les essais d'identification géotechnique et les essais mécaniques.

II.2.1.Analyses minéralogiques

La minéralogie des matériaux étudiés a été déterminée par fluorescence X au laboratoirescanadiens de Géosciences (Geo Labs). Pour ce faire, les échantillons ont tout d'abord été conditionnés (séchés et écrasés) au laboratoire de Géologie de l'Ingénieur et Altérologie de l'Université de Yaoundé I.

La loi de Bragg a été utilisé pour déterminer la longueur d'onde des différents minéraux. Selon la loi de Bragg, un faisceau de rayons X est diffracté sur un réseau de plans cristallins (MillogoYounoussa, 2008). Cette loi s'exprime par l'équation suivante :

Pour une source émettrice de rayons X donnée (ë), le balayage selon un angle d'incidence (è) d'une préparation représentative d'un échantillon, permet d'accéder à la connaissance de tous les espacements réticulaires (d) de cet échantillon. Elle est effectuée sur une poudre dont la granulométrie < 80 ìm. Les analyses ont été réalisées à l'aide d'un PAN Analytical X'PERT PRO.

II.2.1.1.Composition quantitative des phases minérales

La composition quantitative des phases minérales a été déterminée par la méthode des hauteurs des pics (Ekodeck, 2011). Cette méthode s'exécute en respectant les étapes suivantes :

- rapporter les hauteurs des pics principaux de chaque minéral identifié à la somme totale.

Le résultat obtenu correspond à la proportion du minéral dans l'échantillon.

II.2.2. Analyse chimique

Les éléments chimiques majeurs ont été déterminés par fluorescence X et par titrimétrie dans le cas du fer ferreux. Ces analyses ont été effectuées aux laboratoires canadien GeoLabs. Pour la fluorescence X, l'échantillon est broyé finement à une granulométrie inférieure à 75 um. Douze (12) grammes sont prélevés puis mélangés à une poudre cellulosique non détectable par fluorescence X, servant de liant. Le mélange associé à une pastille de 35 mm de diamètre et 0,5 mm d'épaisseur, est déposé sur un porte échantillon en plastique dur pour être pressé puis introduit dans le spectromètre pour être analysé. La surface de l'échantillon est aplanie par pressage avec une plaque en verre pour stabiliser les particules. Au cours de la rotation, le porte-échantillon effectue 15 tours par minute. L'angle de balayage varie entre 50 et 60 degré. Le tube et le détecteur rotent simultanément.

II.2.3. Essais d'identifications géotechniques

II.2.3.1 Analyse granulométrique

II.2.4.1.1. Analyse granulométrique par tamisage

L'analyse granulométrique par tamisage s'effectue sur des grains dont le diamètre dépasse 80 um. L'essai consiste à faire passer un échantillon représentatif de sol à travers des tamis superposés dont les ouvertures vont en décroissant du haut vers le bas. Les particules les plus grosses restent donc emprisonnées sur le tamis (refus ou retenu), tandis que les particules plus fines se dirigent vers le tamis inférieur (tamisat ou passant). Lorsque les masses retenues sur chaque tamis deviennent constantes, le tamisage est terminé et tous les refus sont pesés. La masse de chaque refus est ensuite comparée à la masse totale de l'échantillon, ce qui permet de calculer les pourcentages de refus cumulatif et de passant. Les résultats sont portés sur un graphique semi-logarithmique ou ils construisent une courbe granulométrique. Cet essai est réalisé suivant la norme NF P94 - 056 (AFNOR, 1996).

II.2.3.1.2. Analyse granulométrie par sédimentométrie

L'analyse granulométrique par sédimentométrie se base sur la différence de vitesse de chute des particules (Ö ? 80 um) en suspension dans l'eau. Les particules les plus grosses se déposent en premier et les plus fines en dernier. On mesure dans le temps et à une hauteur donnée la diminution de densité avec l'éclaircissement du liquide. La connaissance de la vitesse de chute des particules selon leur taille permet de calculer leurs tailles. La sédimentométrie permet de déterminer la distribution en poids des particules. Elle est basée sur la loi de Stockes, qui exprime la vitesse de décantation d'une particule solide sphérique dans un liquide visqueux en fonction de son diamètre. Son expression est :

II.2.3.2. Limites d'Atterberg

Les limites d'Atterberg sont des teneurs en eau caractéristiques des sols fins permettant entre autre d'établir leur classification et d'évaluer leur consistance. Ces limites sont mesurées avec un appareillage normalisé et elles sont déterminées à partir du mortier (fraction de sol qui passe au tami de 400um). Ces limites sont des caractéristiques géotechniques conventionnelles d'un sol qui marquent les seuils entre :

Ces limites ont pour valeurs la teneur en eau du sol à l'état de transition considéré, exprimée en pourcentage de mase de la matière première brute. La différence entre LL et LP qui définit l'étendue du domaine plastique, est particulièrement importante, c'est l'indice de plasticité (IP). L'indice de plasticité permet d'apprécier la quantité et le type d'argiles présente dans un échantillon. Il définit donc l'argilosité de l'échantillon. L'indice de plasticité s'exprime suivant l'équation :

La détermination des limites d'Atterberg a été réalisé conformément à la norme NF P 94 - 051 (AFNOR, 1993).

II.2.3.3. Essai au bleu de méthylène

La valeur de bleu (VBS) est un paramètre permettant de caractériser l'argilosité d'un sol. Son application est récente. Le VBS, représente la quantité de bleu de méthylène pouvant s'adsorber sur les surfaces externes et internes des particules argileuses contenues dans la fraction du sol considéré. C'est donc une grandeur directement liée à la surface spécifique du sol. Le VBS traduit globalement la quantité et la qualité de la fraction argileuse du sol. Elle s'exprime en grammes de bleu pour 100 g de sol. Cet essai est réalisé selon la norme NF P94 - 068. La classification des sols d'après l'essai est :

II.2.3.4. Dosage de la matière organique

L'essai relatif à ce paramètre s'applique à la détermination de la teneur massique en matières organiques d'un sol. L'essai se fait par référence à la norme XP P94 - 047 (AFNOR, 1998). Il se fait sur la fraction granulométrique inférieure ou égale à 2 mm.

Le principe de l'essai consiste à déterminer la perte de masse d'un échantillon préalablement séché, après calcination dans un four à une température de 450 °C. La teneur en matière organique est calculée à partir des pesées effectuées. C'est la moyenne arithmétique des n prises d'essai. Elle est exprimée en pourcentage arrondi au nombre entier. Elle se détermine par l'équation suivante :

II.2.4. Fabrication des éprouvettes en laboratoire

Pour ce faire, les échantillons ont été mis à l'étuve pendant 24h à une température de 105°C. ils ont été broyés au broyeur et au mortier puis tamisés au tamis de 800 um.Des éprouvettes (blocs de terre comprimée) de chaque échantillon ont été confectionnées ainsi que celles des mélanges. Deux proportions de mélange ont été effectuées en fonction des matériaux de chaque localité. Il s'agit de 80 % d'argile latérite avec 20 % de matériaux de termitière et 60 % d'argile latéritique avec 40 % de matériau de termitière. Des adobes ont aussi été façonnées.

II.2.5. Caractérisation physique et hydrique

II.2.5.1. Couleurs

La couleur des matériaux naturel et des blocs a été déterminée par comparaison des gammes de couleurs avec le code Munsell (2000).

II.2.5.2. Retrait linéaire

Le retrait linéaire de cuisson par séchage (

) est le pourcentage de la variation de longueur d'une des dimensions de l'éprouvette de matériau après séchage pendant 14 jours. Soit L₀ la longueur de l'éprouvette avant séchage et L₁sa longueur après séchage pendant 14 jours, le retrait linéaire (

) est donné par la relation ci-après :

II.2.5.3. Test d'absorption de l'eau par immersion totale

Le test d'absorption permet d'avoir une idée sur le comportement des briques dans un milieu humide. L'essai permet d'avoir une idée sur la vitesse d'absorption d'eau et le taux d'absorption pendant un temps donné. Pour ce fait, chaque échantillon sera séché au préalable à une température de 40°C jusqu'à l'obtention d'une masse constante, puis ventilé quelques temps à température ambiante. Le taux d'absorption d'eau (

), exprimé en pourcentage est l'augmentation de la masse de l'éprouvette après immersion dans l'eau pendant 24 h (ASTM 0, 2000). L'éprouvette est immergée dans l'eau pendant 24 heures, puis soigneusement épongée avec un papier et pesée. La teneur en eau absorbée est donnée par la relation suivante :

II.2.5.4. Masse volumique et porosité

II.2.5.4.1. Masse volumique

La masse volumique (ñ) d'un solide est la masse du matériau par unité de volume. Elle correspond au rapport entre sa masse et son volume apparent. Après séchage pendant 28 jours à température ambiante, l'éprouvette est pesée, soit (

) sa masse à l'état sèche. Par la suite, on mesure géométriquement son volume, V La masse volumique à l'état sec en (

) est alors déterminée par la formule ci-après :

II.2.5.4.2. Porosité apparente

La porosité apparente est un facteur important ayant une importance sur les propriétés et la qualité des matériaux en terre. La porosité des éprouvettes a été déterminée par référence à la norme NF EN 772 - 3(1999). Les échantillons ont été séchés dans une étuve à une température de 105°C jusqu'à une masse constante, puis refroidis dans un dessiccateur à vide avant d'être immergés complètement dans l'eau. Au bout d'une heure, l'éprouvette est nettoyée à l'aide d'une éponge absorbante et pesée. Le volume des pores est le rapport de la différence entre la masse finale saturée et, la masse initiale sèche sur la masse volumique de l'eau. A partir de ce calcul, la porosité apparente a été déterminée par le rapport du volume des pores au volume de l'éprouvette. Ce dernier a été obtenu par pesée hydrostatique. Les pores sous vide absorbent l'eau plus vite que les pores remplis d'air. La porosité apparente est déterminée par les équations suivantes :

II.2.5.5. Résistance à l'abrasion

La résistance à l'abrasion des briques de terres crues s'effectue suivant la norme expérimentale NF XP 13 - 901 (AFNOR, 2001). L'essai consiste à soumettre la brique à une friction effectuée à l'aide d'une brosse métallique de largeur 25 mm, la fréquence d'aller-retour sur cette face de parement est d'un aller-retour par seconde pendant une minute. A la fin de cet essai on en déduit le coefficient d'abrasion (C_a) de la brique qui représente la perte de matière liée au brossage de la brique sur la surface d'abrasion. Le coefficient d'abrasion C_a est déterminé par la formule suivante :

II.2.6. Caractéristiques mécaniques

II.2.6.1. Résistance à la compression

La résistance à la compression (R_c) est la capacité d'un matériau ou d'une substance à supporter les charges qui tendent à réduire sa taille par compression (écrasement). Il consiste à soumettre l'éprouvette (cylindrique ou cubique) à une charge verticale uniformément croissante jusqu'à la rupture. La résistance à la compression est le rapport entre la charge de rupture et la section transversale de l'éprouvette. L'essai est réalisé suivant la norme NF P18 - 406, (AFNOR, 1981). Les éprouvettes destinées à la réalisation de cet essai sont déposées sur les deux plateaux d'une presse et soumises à des charges croissantes jusqu'à la rupture. La résistance à la compression peut être obtenue à partir de la relation ci-après :

II.2.6.2. Résistance à la flexion

La résistance à la flexion est la contrainte limite avant la rupture en flexion d'un matériau. Elle peut être déterminée par différentes méthodes à savoir la méthode en trois points et celle en quatre points. La méthode utilisée ici est celle des trois points. L'éprouvette est placée sur deux appuis cylindriques, parallèles et horizontaux. Ces appuis se placent sur le plateau fixé sur un piston mobile selon le plan vertical d'une presse hydraulique. Au-dessus de l'éprouvette, un troisième appui cylindrique, situé à égale distance des deux autres est monté sur une traverse reliée à un anneau dynamométrique. L'essai est réalisé par référence à la norme ASTM F 417 - 1996). La résistance à la flexion est donnée par la relation :

CONCLUSION

Les travaux sur le terrain ont porté sur la localisation des sites de prélèvement, la description des matériaux et la nomenclature des échantillons.Les travaux en laboratoire ont porté essentiellement sur la réalisation des analyses minéralogiques, géochimique et les essais géotechniques. Des éprouvettes de chaque échantillon ont été confectionné ainsi que celles des mélanges. Des essais de caractérisation physique et mécanique ont été effectués sur les blocs adobes, les blocs de terre comprimés ainsi que les mélanges. Les résultats de ces différentes analyses seront détaillés dans le chapitre suivant.

CHAPITRE III. RESULTATS

INTRODUCTION

Le présent chapitre est consacré aux résultats obtenus à partir des travaux effectués sur le terrain et en laboratoire. Il s'agit de la description macroscopique des différents matériaux prélevés, de l'analyse minéralogique et géochimique et des analyses géotechnique et mécanique.

III.1. Description des matériauxprélevés.

III.1.1. Matériaux latéritiques

Le prélèvement des matériaux dans les deux zones s'est effectué sur substratum gneissique (Figs. 8 et 9).

Le prélèvement des matériaux latéritiquesdans la zone de Garoua-Boulaï, a été fait sur deux tranchées routières dans les localités de Yoko-Siré et Tyomo :

Le profil de Tyomo, mis à découvert est constitué de deux niveaux du bas vers le haut : un niveau nodulaire et un niveau argileux. Le niveau nodulaire a une épaisseur visible de 0,90 m. Il est constitué de nodules (73 - 75 %) emballés dans une matrice argileuse (20 - 25 %). On note dans ce niveau la présence des blocs de quartz (2 - 5 %) millimétriques à centimétriques. Les nodules ont des tailles millimétriques à centimétriques, elles ont des formes arrondies à sub arrondies et angulaire L'ensemble meuble présente un matériau de couleur jaunâtre avec une texture argilo sableuse et une structure particulaire. On observe de la muscovite et du quartz à une proportion inférieure à 1 %. (Fig. 10)

Le profil de Yoko-Siré, présente un niveau meuble avec une épaisseur visible de 1,4 m. Le matériau a une couleur jaunâtre (2.5Y 7/6), une texture argileuse et une structure particulaire. On note la faible présence des trous et galeries ainsi que des racines et des radicelles. (Fig. 11)

Le matériau dans la zone de Kalaldi a été prélevé dans une fabrique de blocs de terre. Il est de couleur rougeâtre avec une texture argileuse et une structure particulaire ; on note la présence de nombreuse racines.

III.1.2. Matériaux de termitières

Dans la localité de Yoko-Siré, le matériau a été prélevé dans une ancienne termitière géante. Ce monticule a un diamètre de base compris entre 19-20m. Le matériauest brun rougeâtre(2.5YR 2.5/4) et présente une texture argilo-sableuse et une structure polyédrique.

On note la présence des racines et des radicelles avec des trous et des galeries témoignant l'activité des termites et d'autres micro-organismes. (Fig. 12)

Dans la localité de Tyomo, le prélèvement s'est fait sur une termitière géante abandonnée. Le monticule a un diamètre de base de 15m et une hauteur d'environ 1,50 à 2,10 m ; le matériau est de couleur brun clair et présente une texture argileuse et une structure polyédrique. Les trous et galeries y sont abondant et on y rencontre aussi des radicelles. (Fig. 13)

Le monticule de termitière de la zone de Kalaldi a un diamètre de base de 3,3m et une hauteur de 0,85 m. Cette termitière présente de nombreux trous et galeries, des racines et des radicelles. Le matériau a une texture argileuse avec une structure polyédrique(Fig. 13). On a dans cette zone la présence de nombreux champs de termitières (Fig. 14)

III.2. Travaux en laboratoire

III.2.1. Minéralogie et géochimie

III.2.1.1. Minéralogie

La minéralogie des matériaux étudié a été déterminée par diffraction des rayons X ;

Les diffractogrammes des figures 15,16 et 17 présentent les cortèges minéralogiques de chaque type de matériaux. Les données de l'analyse quantitative des matériaux sont consignées dans le tableau 4.

La diffractométrie des rayon X des matériaux développés sur gneiss de la zone de Garoua-Boulaï montre que les argiles latéritiques sont composées de quartz (41 - 44 %), kaolinite (10 - 15 %), gibbsite (7 - 9 %), goethite (3 - 5 %), d'anatase (3 - 6 %) et de muscovite (24 - 26 %). Les matériaux de termitière sont composés de quartz (31 - 43 %), muscovite (17 - 24 %), kaolinite (12 - 24 %), gibbsite (7 - 13 %), goethite (3 - 6 %), anatase (3 - 5 %) et hématite (1 - 3 %).

La diffractométrie des rayons X des matériaux développés sur gneiss dans la zone de Kalaldi montre que les argiles latéritiques sont composées de quartz (32 %), kaolinite (12 %) gibbsite (20 %), muscovite (19 %), goethite (5 %), anatase (6 %) et hématite (3 %). Les matériaux de termitière sont composés de quartz (38 %), kaolinite (10 %), gibbsite (14 %), muscovite (21 %), goethite (5 %), anatase (5 %) et hématite (3 %).

Kln : kaolinite, Gbs : gibbsite, Qtz : quartz, Mu : muscovite, He : hematite, Go : goethite, An : Anatase (Whitney et Evans, 2010)

Tableau 4. Composition quantitative des argiles latéritiques et des termitières des différents secteurs d'étude

	Tyo-T	Tyo-Al	Ysi-T	Ysi-Al	Kal-T	Kal-Al
Quartz	42,72	44,41	32,69	41,27	32,87	38,46
Kaolinite	12,62	11,89	24,68	14,29	12,24	10,18
Gibbsite	8,09	8,39	12,50	8,73	20,28	14,93
Goéthite	5,50	4,90	4,49	4,76	5,59	5,43
Anatase	4,85	4,89	4,49	5,16	6,29	5,88
Hématite	2,27	-	2,56	-	3,50	3,17
Muscovite	23,95	25,52	18,59	25,79	19,23	21,95
Total	100	100	100	100	100	100

III.2.1.2. Géochimie

Les argiles latéritiques de la zone de Garoua-Boulaï, présentent de fortes teneurs en SiO₂ (48,11 - 49,52 %) et modérées en Al₂O₃ (25,68 - 27,30 %). Les teneurs en Fe₂O₃sont faibles (6,39 - 8,13 %). L'oxyde de titane TiO₂ est présent en proportion faible (1,13 - 1,58 %) La sommes des bases est relativement faible (MnO + MgO + CaO + Na₂O + K₂O + P₂O₅) ? 2,5 %. Les matériaux de termitières de la zone de Garoua-Boulaï ont des teneurs fortes en SiO₂ (42,89 - 47,17 %), modérées en Al₂O₃ (27 - 29,27 %) et faible en Fe₂O₃ (7,61 - 8,29 %). Les teneurs en TiO₂ sont comprises entre 1,30 à 1,55 %. La sommes des autres oxydes est faible (MnO + MgO + CaO + Na₂O + K₂O + P₂O₅) ? 1,1 %.

Les argiles latéritiques de Kalaldi présentent de fortes teneurs en SiO₂ (37,80 %), modérées en Al₂O₃ (28,82 %) et faible en Fe₂O₃ (12,94 %). La teneur en TiO₂ est faible (2,16 %). La sommes des autres oxydes est faible (MnO + MgO + CaO + Na₂O + K₂O + P₂O₅) ? 0,50 %. Les matériaux de termitières de la zone de Kalaldi ont des teneurs modérées en SiO₂ (31,72 %) et Al₂O₃ (31,50 %). Les teneurs en Fe₂O₃ (14,15 %) et en TiO₂ (2,06 %) sont faibles. La sommes des autres oxydes est faible (MnO + MgO + CaO + Na₂O + K₂O + P₂O₅) ? 0,50 %.

III.2.2. Caractérisation géotechnique

III.2.2.1. Granularité

Les résultats de l'analyse granulométrie des matériaux étudiés sont rendus par les courbes de la figure 18. L'exploitation de ces courbes montre que les argiles latéritiques de la zone de Garoua-Boulaï sont constituéesde graviers(0,15 - 0,34 %), sables (13,76 - 24,81 %), limons (17,30 - 34,58 %) et argiles (40,27 - 68,78 %). Les matériaux de termitières sont constituésde graviers(0,17 - 0,18 %), sables (15,83 - 15,94 %), limons (15,51 - 26,96 %) et argiles (56,92 - 70,47 %) (Tab.6).

Les argiles latéritiques de la zone de Kalaldi sont constituées de graviers(5,01 %), sables (13,85 %), limons (43,37 %) et argiles (38,77 %). Les matériaux de termitières sont constitués de graviers(0,81 %), sables (20,63 %), limons (38,98 %) et argiles (39,58 %) (Tab. 6).

Tableau 5. Données d'analyses chimiques en éléments majeurs (%) des zones d'études

Oxydes	Ld	Kal-T	Kal-Al	Tyo-T	Tyo-Al	Ysi-T	Ysi-Al
SiO₂	0,04	31,72	37,80	47,17	49,52	42,89	48,11
TiO₂	0,01	2,06	2,16	1,54	1,58	1,34	1,13
Al₂O₃	0,02	31,50	28,82	27,00	25,68	29,27	27,30
Fe₂O₃	0,01	14,15	12,94	7,61	6,39	8,29	8,13
MnO	0,002	0,044	0,046	0,02	0,031	0,055	0,018
MgO	0,01	0,10	0,10	0,24	0,25	0,22	0,16
CaO	0,006	0,021	0,016	0,022	0,99	0,220	0,009
Na₂O	0,02	0,07	0,05	0,10	0,11	0,06	0,06
K₂O	0,01	0,11	0,09	0,62	0,70	0,23	0,16
P₂O₅	0,002	0,145	0,138	0,070	0,075	0,091	0,083
PF	-	19,81	17,54	14,91	14,95	16,65	14,81
Total	-	99,73	99,7	99,30	100	99,34	99,97
SiO₂/ Al₂O₃	-	1,01	1,31	1,75	1,93	1,47	1,76
Fe₂O₃ / Al₂O₃	-	0,45	0,45	0,28	0,25	0,28	0,3

Matériaux	Graviers Ö> 2 mm (%)	Sables 20 um < Ö ? 2 mm (%)	Limons 2 um < Ö ? 20 um (%)	Argiles Ö< 2 um (%)
Ysi-T	0,17	15,94	26,96	56,92
Ysi-Al	0,34	24,81	34,58	40,27
Tyo-T	0,18	15,83	13,51	70,47
Tyo-Al	0,15	13,76	17,30	68,78
Kal-T	5,01	13,85	43,37	38,77
Kal-Al	0,81	20,63	38,98	39,58

III.2.2.2. Limites d'Atterberg et indice de plasticité

Les résultats des limites dAtterberg et de l'indice de plasticité des matériaux étudiés sont présentés dans le tableau 7.

Les argiles latéritiques de la zone de Garoua-Boulaï ont une valeur de LL de 47 %. Les valeurs de l'indice de plasticité sont de 15 et 20 % respectivement pour Tyo-Al et Ysi-Al. Les matériaux de termitières ont des valeurs de de limites de liquidité de 49 et 53 % respectivement pour Tyo-T et Ysi-T. Les correspondantes d'indice de plasticité sont de 18 et 23 % respectivement(Tab. 7).

La valeur de la limite de liquidité des argiles latéritiques de la zone de Kalaldi est de 47 %. La valeur correspondante d'indice de plasticité est de 16 %. Le matériau de termitière de la zone de Kalaldi a une valeur de LL de 51 % et une valeur correspondante d'indice de plasticité de 18 % (Tab. 7).

III.2.2.3. Bleu de méthylène (VBS)

Les résultats de l'essai de bleu de méthylène des matériaux argileux étudiés sont présentés dans le tableau 8. Les matériaux argileux latéritiques ont des valeurs de VBS compris entre 1,15 et 1,50 g/100g.Les matériaux de termitières ont des valeurs de VBS dede 1,93 ; 1,87 et 1,33 g/100g pour Ysi-T ; Tyo-T et Kal-T, respectivement(Tab. 8).

III.2.2.4 Matière organique

Les résultats du test d'identification de la matière organique (MO) des matériaux étudiéssont présentés dans le tableau 8. Les matériaux latéritiques présentent des valeurs de MO de 6,19 ; 11,14 et 9,25 % pour Ysi-Al, Tyo-Al et Kal-Al respectivement. Les matériaux de termitières ont des valeurs de MO de 7,16 ; 6,23 et 11,09 % pour Ysi-T, Tyo-T et Kal-T respectivement. (Tab. 8).

III.2.3. Caractérisation physique

III.2.3.1. Couleurs

Les matériaux ont des couleurs rouges (Kal-T et Kal-Al), jaune jaunâtre (7.5YR6/6) (YSI-Al), jaune olive (Tyo-Al), brun fort (7.5YR4/6) et brun (Ysi-T et Tyo-T).

Tableau 7.Valeurs des limites de liquidité des limites de plasticité et de l'indice de plasticité

Echantillons	Limite de Liquidité (LL en %)	Limite de Plasticité (LP en %)	Indice de Plasticité (IP en %)
Ysi-T	53	30	23
Ysi-Al	47	27	20
Tyo-T	49	31	18
Tyo-Al	47	32	15
Kal-T	51	33	18
Kal-Al	47	30	16

Tableau 8. Résultats de la valeur du bleue de méthylène, de la densité réelle et de la matière organique des matériaux étudiés

III.2.3.2. Retrait linéaire

Les résultats du retrais linéaire des matériaux étudiés sont présentés dans le tableau 9. Les valeurs du retrait linéaire des argiles latéritiques sont de 2,3 ; 1,1 et 1,8% pour Ysi-Al, Tyo-Al et Kal-Al respectivement. Les valeurs du retrait linéaire des matériaux de termitièresont de 0,7 ; 2,4 zt 1,9 % pour Ysi-T, Tyo-T et Kal-T respectivement (Tab. 9).

III.2.3.3. Absorption d'eau

Les valeurs d'absorption d'eau(WA) des blocs de terre sont de 21,06 et 22,99 % pour Kal-Al et Kal-T respectivement (Tab. 9). Lesvaleurs de WA des mélanges sont de 19,7 et 20,6 % correspondant respectivement à Kal 20 et Kal 40 (Tab. 10).

III.2.3.4. Masse volumique

Les différentes mesures prises sur les éprouvettes d'adobes et des blocs de terre ont permis d'avoir des valeurs de masse volumique des matériaux étudiés. Les valeurs de masse volumique des éprouvettes des matériaux étudiés vont de 1,72 à 1,85 g/cm² pour les blocs de terre comprimée (Tab.9) et de 1,56 à 1,67 g/cm²pour les adobes (Tab. 11).

III.2.3.5. Coefficient d'abrasion

Les valeurs du coefficient d'abrasion (Ca) des blocs de terre vont de 7,32 à 15,92 cm²/g (Tab.9). Les valeurs de Ca des mélanges sont comprises entre 4,35 et 10,80 cm²/g (Tab. 10). Les valeurs de Ca des adobes sont comprises entre 1,69 et 5,14 cm²/g (Tab. 11).

III.2.4. Caractéristiques mécaniques

III.2.4.1. Résistance à la flexion

Les valeurs de résistance à la flexion (RF) des blocs confectionnés à partir des matériaux étudiés sont représentés dans les tableaux 12, 13 et 14. Les valeurs de RF des blocs de terre sont comprises entre 1,40 MPa et 2,56 MPa (Tab. 12). Celles obtenuessur les adobes sont comprises entre 0,30 et 1,04 MPa (Tab. 13). Les valeurs de la résistance à la flexion des mélanges vont de 1,32 MPa (Kal 40) à 1,98 MPa (Tyo 20) (Tab. 14).

Paramètres	Ysi-T	Ysi-Al	Tyo-T	Tyo-Al	Kal-T	Kal-Al
Couleur à 105°C	7.5YR4/6	7.5YR6/6	7.5YR4/3	5Y6/6	2.5YR4/8	2.5YR4/8
Masse volumique( )	1,81	1,77	1,74	1,72	1,85	1,75
Absorption d'eau (%)	-	-	-	-	22,99	21,06
Retrait linéaire (%)	0,7	2,3	2,4	1,1	1,9	1,8
Coefficient d'abrasion (cm²/g)	15,92	4,72	11,09	7,99	7,82	7,32

Paramètres	Ysi-T	Ysi-Al	Tyo-T	Tyo-Al	Kal-T	Kal-Al
Masse volumique (g/cm³)	1,67	1,63	1,66	1,61	1,56	1,65
Absorption d'eau (%)	-	19,32	-	-	23,92	20,87
Coefficient d'abrasion Ca (cm²/g)	5,14	1,69	5,39	2,49	3,52	2,17

Tableau 14. Résultats des analyses mécaniques et du coefficient d'abrasion des mélanges

III.2.4.2. Résistance à la compression

Les valeurs de la résistance à la compression (Rc) des blocs confectionnés à partir des matériaux étudiés sont présentées dans les tableaux 12, 13 et 14. Les valeurs de Rc des blocs de terre comprimée vont de 4,46 à 6,54 MPa (Tab. 12). Les valeurs de Rc des adobes sont comprises entre 1,5 et 3,83 MPa (Tab. 13). Les valeurs de Rc des mélangés sont comprises entre 5,5 et 7,21 MPa (Tab. 14).

CONCLUSION

L'analyse minéralogique des matériaux de Kalaldi et de Garoua-Boulaï montre que le quartz, la kaolinite la muscovite, l'anatase, la goethite et la gibbsite sont des minéraux communs à tous les matériaux. L'hématite est présente dans les matériaux de Kalaldi et dans les matériaux de termitière de Tyomo et de Yoko-Siré. La silice est l'oxyde dominant avec un pourcentage des fondants faible (CaO +

) ? 1% dans tous les matériaux. La géotechnique des matériaux étudiés donne des LL des matériaux étudiés supérieurs à 40 %, des LP > 25 % et des IP compris entre 15 - 24 %. Les résistances à la flexion pour les blocs demeurent tous inférieur à 2 MPa avec des valeurs de la résistance à la compression supérieur à 5 MPa. La signification de ces résultats sera consignée dans le chapitre suivant.

CHAPITRE IV ESSAI D'INTERPRETATION ET DISUSSION

INTRODUCTION

Le présent chapitre consistera à faire un essaid'interprétation de discussion des différents résultats obtenus.

IV.1. Minéralogie des matériaux

Les matériaux argileux de termitières et les matériaux argileux sont constitués de quartz, muscovite (minéraux primaires), kaolinite gibbsite, goethite, et accessoirement d'anatase. L'hématite n'est présente que dans les matériaux de termitières. Les principaux pics présents dans les diagrammes sont caractéristiques du quartz, kaolinite, gibbsite et muscovite. Ces pics sont bien marqués dans les matériaux, ce qui traduit leur bonne cristallinité (Abba Touré et al., 2001). Le quartz est le minéral le plus représenté dans ces matériaux. La présence de quartz associée à la kaolinite traduit le caractère acide des roches du milieu environnant (Velde, 1995). L'hématite proviendrait de la déshydratation de la goethite dans les matériaux d'altération. Les teneurs élevées en quartz pourraient être attribuées à la résistance de ce minéral à l'altération ou à la libération de silice par les silicates primaires. La formation de la kaolinite peut être due à la précipitation supergène de la silice et de l'alumine (Ndjigui, 2008).Par ailleurs, la présence de la kaolinite contribue à rendre les matériaux plus plastiques, permet un bon façonnage et un bon séchage des briques de terre crue (Doat et al., 1986).

Ce cortègeminéralogique est différent de celui obtenu sur gneiss à Monatélé et Ebebda dans la région du Sud Cameroun (Onana et al., 2016). Et de celui obtenu sur granite et gneiss au Benin (Laibi, 2017).

La composition minéralogique des matériaux de termitières diffère de celle obtenue sur les matériaux de termitières du Bukina Faso (Millogo et al., 2011), de la République Démocratique du Congo (Mujinya et al., 3013) et des matériaux de termitières développés sur gneiss en Inde (Kandasami et al., 2016).Ces différences peuvent être dues à la nature du substratum et à la position géographique des différentes zones.

IV.2. Géochimie

Les matériaux argileux latéritique et les matériaux de termitières étudiés sont constitués majoritairement de silice alumine et fer : ce sont des silico-alumino-ferrugineux à prédominance silicique (Fig. 19). La sommes de ces trois oxydes (SAF) est plus grande dans les matériaux de Garoua-Boulaï (plateau du sud Cameroun)comparée à celle des matériaux de Kalaldi (plateau de l'Adamaoua). La somme élevée de ces oxydes dans les matériaux de Garoua-Boulaï par rapport aux matériaux de Kalaldi peut être due à la différence de climat des deux grands domaines.Cette somme est similaire à celle obtenue sur les argiles latéritiques dans le plateau sud Cameroun(Abomo, 2015 ; Ntouala et al., 2016 ; Awoumou, 2018). Les matériaux de termitières étudiés sont plus ferrugineux que les matériaux argileux superficiels. Les matériaux de termitières ont des valeurs en SiO₂+ Al₂O₃ + Fe₂O₃? 82 %. Ces valeurs sont inférieures à celles des matériaux de termitières de Bukina-Faso(SiO₂+ Al₂O₃ + Fe₂O₃ = 97,52 %) (Millogo et al., 2011) et du Nigéria (SiO₂+ Al₂O₃ + Fe₂O₃ = 88,61 %) (Elinwa, 2018) (Fig. 20).

Les teneurs en alumine sont le plus souvent corrélées à la présence de la gibbsite et des minéraux argileux tels que la kaolinite. Les teneurs élevées en fer témoignent de la coloration rougeâtre des matériaux étudiés. Les matériaux de termitières ont des teneurs en fer élevées par rapport aux matériaux de termitières du Bukina-Faso (2,49 %) (Millogo et al., 2011) et de la Tanzanie (3 %) (Mahaney et al., 1996).

La somme des bases (CaO + Na₂O +K₂O + MgO) des matériaux étudiés est très faible. La faible proportion de ces oxydes est due au fait que ces éléments sont rapidement lixiviés au cours de l'altération (Nguessi, 2015). L'oxyde de titane TiO₂existant en proportions comprises entre 1,10 et 2,10%, confirme la présence de l'anatase (Pialy, 2009).

Le rapport silice/alumine des matériaux Kal-Al (1,01) et Kal-T (1,31) est très proche de celui des kaolins purs (1,1) (Laibi et al., 2017). Le taux élevé d'alumine et la faible teneur en éléments alcalins (K2O et Na2O) des matériaux étudiés indiquent la possibilité d'être utilisé comme matière première pour la confection de produits réfractaires (Sagbo et al., 2015). La présence du fer ferrique (8,13 - 14,18 %) confirme la présence des oxydes de fer tel que l'hématite et la goethite (Wouatong et al., 2016). De même, le rapport Fe₂O₃/Al₂O₃ ? 1 % dans les matériaux étudiés traduit la présence non négligeable des oxydes de fer tels que la goethite et l'hématite (Arib et al., 2008).

IV.3. Paramètres géotechniques

IV.3.1. Analyse granulométrique

L'analyse granulométrique des différents matériaux fait ressortir les classes granulométriques allant du gravier à l'argiles avec des teneurs élevées en argiles. La teneur élevée en argiles dans les matériaux leur confère une bonne aptitude à la confection des tuiles et des briques (Ntouala et al., 2016). Pour la fabrication des briques crues, les matériaux argileux doivent avoir un pourcentage de fraction granulométrique constitué de 15 - 25 %

Figure 19.Position des matériaux étudiés dans le diagramme SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃

Figure 20. Position comparée des matériaux étudiés dans le diagramme SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃d'argiles, 20 - 30 % de limons et 45 - 65 % de sables (Doat et al., 1991). D'après ces derniers aucuns des matériaux étudiés ne se prêtes à la fabrication des briques crues. Selon le diagramme de classification belge (Fig. 21)les matériaux étudiés de la zone de Garoua-Boulaï sont des argiles sableuses tandis que ceux de la zone de Kalaldi sont des argiles lourdes. La projection des matériaux étudiés dans le diagramme ternaire de Winkler (Fig. 22) montre que les matériaux Ysi-Al, Kal-Al et Kal-Tse prêtent à la fabrication des blocs creux à parois mince, tandis que les matériaux Tyo-Al, Tyo-T et Ysi-T ne sont pas aptes comme matériaux de construction.

Les teneurs en sable des argiles latéritiques étudiés (13,76 - 24,81 %) sont inférieuresà celles obtenues sur les argiles latéritiques de la région d'Ayos (43 % et 48 % respectivement)(Ntouala et al., 2016) et supérieures à celles obtenues sur les argiles latéritiques développées sur roches sédimentaires des régions d'Etigbo au Benin(3 %) (Laibi et al., 2017).

La granulométrie des matériaux de termitières des zones étudiés, Ysi-T, Tyo-Tet Kal-T est différente de celle obtenue sur matériaux de termitières dans la région de Kofila au Bukina Faso(46 % de sable, 44 % de limon et 10 % d'argile)(Millogo et al., 2011). Elle est également différente de celle obtenue sur les matériaux de termitières de Tanzanie (38 % de sable, 32 % de limon et 30 % d'argile) (Mahaney et al., 1996).

IV.3.2. Limites d'Atterberg et indice de plasticité

La plasticité constitue un paramètre principal pour déterminer la convenance d'une terre (Jiménez et Guerrero, 2007). Pour la fabrication des blocs de terre comprimée (BTC), les matériaux doivent avoir un IP compris entre 3 et 28 et une LL comprise entre 25 et 50 (Guérin, 1985 ; AFNOR, 2001). D'après ces derniers, les matériaux Ysi-AL, Tyo-T, Tyo-Al et Kal-Al sont aptes à la fabrication des blocs de terre comprimée alors que les matériaux Ysi-T et Kal-T ne se prêtes pas à la fabrication des BTC.Les valeurs de LL et de IP des argiles latéritiques sont comparables à celle obtenues sur les argiles latéritiques développées sur rochesmétamorphiques dans la région de Monatélé (LL = 46 et 32 % et IP = 17 et 10 %) et d'Ebebda (LL =44 et 49 % et IP = 18 et 17 %) (Onana et al., 2016) et Batouri (Onana et al., 2019).Elles sont inférieures à celles obtenues à Nanga Eboko (60 et 23 %), Batchenga (68 et 35 %) et Ebebda (82 et 46 %) (Nzeukou Nzeungang et al., 2014). Les valeurs des paramètres (LL et l'IP) des matériaux de termitières étudiés sont supérieurs à celles obtenues sur les termitières du Bukina Faso (LL = 20 % et IP = 11 %) (Millogo et al., 2011)et à celles des matériaux de termitières de l'Inde (LL = 20 % et IP = 11 %) (Kandasami et al., 2016). Elles sont également

Figure 21. Position des matériaux étudiés dans le diagramme de classification belge (Bah et al., 2005

Figure 22.Position des matériaux étudiés dans le diagramme de Winkler. (A) briques denses, (B) briques perforées verticalement, (C) tuiles et briques de maçonnerie, et (D) Blocs creux à parois minces

supérieures à celles obtenues sur les matériaux de termitières du Nigéria (LL = 20 % et IP = 11 %) (Elinwa, 2018). Les argiles de termitière sont plus plastiques que les argiles latéritiques ceci est due au fait que lors de la construction du monticule, les termites améliorent la plasticité de ces argiles avec leurs sécrétions (Berry et al., 2009) ce qui leur confère des propriétés de moulage meilleures que celles des argiles latéritiques (Millogo et al., 2011).

La position des matériaux dans l'abaque de plasticité de casagrande(Fig. 23)montre que les matériaux Tyo-T, Tyo-Al et Kal-Al sont des limons et sols organiques peu plastiques alors que les matériaux de Yoko Siré sont des argiles moyennement plastiques (Ysi-Al) et des limons très plastiques (Ysi-T). Le matériauKal-T est un sol organique très plastique. La projection des matériaux étudiés dans l'abaque de Bain et Highlye montre que ces derniers ont des propriétés de moulage acceptables(Fig. 24, 25).

IV.3.3. Bleu de méthylène

Les matériaux étudiés ont des valeurs de VBS allant de 1,20 g/100g à 1,93 g/100g. Ces valeurs sont dans l'intervalle 0,2-2,5 g/100g. Les matériaux étudiés sont des sols limoneux. Ces valeurs sont semblables à celles obtenues à Akonlinga par Edang, 2014 sur l'argile latéritique (2,00 g/100g). Elles sont inférieures à celle du matériau d'Etigbo (3,2 g/100g) (Laibi et al., 2017).

IV.3.4. Matière organique

Les teneurs en matière organique des matériaux étudiés sont inférieures à 10 %. Par contre, la teneur en MO des matériaux de Tyo-Al et de Kal-T sont supérieure à 10 % (11,14 et 11,09 % respectivement). Ces matériaux sont des sols faiblement organiques (Ysi-T, Ysi-Al, Tyo-T et Kal-Al) et des sols moyennement organiques (Tyo-Al etKal-T) (Léreau, 2006). Ces valeurs sont supérieures à celles obtenues par Laibi et al., 2017 sur les matériaux des régions de Baka (1,33 %) et d'Etigbo (2,67 %). La teneur en matière organique des sols pour la fabrication des briques crues ne doitpas dépasser les 2 % (Rigassi, 1995). Sur la base de ce critère, les matériaux étudiés ne se prêtes pas à la confection des briques crues.

IV.4. Paramètres physique et hydrique

IV.4.1. Couleur et retrait linéaire

La coloration rouge et jaune des matériaux est due à la présence de la goethite et de l'hématite.

Figure 23. Position des matériaux argileux dans l'abaque de plasticité de Casagrande

Figure 25.Position comparéedes matériaux dans l'abaque de Bain et Highlye (1966)

Le retrait linéaire évalué des éprouvettes de sols est faible ? 3 %, cela se situe dans la fourchette acceptable attendue pour les matières premières céramiques traditionnelles (Mijinyawa et Omobowale, 2013). La valeur faible du retrait linéaire dans les blocs témoigne de la présence du quartz, de la kaolinite et de l'absence des minéraux gonflants (Tardy,1993 ; Andrade et al., 2011 ; Millogo et al., 2011). En effet, lors du séchage, les boues de kaolinite ont beaucoup moins de retrait que l'argile gonflante de type smectite (Tardy, 1993 ; Andrade et al., 2011). Les valeurs du retrait linéaire des matériaux de termitières étudiés sont inférieures à celles obtenues sur les matériaux de termitières du Bukina-Faso (? 5 %) (Millogo etal., 2011) et du Nigéria (5,6 %) (Mijinyawa et Omobowale, 2013).

IV.4.2. Masse volumique

Les valeurs de la masse volumique des échantillons sont faibles sur les blocs adobes. Les valeurs de ce paramètre augmententsur les blocs de terre comprimée. Cette évolution de la valeur de la masse volumique est due à la force de pression requise pour confectionner les blocs de terre comprimé. L'augmentation de l'énergie de compaction permet de diminuer la teneur en eau optimale et par conséquent d'augmenter la masse volumique(Attom, 1997).

IV.4.3. Absorption d'eau

Le test d'absorption d'eau n'a pas été positif sur la totalité des matériaux, certains se sont désintégrés enmoins d'une heure dans l'eau. Les matériaux de Kalaldi ont été positif à ce test. Les matériaux de Kalaldi ont des valeurs d'absorption d'eau inférieur à 25 %. Ils sont donc aptes pour la fabrication des briques denses (Souza et al., 2000).

IV.4.4. Résistance à l'abrasion

La valeur de résistance à l'abrasion (Ca) des blocs d'adobes des différents matériaux est faible avec une valeur maximum de 5,39 cm²/g pour le matériau de termitière de Tyomo (Fig. 26). Ces valeurs sont faibles par rapport à celles obtenues sur les blocs de terre comprimée (4,72 et 15,92 cm²/g)(Fig. 27). L'augmentation de la résistance à l'abrasion dans les blocs de terre comprimée peut être justifiée par la différence d'énergie de compactage utilisée pour leur fabrication comparée à celle utilisée pour la confection des blocs adobes. En effet, l'augmentation de la résistance à la compression entraine également celle de la résistance à l'abrasion (Rashad et al., 2014 et Wang et al., 2017).

Figure 27. Coefficients d'abrasion du BTC confectionné à partir des matériaux étudiés et des mélanges

IV.5. Caractéristiques mécaniques

IV.5.1. Résistance à la flexion

La force d'un matériau en terme général équivaut à la contrainte à laquelle le matériau peut résister (Mbumbia et al., 2000). Les valeurs des résistances à la flexion (RF) des matériaux sont faibles et comprises entre 0,3 et 1,4 MPa pour les adobes (Fig. 28). Ces valeurs vont de 1,40 à 2,56 MPa pour les blocs de terre comprimée et pour les blocs comprimés des mélanges, elles vont de 1,32 à 1,98 MPa (Fig. 29). Les valeurs de RF des argiles latéritiques ne varient presque pas avec l'ajout des matériaux de termitières. Ces valeurs augmentent légèrement avec l'ajout de 20 % de matériaux de termitières et elles diminuent avec l'ajout de 40 %. La norme brésilienne recommande une valeur de RF supérieure à 2 MPa pour la confection des briques denses (Souza et al., 2002). En se basant sur cette norme, les matériaux étudiés et leur mélanges ne sont pas aptes à la fabrication des briques denses. Seul le matériau de termitière de Yoko Siré (2,56 MPa) se prête à la confection des briques denses. Les matériaux de termitières étudiés ont des valeurs de RF supérieures à celles des matériaux de termitière du Bukina-Faso (1,3 MPa) (Millogo etal., 2011) (Fig. 27).

IV.5.2. Résistance à la compression

Les valeurs des résistances à la compression (Rc) des adobes vont de 1,05 à 3,83 MPa (Fig. 30). Elles sont inférieures à celles obtenues sur les blocs de terre comprimée des mêmes matériaux (4,08 et 6,54 MPa) (Fig. 31). Les valeurs de Rc des argiles des matériaux de termitières étudiés sont inférieures à celles des argiles latéritiques. Ceci s'explique par la plasticité plus élevée dans les matériaux de termitières que dans les argiles latéritiques. La masse volumique élevée dans les blocs de terre comprimée des matériaux étudiés peut aussi être un facteur responsablede cette variation de la résistance à la compression. En effet la résistance à la compression augmente avec la plasticité d'une terre et sa masse volumique après compactage (Lavie, 2019). Les valeurs de Rc des argiles latéritiques augmentent avec l'ajoutdes matériaux de termitières à l'exception de matériaux de kalaldi dont la Rc baisse après ajout de 40 % des matériaux de termitières. Les matériaux de termitières étudiés ont des valeurs de Rc supérieure à celles des matériaux de termitières de l'Inde (1,5 MPa)(Kandasami et al., 2016)et inférieures à celles des matériaux de termitières du Bukina-Faso (5,1 MPa)(Millogo etal., 2011) et du Nigéria (5,8 MPa) (Mijinyawa et Omobowale, 2013). Il a été démontré que, pour garantir une stabilité mécanique minimale, la résistance à la compression des blocs de terrecomprimée (BTC) doit être supérieure à 1,3 MPa (Cid-Falceto et al., 2012). Pour les blocs de

Figure 29. Résistances à la flexiondu BTC confectionné à partir des matériaux étudiés et des mélanges

Figure 31.Résistances à la compression du BTC confectionné à partir des matériaux étudiés et des mélanges

terre stabilisée, le code australien spécifie un minimun de résistance à la compression de 2,0 MPa testée à sec (Mbumbia 2000). Tous les matériaux étudiés ont des valeurs supérieures à cette exigence à l'exception de l'adobe de Ysi-Al qui lui a une résistance à la compression de 1,5 MPa. La norme britannique exige un minimun de résistance à l'écrasement de 5 MPa pour la construction en terre. D'après cette norme, tous les blocs adobes des matériaux étudiés ne sont pas aptes à la construction en terre. Par contre, les blocs de terre comprimée confectionnés à partir des matériaux de Ysi-T, Ysi-AL et Tyo-Al sont appropriés. Le BTC façonnés à partir des mélanges sont appropriés pour la construction en terre.

CONCLUSION

Les matériaux étudiés sont constitués de quartz, kaolinite, muscovite, gibbsite, goethite anatase et hématite. Ces matériaux sont constitués majoritairement de silice, alumine et fer. Ce sont des silico-alumino-ferrugineux. Les analyses géotechniques par les limites d'Atterberg montre que ces matériaux sont des limons et sols organiques peu plastiques (Tyo-T, Tyo-Al et Kal-Al), des argiles moyennement plastique (Ysi-Al) et des limons très plastiques (Ysi-T). Ces matériaux ont des propriétés de moulage acceptable. La granularité des matériaux étudiés indique que ces derniers sont des argiles sableuses (Tyo-T, Tyo-Al, Ysi-Al et Ysi-T) et des argiles lourdes (Kal-T et Kal-Al). Ces matériaux sont aptes pour la fabrication des blocs creux à parois minces (Ysi-Al, Kal-T et Kal-Al). Les valeurs faibles du retrait linéaire des blocs de matériaux étudiés sont dues à la présence du quartz et la Kaolinite. Les matériaux de Kalaldi sont aptes pour la confection des briques denses d'après leurs taux d'absorption d'eau.Les propriétés mécaniques des blocs adobes analysés sont faibles.Les valeurs de ces propriétés évoluent avec la compaction du matériau. Les valeurs des résistances à la flexion indiquent que seul les matériaux de termitières de Yoko Sirésont aptes pour la confection des briques denses. Les valeurs de la résistance à la compression du BTC façonné à partir des matériaux étudiés et des mélanges indiquent que ces matériaux sont aptes pour laconstruction en terre. Les matériaux de termitières sont des matériaux plus résistant que les argiles latéritiques environnantes.

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES

Les secteurs d'études se localisent pour celui de Kalaldi dans la région de l'Adamaoua Cameroun qui appartient au plateau de l'Adamaoua où il règne un climat tropical humide d'altitude qui lui donne une végétation du type soudano-guinéen d'altitude. Le socle est constitué des formations métamorphique et magmatique donc notre secteur d'étude à un socle gneissique à biotite et amphibole recouvert par des sols faiblement ferralitiques de couleur rouges. En ce qui concerne le deuxième secteur d'étude Garoua-Boulaï, il se trouve dans la région de l'est Cameroun qui appartient au plateau sud Cameroun. Le climat qui règne dans ce secteur est un climat équatorial et tropical de transition, il appartient au sous bassin de la Kadéi qui est le fleuve principal, il décrit un réseau hydrographique dense et dendritique. Son est constitué de...recouvert par des sols identiques à ceux de Kalaldi.

Des matériaux d'argiles latéritiques et de termitières ont été prélevés dans les localités de Kalaldi, Tyomo et Yoko-Siré. Dans chacune de ces localités, une argile latéritique et un matériau de termitière y ont été prélevés. Des analyses minéralogiques, géochimiques et géotechniques ont été fait sur chacun de ces matériaux et des essais de caractérisations physique et mécanique ont été réalisés sur les blocs adobes et les blocs comprimés. Ces analyses ont été faites dans l'optique de caractériser ces matériaux en vue de leur utilisation en construction des bâtiments.

Du point de vue minéralogique ces matériaux révèle la présence de quartz, kaolinite, gibbsite, goethite muscovite et anatase qui sont des minéraux communs à tous les matériaux. L'hématite présent dans les matériaux de Kalaldi et dans les matériaux de termitière de Tyomo et Yoko-Siré.

Du point de vue géochimique les éléments majeurs dominant des matériaux sont la silice suivie de l'alumine et du fer avec un rapport de silice/alumine ? 2 et celui du fer/alumine ? 1. Les teneurs en fondant(CaO,

), sont faibles dans tous les matériaux.

Les analyses géotechniques donnent à ces matériaux des limites de liquidité (LL) > 40 % et des indices de plasticité (IP) compris entre 15-24 %. Ces matériaux sont des limons et sols organiques peu plastiques (Tyo-T, Tyo-Al et Kal-Al), des argiles moyennement plastique (Ysi-Al) et des limons très plastiques (Ysi-T) avec des propriétés de moulage acceptable. D'après la distribution granulométrique, tous les matériaux étudiés sont considérés comme des argiles sableuses (Tyo-T, Tyo-Al, Ysi-Al et Ysi-T) et des argiles lourdes (Kal-T et Kal-Al) avec une granulométrie étalée. Certains de ces matériaux sont aptes pour la fabrication des blocs creux à parois minces (Ysi-Al, Kal-T et Kal-Al).

Les propriétés mécaniques des blocs de terres analysés sont faibles en ce qu'il s'agit des blocs adobes. Les valeurs de ces propriétés augmentent avec la compaction du matériau et des mélanges (en ce qui concerne la résistance à la compression). Les matériaux de termitières sont des matériaux plus résistante que celles des argiles latéritiques environnantes.

Des travaux supplémentaires doivent être envisagés pour l'amélioration des qualités de ces matériaux dans le domaine de la construction civique.

- l'étude de la pétrologie de la roche mère pour comprendre mieux le processus d'altération des zones d'études,

- la cuisson des matériaux et/ou une stabilisation chimique afin d'améliorer les forces de liaison entre les grains et par conséquent l'augmentation des propriétés physiques et mécaniques

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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