Substituts ou alternatives de briques utilisées pour la construction en Inde

Substituts ou alternatives aux briques utilisées pour la construction en Inde !

Selon une étude, notre pays a besoin d'environ 60 milliards de briques chaque année et si aucun substitut approprié n'est trouvé, cela épuiserait environ 1600 x 10 ⁶ kN de champs d'argile ou d'autres terres agricoles par an.

Il va ainsi rendre stériles environ 3000 hectares de terres fertiles. On peut imaginer l'étendue des dommages qui seront causés avec la demande de briques requises par l'industrie de la construction qui augmente continuellement en raison des besoins énormes en logements, de la croissance démographique, etc. Cela entraînera également l'érosion des sols fertiles, la dégradation des sols et la perturbation de l'écologie.

L'industrie de la construction indienne a ressenti le besoin de rechercher une alternative appropriée aux briques principalement pour les raisons suivantes :

(i) Gaspillage élevé pendant le transport ;

(ii) Absorption d'eau élevée des briques ;

(iii) Incohérence dans la taille des briques ;

(iv) Augmentation du coût du combustible des fours ;

(v) Indisponibilité de main-d'œuvre qualifiée ; etc.

Il est possible de produire à l'heure actuelle une variété de briques à partir de matériaux autres que l'argile et les briques ainsi produites peuvent être regroupées dans les trois catégories suivantes :

(1) Blocs de béton

(2) Briques de cendres volantes

(3) Briques de silico-calcaire ou de silicate de calcium.

Chacune de ces catégories sera maintenant brièvement décrite. On peut mentionner qu'il est possible de fabriquer ces produits en quantités suffisantes et peut-être même de meilleure qualité que celles exigées par l'industrie du bâtiment.

1. Blocs de béton  :

Matières premières :

Les matériaux nécessaires à la fabrication des blocs de béton sont des granulats, des ciments et de l'eau.

Les agrégats de divers types ont été utilisés à des degrés divers de succès et ils comprennent les pierres concassées, les graviers, les cendres volcaniques, les scories moussées, le clinker de four, etc. Les granulats sont sélectionnés en tenant compte du poids, de la texture ou de la composition de l'unité conçue. La résistance, la texture et l'économie du bloc de béton dépendent du classement soigneux de l'agrégat. Si l'agrégat disponible localement est approprié, il aidera à réaliser l'économie.

Le ciment utilisé est du ciment Portland ordinaire. L'eau requise est l'eau potable normale.

Fabrication :

Les usines entièrement automatiques sont disponibles pour la fabrication de blocs de béton à haute résistance. Ces machines automatiques produisent des blocs de béton de qualité supérieure. Mais ils impliquent un gros investissement en capital.

Les machines à commande manuelle sont également disponibles et peuvent être installées sur le site du projet lui-même, ce qui réduit encore le coût de transport des blocs de béton du lieu de production au lieu d'utilisation réelle.

Les processus impliqués dans la fabrication des blocs de béton sont les suivants :

(i) Sélection et proportion des ingrédients :

Le critère principal de sélection des ingrédients est la résistance souhaitée du bloc. Plus la proportion de gros granulats est élevée, plus la résistance de la quantité de ciment utilisée sera élevée.

(ii) Mélange des ingrédients :

Le mélange des granulats, du ciment et de l'eau doit être fait très soigneusement. Le mélange doit de préférence avoir lieu dans un mélangeur mécanique. Pour le malaxage manuel, il faut veiller à ce que le ciment et les granulats soient d'abord bien mélangés à l'état sec et que l'eau soit ensuite ajoutée progressivement.

(iii) Placement et vibration :

Le béton mélangé est introduit dans la boîte de moule jusqu'au niveau supérieur et il est garanti que la boîte est remplie uniformément. La vibration du béton se fait jusqu'à ce qu'il se soit uniformément installé dans la boîte de moule.

(iv) Durcissement :

Le bloc est arrosé après environ un jour de coulée et il est poursuivi pendant un minimum de 7 jours et de préférence jusqu'à 28 jours. Plus la période de durcissement est longue, meilleur sera le bloc.

Avantages :

L'utilisation de blocs de béton comme élément de maçonnerie peut être observée sur de nombreux chantiers en raison des avantages suivants :

(i) Cela augmente la surface de tapis du bâtiment en raison de la faible largeur des blocs de béton par rapport au mur de maçonnerie en brique.

(ii) Il offre une meilleure isolation thermique, une meilleure résistance au feu et une meilleure absorption acoustique.

(iii) Elle se traduit par l'économie de précieuses terres agricoles qui sont utilisées pour la fabrication de briques.

(iv) Les blocs peuvent être préparés de telle manière que les joints verticaux puissent être décalés automatiquement et ainsi la supervision du personnel est réduite.

(v) La construction de maçonnerie en blocs de béton est plus facile, plus rapide et plus solide que la maçonnerie en briques.

(vi) La forme et la taille parfaites du bloc de béton rendent le travail d'un maçon beaucoup plus simple.

(vii) Il y a des économies dans la construction de mortier car le nombre de joints est réduit.

(viii) L'utilité peut être encore augmentée en produisant les éléments de maçonnerie en blocs de béton armé (RCB). Les blocs sont pourvus de deux trous pour placer des barres d'armature appropriées et la structure avec des unités RCB pourrait résister en toute sécurité au vent et aux tremblements de terre, si elle est conçue. Les poutres et les colonnes traditionnelles peuvent être complètement éliminées et la structure avec des unités RCB peut être plus esthétique.

Utilisez :

Au vu des avantages, la technique de construction de la maçonnerie en blocs de béton peut être adoptée à grande échelle pour les logements de masse et divers projets de génie civil.

2. Briques de cendres volantes  :

Les briques en cendres volantes sont une alternative prometteuse aux briques conventionnelles.

3. Briques de silico-calcaire ou de silicate de calcium  :

Les briques de silicate de calcium autoclavées, connues sous le nom de briques silico-calcaires, ont été inventées par Van Derburgh en Angleterre dès 1866. Cependant, ces briques n'ont été produites à l'échelle commerciale qu'en 1898. Le code IS:4139:1989 du Bureau of Indian Standards traite de divers aspects de ces briques.

Matières premières :

Les matières premières suivantes sont nécessaires pour la préparation des briques silico-calcaires :

(i) Sable

(ii) Citron vert

(iii) Eau

(iv) Pigment.

(i) Sable :

Le pourcentage de sable dans les briques silico-calcaires varie de 88 à 92 %. Par conséquent, les propriétés des briques silico-calcaires sont principalement régies par les caractéristiques du sable. Pour obtenir des briques silico-calcaires de bonne qualité, le sable doit être bien calibré et il doit être exempt d'impuretés telles que les argiles, les matières organiques, les minéraux de la roche, les sels solubles, etc.

L'argile finement divisée, si elle est présente en très petite quantité de moins de 4 pour cent, offre les avantages d'un pressage plus facile, d'une densification et d'une texture plus lisse.

(ii) Citron vert :

Le pourcentage de chaux dans les briques silico-calcaires varie de 8% à 12%. La chaux doit être une chaux à haute teneur en calcium de bonne qualité. Il ne doit être ni sur-brûlé ni sous-brûlé.

(iii) Eau :

L'eau contenant plus de 0,25% de sel soluble ou de matière organique ne doit pas être utilisée pour la préparation de briques silico-calcaires. L'eau de mer est impropre à la fabrication de briques silico-calcaires.

(iv) Pigment :

Pour fabriquer des briques silico-calcaires colorées, un pigment colorant approprié doit être ajouté au mélange de sable et de chaux. La quantité de pigment varie de 0,2 à 3 pour cent du poids total de la brique.

Le tableau 4-6 montre les pigments pour obtenir des briques silico-calcaires de différentes couleurs.

Fabrication :

Suivez la procédure de fabrication des briques silico-calcaires :

(i) Le sable, la chaux et le pigment sont pris dans des proportions appropriées et ils sont soigneusement mélangés avec 3 à 5 pour cent d'eau.

(ii) Le matériau est ensuite moulé sous la forme de briques dans une presse à table rotative spécialement conçue sous pression mécanique. Le matériau est à l'état semi-sec et la pression varie de 31,50 à 63 N/mm ² .

(iii) Les briques sont ensuite placées dans une enceinte fermée et soumises à une pression de vapeur saturée d'environ 0,85 à 1,60 N/mm ² pendant 6 à 12 heures. Ce procédé est connu sous le nom d'autoclavage ou de traitement hydrothermal. Un autoclave est un cylindre en acier dont les extrémités sont hermétiquement fermées. Son diamètre et sa longueur sont respectivement de 2 m et 20 m.

L'interaction entre la chaux et le sable est fortement accélérée par l'augmentation de la température en présence d'une humidité élevée. La silice du sable et le calcium de la chaux réagissent avec l'eau pour former un composé cristallin connu sous le nom d'hydrosilicate de calcium. Par conséquent, ces briques sont connues sous le nom de briques de silicate de calcium.

(iv) Les briques sont sorties de la chambre et peuvent ensuite être expédiées pour être utilisées.

Avantages :

Voici les avantages des briques silico-calcaires :

(i) Si du plâtre doit être appliqué sur des briques silico-calcaires, la quantité de mortier nécessaire sera moindre car les briques sont de taille et de forme uniformes.

(ii) Les produits à base de silicate de calcium sont disponibles sous forme de briques, de blocs et de tuiles. Ils permettent ainsi des utilisations plus larges dans la construction de logements et de bâtiments.

(iii) Le travail de maçonnerie de ces briques offre aux architectes une flexibilité considérable pour produire des formes complexes, des dessins complexes et différentes finitions de surface donnant un effet visuel agréable.

(iv) Les matières premières de ces briques ne contiennent aucun sel soluble. Par conséquent, le problème de l'efflorescence ne se pose pas.

(v) Ces briques sont dures et résistantes avec une résistance à la compression d'environ 10 N/mm ² . Il est possible d'avoir des bâtiments à plusieurs étages avec des murs porteurs en utilisant ces briques. La résistance à la force sismique, s'il y en a, peut également être réalisée en prévoyant un renfort approprié.

(vi) Ces briques sont de couleur et de texture uniformes.

(vii) Ces briques peuvent être préparées là où l'argile est rare. En d'autres termes, l'adoption de ces briques soulage la pression sur les terres agricoles.

(viii) Ces briques ont une taille et une forme précises avec des bords droits et de véritables faces rectangulaires.

(ix) Ces briques ont de meilleures propriétés hydrofuges et des coefficients de réduction du bruit et elles offrent une protection contre le feu.

(x) Ces briques possèdent une couleur blanche avec une finition lisse et aident à réduire l'effet de la chaleur solaire sur les murs exposés.

(xi) Ces briques présentent un aspect propre et donc le plâtrage peut être évité.

(xii) L'utilisation de briques silico-calcaires colorées offre une finition permanente aux murs sans frais supplémentaires.

(xiii) Le gaspillage de produits à base de silicate de calcium est moindre, disons à un pour cent environ.

Inconvénients :

Voici les inconvénients des briques silico-calcaires :

(i) Ces briques ne conviennent pas à la maçonnerie au four car elles se désintégreront si elles sont exposées à la chaleur pendant une longue période.

(ii) Ces briques sont faibles pour offrir une résistance à l'abrasion. Par conséquent, ils ne peuvent pas être utilisés comme matériau de pavage.

(iii) Ces briques ne peuvent pas être utilisées pour les travaux de fondation car elles sont moins résistantes à l'eau que les briques en terre cuite.

(iv) Lorsque l'argile appropriée pour la fabrication de briques d'argile est disponible en abondance, ces briques s'avéreront peu économiques.

Facteurs réduisant les coûts de construction :

Cependant, on peut noter qu'il y a une réduction des coûts de construction d'environ 40 % en raison de divers facteurs tels que :

(i) Moins de gaspillage lors de la manutention et du transport,

(ii) Réduction des coûts d'entretien et évitement de la fourniture de pierres de façade,

(iii) Réduction du coût du mortier car la quantité de mortier nécessaire est inférieure à celle des briques d'argile conventionnelles,

(iv) Réduction de l'épaisseur des murs en raison d'une résistance à la compression plus élevée résultant en une plus grande surface de tapis pour chaque pièce,

(v) Économie due au coût du plâtrage en raison de la finition lisse, etc.

Utilisations :

Les briques silico-calcaires sont utilisées pour les travaux ornementaux et elles peuvent être utilisées à la place des briques d'argile ordinaires dans l'industrie du bâtiment. L'Allemagne compte plus de 200 usines produisant ces briques. Les autres pays dans lesquels l'industrie de la brique silico-calcaire est bien établie sont le Royaume-Uni, les Pays-Bas, le Danemark, les États-Unis, le Canada, l'URSS, la Suisse, la Pologne, la Roumanie, la Tchécoslovaquie, la Mongolie, le Vietnam, la Bulgarie, la Finlande, le Chili, le Koweït, l'Égypte, l'Australie , Afrique du Sud et pays du Moyen-Orient.

Ces briques ne sont pas encore devenues populaires en Inde, sauf dans l'État du Kerala où certaines structures sont construites à l'aide de ces briques. La production à grande échelle de ce type de matériau de construction n'a pas été possible dans notre pays en raison de la non-disponibilité de presses à haute capacité.