INTRODUCTION

1. a) Problématique du travail

En général, les ressources naturelles minérales sont classées en quatre catégories : les substances énergétiques, les métaux et roches métalliques, les substances précieuses et les minéraux industriels (Dunhamet Scott, 1994 ; Njoya, 2007).  En RDC,  ces ressources minérales naturelles sont abondantes,  et sont réparties inégalement à travers les 26 provinces du pays.

Les argiles à brique, les minéraux industriels, utilisés dans l’industrie de la brique  comme matière première,  figurent parmi  les substances classées en carrières par le règlement minier de la RDC (Journal Officiel de la RDC, 2003, en son deuxième article). 

Cependant, on constate que la quasi-totalité des investissements des sociétés minières nationales et/ou multinationales œuvrant en RDC, est orientées vers les métaux de base et les substances minérales précieuses. La filière de la céramique  pourtant très prometteuse et qui utilise comme matière première des substances minérales industrielles compte parmi les secteurs les moins développés, inexistant dans la majeure partie du pays. Cette filière n’est représentée que par   le domaine de la céramique grossière (briques et tuiles) dans lequel la fabrication est effectuée de manière artisanale. Le domaine de la céramique fine (carreaux, porcelaine, sanitaire, etc.) est inexistant sur toute l’étendue de la République, dont l’approvisionnement provient d’une importation. (Wetshondo, 2012).

La ville de Bukavu, chef-lieu de la province du Sud-Kivu, connaît, ces dernières années, une forte pression démographique qui  contribue à accroître le problème de la rareté de logement d’une large partie de ses habitants. Ce facteur réduit  la marge de manœuvre d’une bonne  partie de la population dans son accès à un habitat décent et s’oppose donc au rêve d’un habitat définitif qui est au centre des préoccupations ou des aspirations des Bukaviens.

Cette explosion démographique dans la ville de Bukavu ainsi que les exigences liées à la tectonique de la région entrainent un besoin  de  la construction de qualité. Ce dernier impose un approvisionnement en matériaux de construction  de bonne qualité conférant aux infrastructures confort, esthétique et durabilité.

Il faut aussi noter que la ville de Bukavu est située dans la région du Rift Est Africain qui est sismiquement actif, cela constitue un défi  vis-à-vis de la qualité des matériaux de construction en général et celle des briques cuites en particulier car les briques constituent les matériaux phares utilisés dans la construction de bâtiments à Bukavu et ces briques sont produites non loin de la ville. Le défi  à relever est donc de fournir à la population en pleine croissance des briques répondant aux normes parasismiques.

En effet, la brique cuite est un matériau de construction en  forme de parallélépipède rectangle,  qui est  fabriqué à base d’une pâte d’argile façonnée, séchée et ensuite cuite dans un four à une température voulue. A une certaine température, les granules constitutifs de l’argile commencent à  fondre et à s’agglutiner. On obtient alors un produit dur et chimiquement inerte qui, soumit à une atmosphère agressive, ne manifeste que des très faibles perturbations. Il existe plusieurs critères de classification des briques en terre cuite, selon leurs utilisation (briques apparentes, briques à enduire), selon la technique de façonnage utilisée (briques pressées, les briques étirées),  leur types (briques creuses, briques perforées et les briques pleines).

Ainsi, la brique cuite suite à ses caractéristiques (physico-chimiques appréciables: bonnes résistance mécanique, faible absorption en eau, planéité des faces, rectitude des arêtes, faible dilation à l’humidité, etc.) trouve son utilité dans des nombreuses branches du bâtiment et de la construction. Elle est utilisée depuis plusieurs millénaires, sa première utilisation date de 3000 ans avant notre ère en Mésopotamie. Elle s’est, par la suite, transmise à travers les civilisations et les générations  jusqu’à l’heure actuelle (Harrat, 2007).

Au Sud-Kivu, la brique en terre cuite est le principal matériau de construction utilisé dans les zones urbaines, ces briques sont majoritairement produites de manière artisanale en utilisant : des bois de chauffe, des méthodes basées sur des  simples observations pour la sélection des matières premières et des techniques  rudimentaires de fabrication. Cela a une influence sur l’environnement notamment la déforestation et l’émission des gaz à effet de serre lors de la cuisson  ainsi que sur la qualité des produits finis commercialisés (Nshimiye, 2015).  Il faut toutefois signaler que seule, l’unité Cubaka Business utilise un four à feu ascendant avec des sciures comme combustibles récupérées des scieries locales. Certaines unités produisent des briques durant toute l’année tandis que pour d’autres, la  production est saisonnière, elles produisent  durant la saison sèche seulement faute de matériels pour protéger les briques avant leur cuisson. La production totale annuelle est de plus de 200 000 000 briques avec plus de 80% au Sud de la ville de Bukavu. (Cirhuza et al, 2016).

Le présent travail portera sur les problèmes liés à la qualité des briques approvisionnées dans la ville de Bukavu ;  la plupart des briques utilisées dans la construction proviennent des briqueteries de Nyangezi.  Une observation sommaire sur des bâtiments dans la ville de Bukavu et sur les sites de production artisanale des briques à Nyangezi montre que ces briques sont le plus souvent de mauvaise qualité entachées de certains défauts de fabrication notamment la mal formation ou déformation des produits  finis conférant peu d’esthétique, une faible compacité occasionnant des casses et une faible résistance à l’eau (Figure 1 et 2). Ces défauts sont dus à la méthode de fabrication rudimentaire et des techniques de reconnaissance des sols peu efficaces fondées sur une simple observation visuelle et une expérience douteuse.

Figure 01 : Quelques défauts dans la  fabrication  des briques relevés sur certaines constructions dans la ville de Bukavu ainsi que sur le site de production lors du défournement.

A et B : dégradation physique des briques au contact avec l’eau  par perte de sa cohésion ; C : efflorescence qui est une transformation des sels par perte de leur eau de cristallisation en devenant ainsi pulvérulents ; D: brique non entièrement cuite.

Figure 02 : Pertes, en termes de production, relevées  sur les sites de production artisanale des briques à Nyangezi. A : casses et briques  cuites enregistrées lors d’un défournement à Choga. B : mal formations des briques  après cuisson dans une unité de production à Karhundu.

Pour mener à bon port notre travail, nous nous sommes posé les questions suivantes :

• Quelles sont les caractéristiques géotechniques et géochimiques des sols des sites de production des briques de Nyangezi ?
• Ces caractéristiques sont-elles adaptées à la fabrication des briques de bonne qualité ?
• Le cas échéant, quels procédés d’amélioration adopter pour améliorer leurs qualités ?
• Les quantités de matières argileuses de sites à étudier sont-elles suffisantes pour le développement des grandes productions des briques dans la région ?
• Quels sont les comportements de la brique après et au cours de la cuisson (perte en poids, retrait, absorption en eau) ?

1. b) Choix et intérêt du sujet

Le choix de ce sujet a été motivé par les éléments suivants : 

• La brique est le matériau de construction le plus couramment utilisé dans la construction à
• La nécessité de contribuer à l’amélioration de la qualité des briques utilisées dans la construction à Bukavu d’autant plus qu’elle se situe dans une zone sismiquement active.
• La présence à Nyangezi de nombreux sites de fabrication artisanale des briques utilisées dans les constructions à Bukavu.

De ce fait, une étude préalable sur la qualité du sol exploité à Nyangezi, permettra de réduire la contrainte de la fabrication  voire même l’annuler dans le meilleur des cas, accroitre la productivité des briques mais aussi et  également enrichir les données bibliographiques sur la géologie du secteur d’étude par la caractérisation de son sol. 

Objectifs

• Objectif général

Ce travail a pour objectif la reconnaissance et la caractérisation  des matériaux argileux de

Nyangezi en vue de contribuer  à l’amélioration de la qualité des briques produites artisanalement pour la promotion  des matériaux locaux de construction. Ø Objectifs spécifiques :

• Caractérisation géotechniques et géochimiques (composition en éléments majeurs) des argiles pour déterminer leur aptitude comme matière  première utilisée dans la fabrication industrielle et semi-industrielle des briques dans les sites étudiés; 
• Quantification des argiles disponibles dans ces sites étudiés;
• Envisager des méthodes d’amélioration de ces matières premières en cas d’incapacité d’utilisation à l’état naturel ;
• Expérimenter la fabrication des briquettes en utilisant les matières premières pour la détermination de : de la perte au feu des briquettes, du retrait linéaire au séchage et à la cuisson, du taux d’absorption en eau.

1. c) Subdivision du travail

Hormis l’introduction et la conclusion, ce travail est subdivisé en 3 chapitres à savoir :

• Le premier chapitre qui porte sur les généralités : sur le secteur d’étude (géologie et géographie), sur les argiles et sur les briques (principales caractéristiques des argiles utilisées dans la fabrication des briques, exigences technologiques, procédés de fabrication)
• Le deuxième chapitre, présente la méthodologie utilisée tout au long des différentes phases de ce travail pour atteindre les objectifs fixés.
• Le troisième chapitre, axé sur la présentation, l’interprétation et la discussion de nos résultats.