Table de matières
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Nyangezi est située à 30 Km au sud de la ville de Bukavu en bordure de la rivière Ruzizi; cette dernière est la frontière entre le BURUNDI, RDC et le RWANDA. Elle décrit un polygone de 30 km de côté autour de Nyangezi (figure. 03) (Villeneuve, 1977).
Fig. 03 : carte de délimitation du secteur d’étude
Ce secteur fait partie du bassin de la Mugera, l’un des affluents de la Ruzizi dont la confluence se situe à une vingtaine des kilomètres au Sud de Bukavu. Nyangezi est compris entre les méridiens 28° 45’ et 29° Est et les parallèles 2° 35’ et 2° 50’ Sud (Ilunga, 1991). Nyangezi se trouve dans le groupement de Karhongo, territoire de Walungu, dans la chefferie de Ngweshe.
Il est limité :
Faisant partie de la région des montagnes et des hauts plateaux du Sud du lac Kivu, le secteur de Nyangezi appartient à la Zone intertropicale. Ses caractéristiques climatiques sont : des températures annuelles moyennes de 21,5° et des précipitations abondantes, le module pluviométrique moyen annuel est entre 1000 à 2000 mm et même plus. Le rythme saisonnier est caractérisé par l’alternance de deux saisons notamment la saison pluvieuse (9 mois de Septembre à Mai) et la saison sèche. La répartition des pluies y est très variable suivant les années (Villeneuve, 1994).
Grzybowski et al. (1986), ont distingué 3 types de reliefs dans le secteur de Nyangezi :
Villeneuve, 1977 et Chorowicz et Na Bantu, 1980 pour expliquer la genèse de ce relief de montagne postulent pour une interaction entre deux évènements tectoniques, l’un souple précambrien et l’autre cassant, responsable de la mise en place du rift Est africain.
Nos quatre sites (Choga, Karundu, Kumwami et Kapapa) sont localisés dans la cuvette de Mugera.
Les eaux du groupement de Karhongo appartiennent au bassin du fleuve Congo via deux grandes rivières dont la Ruzizi (au Nord). Ces cours d’eau et affluents prennent leurs sources dans les montagnes et traversent des vallées encaissées entre les montagnes jusque dans ces grandes rivières. Dans le secteur de Nyangezi, situé au Nord du groupement de Karhongo, la rivière principale est la Mugerha qui draine vers la rivière Ruzizi presque toutes les eaux de cette entité avec les affluents comme Mukubyo, Bishalalo, Chihanda, Kagorhe, Kansise, Chibaya, Muzinzi, Chidasa, Muhyu. (Grzybowski et al, 1986).
La géologie de Nyangezi montre que la majorité de ce secteur est occupée par le socle précambrien très diversifié recouvert partiellement par des épanchements volcaniques, des alluvions fluviatiles ou lacustres et des plages éluvionnaires. (Villeneuve, 1974, 1977). Notre étude porte sur les formations superficielles notamment les alluvions.
Ces alluvions comblent le fond des vallées et des marécages sur plusieurs mètres d’épaisseur ; ce sont principalement des argiles rouges ou noires. Des périodes de sédimentation calme sont témoignées par la présence rythmée de ces dépôts. Ces périodes ont été suivies par une période d’érosion torrentielle, elle-même consécutive au rajeunissement des reliefs engendrés par la tectonique du graben.
Les alluvions du marais de Mugera, les plus importants par sa superficie, permettent de distinguer des dépôts contemporains des épanchements volcaniques et de dépôts actuels ou subactuels.
I.3.1. Présentation sur les argiles
Pour mériter le nom d’argile, une roche doit présenter plus de 50% de minéraux argileux, silicates d’alumine hydratés qui constituent des feuillets, et dont la taille des grains minéraux est inférieure à 2µm.
Outre les minéraux argileux, l’argile pourra contenir des carbonates (calcite, dolomies), des silicates (quartz, feldspaths, micas), plus rarement des sulfates, de la matière organique ou des oxydes de fer.
Les propriétés physiques (plasticité, absorption, etc.) et géochimiques d’une argile sont conditionnées par la chimie et la minéralogie des minéraux argileux en présence mais aussi, par les autres constituants dont la concentration pourra être pénalisante suivant les différentes utilisations. (Barthelemy et al ; 2006).
Le matériau argileux est utilisé dans plusieurs domaines parmi lesquels on trouve le domaine de la céramique. Les différents secteurs de la céramique se classent en deux catégories: le groupe de la céramique « grossière » ou « de construction » qui comprend les secteurs des briques et tuiles, des tuyaux en grès, des produits réfractaires et des granulats d’argile expansée et le groupe de la « céramique fine » ou de la « céramique traditionnelle et industrielle », qui regroupe les secteurs des carreaux pour sols et murs, des céramiques ornementales, des appareils sanitaires, des céramiques techniques et des abrasifs inorganiques.
Le terme « terres cuites » est utilisé pour désigner les briques et les tuiles à base d’argiles et lesquelles servent de matériaux dans nombreuses branches du bâtiment et de la construction. (Mathy ; 2000).
I.3.2. Classification des minéraux argileux
Les minéraux argileux représentent des minéraux cristallisées basés sur l’empilement de deux types de feuillets : des feuillets siliceux (silice SiO2) : Couche de tétraèdres de silice et des feuillets hydro-alumineux (Al(OH))3 : Couche d’octaèdres d’alumine hydratée. L’empilement de ces feuillets aboutis à la formation des certaines variétés des minéraux argileux dans lesquels les liaisons inter-foliaires sont assurées soit par des couches d’eau, des cations hydratés ou bien soit, par des cations anhydres comme l’illustre le schéma de la figure 04.
Figure. 04: Représentation schématique de quelques groupes des minéraux argileux (Gaombalet ; 2004)
I.3.3. Gitologie de l’argile
Les minéraux argileux sont formés aux dépens des roches de la croûte terrestre, au cours d’un processus d’altération complexe, soit :
La nature des minéraux formés varie en fonction de la nature de la roche-mère, du climat, mais aussi, des conditions de drainage (les smectites sont par exemple caractéristiques des milieux confinés). Les minéraux argileux peuvent aussi être formés par précipitation chimique en milieu marin ou lagunaire (illite).
Deux types de gisement d’argiles pourront être rencontrés suivant que l’argile reste sur place (gîte résiduel) ou est transportée en milieu aquatique (gîte sédimentaire), signalons que ce dernier peut être continental (fluviatile, lagunaire) ou marin.
Alors que les gisements résiduels ont une morphologie irrégulière, les gisements sédimentaires, sont en général plus réguliers et étendus en raison d’une homogénéisation et d’un classement au cours du transport. Ils présentent cependant, des variations latérales ou verticales liées aux rythmes climatiques en contexte épicontinental, voire même au processus sédimentaire. (Barthelemy et al ; 2006).
I.3.4. Caractéristiques des principaux matériaux utilisées dans le domaine de la brique
La propriété que possède l’argile de former avec l’eau, dans des proportions adéquates, une pâte liante et ductile, que l’on peut modeler et cuire afin d’obtenir sans déformation des produits finaux durs et sonores est dictée par le principe de fabrication de la brique. Les matières premières employées en terre cuite peuvent appartenir principalement à deux catégories (El Yakoubi, 2006):
I.3.5. Exigences technologiques
Bien que des normes d’utilisation des argiles dans les divers secteurs de la céramique notamment celui de la brique varient d’un pays à un autre, les exigences technologiques reposent souvent sur la granulométrie, la plasticité, la composition chimique et/ou minéralogique (Khalfaoui et al, 2009; Murray, 2007; Strazzeraet al. 1997).
L’étude granulométrique d’un matériau naturel, devant servir dans le secteur de la brique est d’une importance capitale car c’est d’elle que dépendent grandement les caractéristiques des produits finis qui en dérivent. La composition granulométrique des argiles intervient donc pour une part importante dans leurs aptitudes au façonnage, au séchage et à la cuisson. En effet, un sol est constitué, généralement, par des mélanges en proportions variables de quatre fractions : graviers, sables, limons et argiles (Ceratec, 1987 et 1997 ; Cratere, 1991 et 1995) :
Chaque particule d’argile est entourée par un film d’eau absorbée très fortement. Ceci donne à l’argile sa cohésion et l’essentiel de sa résistance mécanique. L’argile confère donc aux produits finis sa cohésion et agit comme liant entre les éléments plus grossiers qui constituent le squelette
Les trois premières fractions énumérées se caractérisent par leur stabilité en présence de l’eau. Secs, ils ne présentent pas de cohésion suffisante et de ce fait, ne peuvent être utilisés seuls comme matériaux. Une adjonction d’argile s’avère donc nécessaire. Une quantité d’au moins 40% en argile peut suffire pour produire des briques cuites et/ou de tuiles de très bonne qualité (Wetshondo, 2012).
Les limites d’Atterberg ou limites de consistance déterminent les états de consistance d’un sol qui servent à identifier et à classifier les sols fins. La consistance d’un sol varie de façon continue selon la teneur en eau : lorsque celle-ci augmente, le sol passe successivement de l’état solide à l’état plastique puis à l’état liquide. Ces limites, qui s’expriment en pourcentage d’eau, sont : la limite de plasticité et la limite de liquidité. Ces limites fournissent des informations complémentaires à celles obtenues par la granulométrie.
Par ailleurs, la limite de plasticité pour différents échantillons donne une valeur approximative sur la quantité d’eau nécessaire lors de façonnage des briques (extrusion), sans tenir compte des adjuvants. Ces essais permettent d’anticiper pour économiser la quantité d’eau nécessaire dans la production des briques. (Faycal, 2013).
La composition chimiques et les proportions des éléments chimiques des argiles jouent un rôle primordial dans la qualité des produits fini .Parmi les éléments à éviter dans la matière première, surtout si celle-ci est destinée à la production des briques et tuiles, on peut citer notamment (El Ouahabi, 2013) :
I.3.6. Procédés industriels de la fabrication de la brique cuite
La fabrication de la brique cuite passe par plusieurs phases à savoir : l’extraction de la matière première, la préparation de la pâte, le façonnage, le séchage et la cuisson de la brique. (Confère figure 05) (El Ouahabi, 2013).
Le choix du matériel et de la méthode d’extraction dépend de la nature et la configuration du gisement (dureté et pente du gisement). Elle se fait soit à l’aide de pelles mécaniques, des pelles chargeuses, des bulldozers, des scrapeurs, etc.
Le transport peut se faire soit par voie routière ou voie ferrée et le stockage se fait selon les lithologies ou couches d’argiles.
Elle consiste à éliminer les impuretés, à l’émietter de l’argile, à la formation des mélanges, à l’homogénéisation et à l’humidification. Toutes ces différentes phases de la préparation sont assurées aux moyens d’appareils de broyage, de distribution, de malaxage (mélangeurmouilleur).
Consiste à donner à la brique la forme voulue à partir de la pâte plastique obtenue lors de la préparation. Il se fait soit par moulage, soit par pressage à la filière ou soit par étirement selon le type de brique à fabriquer.
Après la mise en forme une partie de l’eau contenue dans la brique façonnée est extraite par séchage naturel (au soleil) ou artificiel (par des séchoirs). Cette eau étant généralement
composée de celle que contenait l’argile à la carrière et de celle qui a été rajoutée au moment de la préparation. Les produits subissent une réduction de volume et acquièrent la dureté qui permet leur manutention.
La cuisson se réalise dans des fours dans des fours tunnels. Elle donne aux produits séchés leurs caractéristiques finales adaptées à leur utilisation pour la construction. Il s’agit donc de contrôler plusieurs paramètres qui influencent la phase de cuisson tels que la température, la durée de cuisson et l’atmosphère à l’intérieur du four. L’action de la chaleur sur les pâtes plastiques obtenues par mélange de plusieurs constituants, conduit à une série de transformations physico-chimiques irréversibles. Ces transformations modifient la texture et la structure du matériau pour obtenir un produit qui possède un certain nombre de qualités propres à l’usage demandé.
Figure 05 : schéma de fabrication industrielle de la brique en terre cuite (El Ouahabi, 2013)
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