CONCLUSION GENERALE

Le travail effectué dans le cadre de ce mémoire décrit la caractérisation des argiles de Nyangezi en vue de leur utilisation dans la fabrication industrielle et semi-industrielle des briques. Il présente donc un double intérêt : scientifique et industriel, et contribue à la promotion des matériaux locaux et au développement de la région. 

Les sédiments utilisés dans cette étude proviennent du bassin de la Mugera dans lequel la sédimentation fluviatile a conduit à la mise en place des alluvions qui comblent les fonds des marécages sur plusieurs mètres d’épaisseur. Dans ce bassin s’effectue une  intense activité dans la production artisanale des briques. 

Les investigations de terrain menées par forage à la tarière (manuelle), ont permis de discriminer cinq principaux faciès d’argiles à savoir : l’argile verte, l’argile brunâtre, l’argile brune, l’argile noire et l’argile grise. En outre, ces investigations ont permis une estimation des réserves en argiles des différents gisements étudiés, nous avons obtenu des estimations suivantes: 522 326 m³ ; 316 280 m³ et 846 951 m³ respectivement pour les étendues étudiées dans le site de Choga, Karhundu et Kumwami. Tenant compte du facteur de compaction de

20% et de la dimension d’une brique de 22X10X7Cm, ces réserves peuvent produire : 276 533 091 ;  164 301 423 ; 439 974 587 briques respectivement pour le site de Choga, Karhundu et Kumwami.

Les analyses géochimiques ont montré que ces échantillons sont composés essentiellement de SiO2 (46-54%), Al2O3 (20-34%) et Fe2O3 (2-14%). Le taux de TiO2 et en alcalins est faible respectivement de  (0,7-2,4%) et (1-3%). La quantité de CaO, SO3 et MgO dans ces argiles est très faible. Ces trois éléments sont en trace dans les matériaux étudiés. Ces argiles sont donc non réfractaires, cuisent avec une couleur foncée essentielle une couleur rouge brique, la plage de la température de cuisson doit être prise entre 900 et 1100°C afin d’avoir un matériau répondant aux exigences de l’industrie du bâtiment. Leur faible taux de concentration en carbonates et en sulfates leurs confèrent des caractéristiques protectrices de l’environnement en réduisant l’émission dans l’atmosphère des gaz à effet de serre notamment le soufre et le dioxyde de carbone lors de la cuisson.

Ces argiles présentes des caractéristiques géochimiques compatibles pour une utilisation dans l’industrie de la brique.

L’analyse granulométrique a montré que les échantillons analysés contiennent une granulométrie étalée faites de trois fractions granulométriques à savoir : argile, limon et sable respectivement dans les proportions de 20-40%, 20-50% et 10-45%. Les argiles grises et noires contiennent une proportion en fraction argileuse moins importante par rapport aux argiles brunes, verte, et brunâtre. La caractérisation de ces argiles les classe dans le domaine limonoargileux. Ces argiles étudiées présentent leurs aptitudes en tant que matière première utilisée dans la fabrication des briques creuses. Leur utilisation pour la fabrication des briques pleines, 

nécessiterait d’amener par mélange avec des matériaux sableux,  leur composition en limons grossiers et sable fin compris entre 60 et 70%.

Les essais de consistances montrent que la limite de liquidité, limite de plasticité et l’indice de plasticité des cinq faciès d’argiles étudiés ont des valeurs en teneur en eau respectivement de  32-63%, 15-30% et 16-40%. Ainsi, les argiles noires et brunâtres sont reconnues comme étant très plastique par la classification de cassagrande alors que les argiles vertes, grises et brunes sont moyennement plastiques. L’argile grise étant moins plastique nécessite une petite quantité d’eau au façonnage pour permettre sa mise en forme. Les argiles noires et brunâtre qui sont très plastiques peuvent être traité par ajout des sable quartzeux qui sont inerte du point de vu réactivité à l’eau dans le but de réduire leur plasticité.

Les essais technologiques menés ont permis de mettre en évidence les propriétés post-cuisson des briques en ce qui concerne le retrait linéaire des briques au séchage et à la cuisson, la perte feu qui est une réduction massique de la brique au cours de la cuisson et le taux d’absorption en eau qui traduit la présence d’une certaine porosité dans la brique créé pendant la cuisson.

Ainsi, les cinq faciès montrent des retraits variant entre 4,6 et 9,2%. Les matériaux argileux en étude montrent un retrait inférieur au seuil d’admissibilité pour leur utilisation dans l’industrie de la brique cuite. Néanmoins  une faible amélioration par ajout des matériaux inertes peut-être envisager pour les facies brunâtre et noire qui montre un retrait important et qui ont été reconnue très plastique par les essais de consistances. 

Le domaine de variation du taux d’absorption et de la perte au feu se trouve respectivement dans les intervalles de  16 et 37% et 5-15,5%. Ces deux paramètres montrent une certaine corrélation positive dans le cas des matériaux argileux. Les faciès d’argiles vertes, brunâtres et brunes montrent des taux d’absorption en eau ainsi que des pertes en poids conforme à la production industrielle des briques en terre cuite. Cependant, une contamination des argiles noires et grises par la couche de tourbe a provoqué des taux d’absorption et des pertes en poids élevés. Ces deux faciès nécessitent donc un traitement pour diluer cette matière organique et diminuer par conséquent ces deux paramètres pour les remettre dans les limites d’acceptabilité pour la fabrication de la brique.

En faisant une comparaison des caractéristiques des faciès des matériaux argileux étudiés, nous pouvons en dégager que l’argile verte et brune sont de meilleurs qualité pour leur utilisation à l’état naturel. Viennent ensuite les argiles et brunâtres grise et en fin l’argile noire.

En générale, le sol de Nyangezi est favorable à la production des briques creuses. b. Perspectives

Les études menées dans le cadre de ce mémoire ont montré l’intérêt que présentent les argiles de Nyangezi dans la production de la brique. A l’issue de ce travail d’étude, certains axes mériteraient des approfondissements. Il serait intéressant pour mieux comprendre le comportement des argiles étudiées au cours de différentes phases de fabrication des briques et par conséquent guider au mieux le procédé de fabrication ainsi que le type de traitement le mieux indiqué pour améliorer la qualité des briques.  A titre d’illustration :

• Analyse minéralogique qui par la connaissance des minéraux argileux constitutifs des faciès pourraient rendre plus aisé l’interprétation des résultats.
• Test de cuisson des briques à plusieurs températures pour mieux comprendre la variation des propriétés technologiques de la matière première en fonction de la température de cuisson.
• Essais de résistance à la compression des briques cuites : dans le but de mettre en évidence leur résistance aux surcharges. Cet essai dicte leur utilisation sur des bâtiments en étages même en l’absence d’une ossature en béton armé.
• Compléter avec des études à faire sur des échantillons de briques produites artisanalement, pour comparer avec les résultats des tests faits sur des briques fabriquées de façon "modern".

Dans le cadre de la valorisation de ces argiles et la promotion du secteur de production des briques, certaines recommandations peuvent être formulées à savoir :

• Aux fabricants d’utiliser pour la cuisson des fours fermés assurant une bonne répartition de la température à son sein.
• De faire une extraction de l’argile selon les faciès et dans le cas d’un mélange, de bien homogénéiser les matériaux mélangés. Ceci dans le but d’éviter une dispersion inégale des propriétés physico-chimique au sein d’une même brique pouvant conduire à une destruction localisée au sein de celle-ci.
• Les matériaux du site de Kapapa qui contiennent des proportions en sable quartzeux importante peuvent être utilisés comme matériaux inerte pour réduire la plasticité et le retrait de la matière première.
• Aux fabricants artisanaux de procéder à la fabrication des briques creuses au lieu des briques pleines comme c’est observable dans les différents chantiers de production.
• Au gouvernement et aux investisseurs potentiels de penser à une exploitation industrielle de ces gisement car regorgeant d’énormes réserves d’argiles dans le but d’améliorer la productivité.