LES MATERIAUX

LES MATERIAUX

1.1) LES SABLES

Les sables sont des roches composées de petits grains insolubles dans l'eau, provenant
de la désintégration des roches siliceuses, granitiques calcaires ... -
Les sables naturels dont les grains présentent des arêtes arrondies par suite de l'usure
sont les plus utilisés en construction. On peut les classer en trois catégories, à savoir :
· Les sables d'oued : bonne qualité.
· Les sables de carrière : sont souvent mélangés avec des argiles et donc doivent
être lavés.
· Les sables de mer: sont fins et durs, mélangés de débris de coquillage et
contiennent des sels, de ce fait, ils sont peu souhaitables pour la construction.
Les sables seront un mélange de grains fins, moyens et gros dans la gamme 0,1 à 6,3
mm.
Les sables doivent être propres et exempts d'impuretés telles que charbon scories, gypse,
mica, bout de bois, feuilles mortes, etc.
La propreté des sables peut être contrôlée par un essai dit équivalent de sable (Cf N.M.
10-10-025 techniques des essais pour granulats eau de gâchage, contrôle des bétons).
Dans le cas des bétons la norme marocaine 10-01-008 bétons usuels donne les valeurs
minimales des équivalents de sable que l'on doit avoir pour chaque type de béton.
En cas de nécessité il faut laver le sable pour éliminer les matières solubles (argileuses,
sels, ...).
Un sable doit être propre, crissant sous la main, rude au toucher et ne doit pas tacher la
main.
Les sables trop fins (sable de dune) sont interdits car ils sont de grosseurs presque
identiques.

I-2) LES GRAVIERS ET LES GRAVILLONS

Ce sont des matériaux semblables aux sables mais constitués par des grains plus gros
dont les dimensions sont comprises entre 5 et 25mm. Ils sont de deux types :
· Les graviers naturels à grains arrondis sont d'origine naturelle et se trouvent dans
les oueds et les sols.
· Les gravillons sont artificiels et proviennent du concassage des roches dures ce
qui donne l'aspect anguleux à leurs grains.
Les graviers et gravillons de bonne qualité doivent être :
· Composés de matériaux durs.
· Exempts d'impuretés dont la présence risquerait de nuire à l'adhérence, à la
résistance, à l'étanchéité ou d'altérer les armatures. Le pourcentage d'impuretés
susceptible d'être éliminé par lavage ne doit en aucun cas dépasser 5%.
· En provenance des roches inaltérables à l'eau et au gel. Il est interdit d'utiliser des
granulats en provenance des roches feldspathiques ou schisteuses lorsqu’elles
sont susceptibles de se décomposer à l'air ou à l'eau.
· Composé le moins possible de grains de forme plate ou allongée.

1-3) LES CAILLOUX ET LES PIERRES CASSEES

Ils se différencient des graviers et des gravillons seulement par la grosseur des éléments
qui est couramment comprise entre 30 mm et 63 mm.
Moellon

1-4) LES MOELLONS ET LES PIERRES TAILLEES

Les pierres utilisées en construction sont extraites de carrière où les roches se rencontrent
en masse plus ou moins fissuré d’où l’on tire les blocs de forme et de dimension
quelconque. Ces carrières sont formées de roches sédimentaires comme les calcaires, les
marbres ……
Une pierre parfaite doit être homogène imperméable, résistante à l'écrasement, au choc et
à l'usure et doit rendre un son clair sous choc des marteaux ainsi, elle ne doit pas
comporter :
· de bousin ou partie tendre ;
· de cavités contenant des matières terreuses.
· de fils ou fissures fines.
Les moellons se présentent dans la maçonnerie à l'état de moellons bruts, de moellons
d'assise ou d'appareils.

I.4-1) Moellons bruts

Un moellon brut est un petit bloc irrégulier de pierre tel qu'il provient de la carrière mais
toutefois débarrassé de bousin (matière tendre ou pierre en formation qui l'enrobe).
Mur en moellons rustiques

I.4-2) Moellons d’assise ou d’appareil

Un moellon d’assise est une petite pierre de taille dont le volume ne dépasse pas 1/15 de
mètre cube et dont aucune arête n’a plus de 0.6 à 0.7 m de longueur.
Il suffit de tailler les éléments de pierre sur deux faces parallèles au lit de carrière pour
avoir un bon moellon d'assise. Les différentes parties d'un moellon sont les faces de:
· Parement.
· Joint.
· Lit.
· Derrière et la queue.
Le moellon peut se présenter avec une partie amoindrie. On dit alors que le moellon est
démaigri.
Suivant leur volume et la place qu'ils occupent dans une construction, les moellons sont
appelés :
· Carreau : une pierre disposée de façon que le parement soit plus long que la
queue.
· Parpaing : une pierre placée de manière que la queue soit plus longue que le
parement.
· Boutisse : une pierre qui traverse toute l'épaisseur du mur.
· Harpe : pierre taillée de façon à constituer l'angle d'une assise.

I.5) LES PIERRES DE TAILLES

Sont des pierres de grandes dimensions dont la hauteur varie généralement entre 0,30 et
0,60m. On les taille soigneusement avant la mise en place suivant les formes indiquées
pour chacune d'elles sur les plans de construction.
l-6) LES MARBRES
Sont des calcaires compacts à grains très fins, très homogènes durs et résistants
susceptibles d'être poli, de couleurs variées, blancs, gris, roses, noirs, très souvent veinés.
Ils sont employés en plaques pour revêtir les murs, les cheminées, les escaliers, ...
Ils ne doivent présenter aucune écorchure, éraflure ni de fil ou de fissure.

I-7) LES PRODUITS CERAMIQUES

I-7-1) Les briques

Les briques sont obtenues après moulage et cuisson plus ou moins poussée d'une pâte à
base d'argile et de sables fins, on réalise de cette façon des briques pleines ou creuses.
Les briques creuses présentent des parties évidées longitudinalement ce qui les rend plus
légères moins coûteuses que les briques pleines. Elles sont utilisées pour construire des
cloisons et des murs légers. Les briques plâtrières ont une épaisseur de 2,5 à 5,5 cm et
sont utilisés pour les cloisons.
II existe aussi des briques spéciales à rupture de joints, radiales pour cheminée....

I-7-2) Les tuiles

La couverture des bâtiments peut être réalisée au moyen d'éléments de terre cuite appelé
tuiles. On distingue les tuiles courbes qui se posent simplement en se recouvrant
partiellement les unes sur les autres et les tuiles plates à crochet qui sont les plus
employées.

I-8) LES AGGLOMERES

Les agglomérés constituent des blocs réalisés par l'association de granulats, de ciment et
éventuellement d'adjuvants. On distingue :
· Les blocs de granulats lourds réalisés à l'aide de granulats naturels lourds.
· Les blocs de granulats légers réalisés à l'aide de granulats artificiels ou de
granulats naturels légers.
Ces différentes catégories de blocs peuvent être soit pleines soit creuses.
Les épaisseurs réelles des blocs proposées dans le commerce varient de 5 à 32,50 cm.

I-9) LES LIANTS

Les liants sont des matières qui sont rendues temporairement plastiques afin de pouvoir
combler les vides et lier les matériaux servant à la construction. En durcissant ils
solidarisent ces matériaux avec une énergie suffisante pour que l'ensemble soit solide, et
résistant. Ils sont de deux sortes :
· Ceux composés de matières finement pulvérisées et rendues plastiques par
mélange avec de l'eau comme le plâtre, les chaux et les ciments.
· Ceux composés de matières organiques telles que les goudrons les bitumes et
les asphaltes.
Les liants à base minérale les plus employés possèdent la propriété (lorsqu'ils sont
"gâchés" avec de l'eau) de donner une pâte d'abord plastique, qui par suite d'un
phénomène chimique prend peu à peu de la consistance, on dit qu'elle fait prise.
Ensuite, cette pâte acquiert une résistance s'accroissant avec le temps, on dit qu'elle
durcit.

I-9-1) Les plâtres

Les plâtres sont du sulfate de chaux anhydre en poudre, provenant de la déshydratation
des pierres à plâtre suivi d'une pulvérisation plus au moins poussée.
On distingue cinq catégories principales :
· Catégorie des plâtres pour agglomérés (gros et fins) à durcissement rapide
servant pour fabriquer des briques ou carreaux de plâtre.
· Catégorie des plâtres gros de construction pour l'exécution des premières
couches d'enduit.
· Catégorie des plâtres fins de construction utilisés pour les couches de finition
d'enduit sur murs, cloisons et plafonds.
· Catégorie des plâtres à mouler et spéciaux permettant la confection des pièces
moulées pour réaliser des motifs de décoration.
Le plâtre possède des propriétés remarquables en ce qui concerne la résistance au feu et
à l'isolation.
Au point de vue du feu, le plâtre est un excellent matériau pour la protection contre
l'incendie et la résistance au feu, cette propriété, tient à ce que le plâtre subit sous
l'influence du feu, une transformation qui absorbe la chaleur au fur et à mesure de sa
transmission.
Enfin, au point de vue acoustique le plâtre, présente de remarquables propriétés
absorbantes.
Parmi les caractéristiques du plâtre, les caractéristiques physiques qui peuvent se
ramener aux points suivants :
Finesse de moulure, durée de prise et la rupture à la traction par flexion.
Le plâtre en poudre doit être bien blanc, homogène, bien propre et ne pas contenir de
grains durs. II doit être soigneusement abrité de l'humidité si on veut le conserver.

1-9-2) Les chaux

Les chaux s'obtiennent par la calcination de calcaires naturels. Ces derniers contiennent du carbonate de calcium CO3 Ca plus au moins pur suivant la nature et la proportion des

éléments autres que le carbonate de chaux. La cuisson donne des produits dont les
propriétés diffèrent. Le composant qui influe le plus sur ces propriétés est le silicate
d'alumine contenu dans l'argile.
Si dans les gisements, il n'y a pas ou peu de silicate d'alumine, on obtient les chaux
aériennes, c'est-à-dire le durcissement et la prise sont uniquement dus à l'action de l'air.
On a de la chaux grasse si les matériaux soumis à la cuisson sont des calcaires purs, ou
de la chaux maigres s’ils contiennent des éléments étrangers et spécialement du silicate
d’alumine (moins de 8 %).
Si la proportion de silicate (représenté par l’argile dans la roche primitive, ou par suite d'un
mélange artificiel) est suffisante, le produit est une chaux hydraulique c'est-à-dire que l'air
n'est plus l'agent capable de la prise qui a lieu tout aussi bien sous l'eau.
Si la proportion de silicate d'alumine est importante et que l'on trouve également (sous des
pourcentages d'ailleurs variables) de l'alumine, de l'oxyde de fer, de l'oxyde de
manganèse, etc. le produit est un ciment.
Des produits obtenus directement à partir de calcaires naturels appropriés sont :
– les chaux naturelles, notamment hydrauliques (XHN).
La plus grande partie des liants hydrauliques est néanmoins obtenue d'une manière
artificielle en mélangeant, en cuisant et en broyant un ensemble de constituants.
· Les chaux naturelles sont :
Chaux grasse (catégorie des chaux aériennes).
Chaux maigre (catégorie des chaux aériennes).
Chaux hydraulique.
· Si la chaux est trop éteinte : elle est dite noyée et risque de faire prise
difficilement.
· Si la chaux est insuffisamment éteinte : la prise est accélérée mais le mortier
gonfle et par suite se désagrège. Les chaux doivent être stockées à l'abri de la
pluie, de l'humidité du sol et du soleil.

1-9-3) Les ciments

Les ciments sont des poudres fines obtenues par la cuisson à haute température (vers
1450° C) et le broyage d'un mélange minérale (calca ire + argile en général).
Ces poudres constituées de sels minéraux anhydres instables (en particulier silicates et
aluminates de chaux) forment avec l'eau une pâte capable par "hydratation" de faire prise
et de durcir progressivement d'où le nom de liants hydrauliques par opposition avec "liants
aériens" (à base de chaux grasses et maigres) qui ne peuvent durcir qu'au contact de l'air.
Les constituants de base des ciments sont
Clinker.
Laitier.
Cendres.
Pouzzolanes.
Fillers.
· Ces différents produits sont ajoutés au clinker, en proportions diverses pour
constituer les catégories de ciment avec ajouts.
· On trouve dans la nature des calcaires contenant un pourcentage d'argile
convenable pour être transformés en ciment, ce sont les ciments naturels qui sont
les moins utilisés.

1-9-3-1) La prise

Le début de la prise correspond au moment où l'on constate une augmentation
relativement brusque de la viscosité de la pâte avec échauffement.
La fin de prise correspond au moment ou la pâte est devenue un bloc rigide; elle ne peut
se définir avec précision. Pour la plupart des ciments courants, le début de prise à 20°c se
situe entre 3 et 5 h.

1-9-3-2) Durcissement

Après la prise le phénomène d'hydratation se poursuit c'est la période de durcissement qui
est plus longue. Pour les ciments à durcissement rapide, on obtient après quelques jours
la presque totalité de la résistance mais pour d’autres ciments, le durcissement se poursuit
pendant des mois.
D'une façon générale, la chaleur accélère la prise et le durcissement, mais la dessication
est défavorable car elle peut empêcher l'hydratation complète du ciment. Le froid agit en
sens inverse et peut même stopper complètement la prise.

1-9-3-3) Différentes catégories de ciments

Les ciments sont répartis en famille selon les différents pourcentages des constituants de
base utilisés et suivant leur résistance à la compression mesurée à 28 j d'âge, d'ou les
tableaux synoptiques des caractéristiques des principaux ciments.

1-9-4) Les liants d'origines organiques

a/ Le goudron : c'est un liquide épais et noir provenant de la condensation des
produits volatiles dégagés pendant la distillation des houilles, tourbes
et végétaux.
b/ Le bitume : résulte d'une oxydation du pétrole. C'est une matière solide ou
pâteuse de couleur brune ou noire se trouvant en suspension dans
les pétroles bruns.
c/ L'asphalte : c'est une roche sédimentaire généralement calcaire naturellement
imprégnée de bitume.
d/ L'asphalte coulé : c'est un mélange d'asphalte naturel et de bitume naturel avec du
bitume pur.

1-9-5) Matériaux divers

Matériaux composés pour l'étanchéité.
· Les bitumes armés : ils sont composés d'une armature en toile de jute en fibre de
verre ou en mince feuille métallique enrobée de bitume. Les feuilles de bitumes
armés sont livrées en rouleaux de 10m de longueur et en quatre épaisseurs de
différents types.
Type 30, type 40, type 50, type 60, feuille pesant 4 kg/m2.
· Les chapes métalliques : elles sont constituées par une feuille d'aluminium de 5 à
8 mm d'épaisseur collée sur un feutre.
· Feutre bitume : c'est un feutre de fibre de laine de jute ou de coton imprégné de
produits bitumineux.
La feuille d'aluminium placée vers l'extérieur a pour rôle de protéger le feutre d'étanchéité
contre le vieillissement (rayons solaires ...). Les feutres bitumineux sont livrés sous deux
formes :
· Les feutres imprégnés présentant des surfaces noires.
Type 17 l feuille pesant 0,700 kg/m2.
Type 28 l feuille pesant 1,100 kg/m2.
Type 45 l feuille pesant 1,300 kg/m2.
· Les feutres surfacés dont les faces sont protégées par du sable, ils sont les plus
utilisés.
Type 27 S feuille pesant 1,350 kg/m2.
Type 36 S feuille pesant 1,800 kg/m2.