# Impact de la sciure de bois sur les propriétés mécaniques des briques à base d'argiles de Kwilu-Ngongo, en RD Congo

Blanca Lewo Nkondi, Rébecca Ogougb a Ogatchin, Serge Ekomy Ango,
Kocouvi Agapi Houanou, Benoît Blaysat, Azama Nicolas, Hélène de Baynast,
Gaël Godi, Joseph Gril, Rostand Moutou Pitti

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To cite this version:

Blanca Lewo Nkondi, Rébecca Ogougb a Ogatchin, Serge Ekomy Ango, Kocouvi Agapi Houanou, Benoît Blaysat, et al.. Impact de la sciure de bois sur les propriétés mécaniques des briques à base d'argiles de Kwilu-Ngongo, en RD Congo. 14èmes journées du GDR 3544 “ Sciences du bois ”, GDR ”Sciences du Bois”; CNRS; INRAE; AgroParisTech, Oct 2025, Mont de Marsan, France. hal-05367571

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Submitted on 16 Nov 2025

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# Impact de la sciure de bois sur les propriétés mécaniques des briques à base d'argiles de Kwilu-Ngongo, en RD Congo

LEWO NKONDI Blanca<fnref n="1" />,<fnref n="3" />, OGATCHIN Rébecca<fnref n="1" />,<fnref n="2" />, EKOMY ANGO Serge<fnref n="4" />, HOUANOU Agapi<fnref n="2" />, BLAYSAT Benoît<fnref n="1" />, AZAMA Nicolas<fnref n="3" />, De BAYNAS Hélène<fnref n="1" />, GODI Gaël<fnref n="1" />, GRIL Joseph<fnref n="1" />, MOUTOU PITTI Rostand<fnref n="1" />,<fnref n="4" />

blanca.lewo_nkondi@doctorant.uca.fr, ekomyango@yahoo.fr, rostand.moutou_pitti@uca.fr,

Mots clefs : Brique ; argile ; sciure de bois ; propriétés ; mécaniques

## 1. Contexte et objectifs

L'utilisation d'additifs dans la fabrication de briques d'argiles a émergé comme une stratégie prometteuse pour répondre simultanément aux défis environnementaux et aux exigences de performance. Plusieurs études, notamment ceux de Moutou Pitti et al. 2023 ont démontrés que l'amélioration des caractéristiques mécaniques des briques d'argiles pouvaient être améliorées en y incorporant de la sciure de bois ainsi que d'autres adjuvants produits localement. Les additifs organiques, issus principalement de résidus agricoles, industriels ou alimentaires, constituent une ressource renouvelable et durable grâce à leur abondance et leur disponibilité saisonnière. Une revue systématique sur l'incorporation d'additifs organiques dans les briques d'argile cuite menée récemment par Lewo et al. 2025 révèle plusieurs contributions novatrices à la compréhension de ces matériaux de construction durables, notamment des mécanismes de modification de l'argile en vue de fournir un cadre théorique essentiel pour l'optimisation de l'incorporation d'additifs organiques dans les matrices argileuses. Et aussi, l'analyse comparative exhaustive des 19 types d'additifs organiques qui est faite a permis de définir des plages d'incorporation optimales (10 à 30%) et d'identifier les additifs les plus performants selon des critères multiples (paramètres de fabrication, taille des particules des additifs, taux d'incorporation, conditions de séchage et de cuisson). Ainsi, le présent travail de recherche vise à promouvoir l'utilisation de la terre argileuse dans le secteur du bâtiment, en réduisant sa proportion dans la fabrication des briques, tout en améliorant leurs propriétés. Compte tenu de la richesse des ressources minéralogiques et forestières de la RDC, nous nous sommes proposés d'améliorer les propriétés de briques cuites à base d'argiles de Kwilu-Ngongo en République Démocratique du Congo en y incorporant des additifs organiques produits localement, notamment la sciure de bois. Les essais de caractérisation des argiles et des additifs réalisés ont permis de définir des formulations suivant différents taux d'incorporation de sciure de bois pour la confection des éprouvettes. Les briquettes ont été fabriquées en laboratoire par extrusion et ont été initialement caractérisées selon leurs résistances en compression, en entendant d'être caractérisées suivant d'autres performances. Des tendances ont été dégagées.

<footnote n="1">¹Université Clermont Auvergne, CNRS, Clermont Auvergne INP, Institut Pascal, F-63000, Clermont-Ferrand, France</footnote>

<footnote n="2">²Université d'Abomey-Calavi, Ecole Polytechnique d'Abomey-Calavi, Abomey-Calavi, Bénin</footnote>

<footnote n="3">³Institut National du Bâtiments et des Travaux Publics, RDC</footnote>

<footnote n="4">⁴CENAREST, IRT, BP 14070, Libreville, Gabon</footnote>
## 2. Matériaux et méthodes

### Matières premières

Les matériaux utilisées sont deux types d'argiles (blanche et brune) prélevées dans les gisements de l'entreprise Kwilu-Briques, à proximité du site de production des briques cuites. Les additifs organiques retenus, entre autre la sciure de bois, pour être incorporés dans la matrice argileuse sont ceux issues des ateliers de scierie locaux.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 1. Argiles et sciure de bois</figcaption></figure>

### Compositions des différents échantillons incorporés de sciure de bois

Le tableau ci-dessous présente la série des mélanges pour la fabrication des éprouvettes (briquettes) à partir des argiles et de sciure de bois.

<table><caption>Tableau 1. Composition des mélanges</caption><thead><tr><td>Désignation</td><td>Code</td><td>Composition</td></tr></thead><tbody><tr><td>Formulation 1</td><td>A</td><td>Argiles</td></tr><tr><td>Formulation 2</td><td>A10S</td><td>Argiles + 10% de sciure de bois</td></tr><tr><td>Formulation 3</td><td>A20S</td><td>Argiles + 20% de sciure de bois</td></tr><tr><td>Formulation 4</td><td>A30S</td><td>Argiles + 30% de sciure de bois</td></tr></tbody></table>

### Fabrication des briquettes

Le mélange des argiles et des additifs est fait tout en respectant le dosage des constituants des mélanges. La pâte obtenue est extrudée sous forme d'un boudin continue et est ensuite découpée à intervalle régulier et chaque élément forme une briquette suivant des dimensions normées, soit 60 mm × 40 mm × 40 mm. Elles sont séchées dans un four sous des conditions contrôlées et ensuite cuites à 950°C. Les briquettes cuites sont présentées dans la figure 2.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 2. Briquettes d'argiles cuites</figcaption></figure>
## Méthodes

Les essais de compression sont réalisés sur les briquettes (cfr fig. 3a) de chaque mélange, au moyen d'une machine de traction-compression Zwick/Roell d'une capacité maximale de 200 kN, présentée à la figure 3b, conformément au protocole expérimental décrit dans la norme NF EN 772-1. Afin d'assurer des conditions d'essai uniformes, toutes les briques ont été conservées à la même température ambiante.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 3 : Briquettes (a) et machine de traction-compression (b)</figcaption></figure>

## 3. Résultats et discussions

Les premières tendances montrent que les résistances à la compression ont progressivement chuté par rapport à la briquette de référence, c'est-à-dire celle sans additif, tel que présenté dans la figure 4. Cette tendance s'explique par la combustion de la sciure lors de la cuisson, ce qui génère une augmentation de la porosité du matériau. Ces observations sont corroborées par les travaux de (Anjun, et al. 2020) et (Eliche-Quesada, et al. 2012) qui soulignent également une diminution des performances mécaniques des briques de terre cuite avec l'augmentation du taux de sciure. Toutefois, en dépit des pourcentages de sciure de bois incorporées dans la matrice argileuse, les résistances obtenues restent conformes aux normes (≥10MPa). Cela pourrait se justifier par la petite taille des particules de sciures de bois utilisé conformément aux travaux de Novais et al.[12] qui ont démontré que les agents porogènes de petite taille génèrent un plus grand nombre de pores de dimensions réduites, optimisant ainsi les performances globales.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Fig. 4 : Évolution de la résistance en compression en fonction du taux d'incorporation de sciure de bois dans la matrice argileuse</figcaption></figure>
## 4. Conclusion et perspectives

Les essais de compression réalisés ont permis d'évaluer l'influence du taux de sciure de bois sur la résistance mécanique des briques de terre cuite. Les résultats montrent une baisse progressive de la résistance à mesure que la proportion de sciure augmente, en raison de l'accroissement de la porosité du matériau. Il a toutefois été possible d'obtenir des performances mécaniques conformes aux normes.

Dans la suite de ce travail, des essais mécaniques supplémentaires tels que la résistance à la flexion et la compression par fendage seront réalisés afin de compléter l'évaluation structurelle des briques. Le travail expérimental vise également la réalisation des essais complémentaires, notamment microstructurales tels que la microtomographie et le MEB en vue de mieux comprendre les modifications microstructurales responsables des résultats obtenus. Ce travail met en évidence le potentiel de valorisation de ressources locales et renouvelables dans la perspective d'un développement d'une filière de construction durable.

## 5. Remerciements

Nous remercions le Gouvernement Français pour son soutien financier et l'entreprise Kwilubrique qui met à notre disposition ses matériels, ses produits ainsi que ses procédés de production afin de nous permettre d'effectuer nos recherches. Ce travail a bénéficié du soutien du Centre International de Recherche "Systèmes Innovants pour les Transports et la Production" de l'I-SITE CAP 20-25.« Les auteurs remercient aussi Eric NIVOIX et Alexis GRAVIER pour l'usinage des éprouvettes et la faisabilité des essais mécaniques.

## Références

* Moutou Pitti R., Ekomy Ango S., Soumbou S., Feldman Pambou Nziengui C. (février 2023) Conception et fabrication d'une brique adobe à partir des sciures de bois d'origine du bassin du Congo. Rentrée scientifique de l'Institut National du Bâtiment et des Travaux Publics (INBTP), Kinshasa RD Congo.

* LEWO NKONDI Blanca, AZAMA Nilas, BLAYSAT Benoit, de BAYNAST Hélène et MOUTOU PITTI Rostand. « Fired clay bricks made by incorporating organic additives: A review”. *Case-studies-in-construction-materials*, Juillet 2025.

* Anjun, F., M. Y. NAZ, A. GHAFFAR, S. SHUKRULLAH, et ABDEL SALAM. «Study of thermal and mechanical traits of organic waste incorporated fired clay porous material.» *Physica B: Physics of Condensed Matter*, 2020.

* Eliche-Quesada, D., F.A. Corpas-iglesias, L. Pérez-Villarejo, et F. J. Iglesias-Godino. «Recycling of sawdust,spent earth from oil filtretion,compost and marble residues for brick manufacturing.» 2012: 275-284.

* GITHINJI, David N., Charles K. NZILA, John T. GITHAIGA, David R TUIGONG, Albert O. OSIEMO, et Peter O. AYORO. «Caractérisation du comportement à la déformation de surface, des propriétés mécaniques et physiques des briques d'argile modifiée.» *Civil and Environmental Research*, 2015: 126-132.