Promotion 2012 - biblio.univ-antananarivo.mg
Transcript of Promotion 2012 - biblio.univ-antananarivo.mg
ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
DÉPARTEMENT SCIENCE DES MATÉRIAUX ET MÉTALLURGIE
FILIERE SCIENCE ET INGÉNIERIE DES MATÉRIAUX
MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME
D’INGÉNIEUR MATÉRIAUX
Présenté par : RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Rapporteur : Docteur RANDRIANARIVELO Fréderic
Encadreur professionnel : Docteur RANDRIAMALALA Tiana Richard
Promotion 2012
ÉCOLE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO
DÉPARTEMENT SCIENCE DES MATÉRIAUX ET MÉTALLURGIE
FILIÈRE SCIENCE ET INGÉNIERIE DES MATÉRIAUX
MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGÉNIEUR MATÉRIAUX
Présenté par : RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Soutenu le : 02 Juillet 2014
Président du Jury : Professeur ANDRIANARY Philippe Antoine
Rapporteur : Docteur RANDRIANARIVELO Fréderic
Encadreur professionnel : Docteur RANDRIAMALALA Tiana Richard
Examinateurs : Professeur RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely
Docteur RANARIVELO Michel
Docteur RAKOTOSAONA Rija Lalaina
Promotion 2012
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
I
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
REMERCIEMENTS
Nous tenons à remercier DIEU pour sa grâce et pour son aide dans l’accomplissement
de cette œuvre et aussi à ceux qui nous ont de près ou de loin soutenus dans la
réalisation de ce mémoire ; plus particulièrement les personnes ci-après :
Au Professeur, ANDRIANARY Philippe Antoine , Directeur de l’Ecole Supérieure
Polytechnique d’Antananarivo, qui nous fait l’honneur de présider cette
soutenance malgré ses nombreuses occupations.
Au Docteur RANDRIANARIVELO Frédéric Enseignant Chercheur, Chef de
Département Science des Matériaux et Métallurgie à l’ESPA et Encadreur
Pédagogique de ce présent mémoire. Il n’a pas ménagé ses efforts pour bien mener à
terme ce travail.
Aux membres de jury qui ont accepté avec sympathie d’examiner ce travail et de
siéger à notre soutenance :
- le Professeur RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely, Enseignant
Chercheur, responsable de la formation en 3èmecycle du Département Science
des Matériaux et Métallurgie à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo
(ESPA) ;
- le Docteur RANARIVELO Michel, Maitre de conférences, Enseignant Chercheur au
Sein du département SMM ;
- le Docteur RAKOTOSAONA Rija Lalaina, Maitre de conférences, Enseignant
chercheur et Responsable Partenariat-Projet à l’Ecole Supérieure Polytechnique
d’Antananarivo.
le Docteur RANDRIAMALALA Tiana Richard, Responsable Recherche et Matériaux
au sein du Laboratoire National des Travaux Publics, de nous avoir dirigé durant
les essais en laboratoire.
Monsieur ANDRIAMALALA Mbola Prosper, Responsable du laboratoire du
Département Génie Chimique de l’ESPA à Vontovorona qui m’a formée et donnée
son savoir-faire tout au long de notre formation.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
II
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
J’exprime une vive gratitude à l’égard de tous les Enseignants du
Département Science des Matériaux et Métallurgie, qui ont accepté de me donner
beaucoup de leur savoir et de leurs connaissances à servir.
À la société MALAGASY GYPSUM, plus précisément à Soambato et Soabe et tous
les personnels qui m’ont communiqué toutes les informations nécessaires à la
rédaction de ce mémoire.
Aux responsables des différents laboratoires chez qui nous avons pu
effectuer la réalisation du mémoire :
- Laboratoire National des Travaux Publics et des Bâtiments ;
- Laboratoire de Chimie minérale de l’ESPA.
Enfin, nous ne saurions oublier de remercier mes parents pour leur soutien moral et
financier ainsi que nos proches pour leur collaboration effective.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
III
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS
SOMMAIRE
LISTE DES ABRÉVIATIONS
GLOSSAIRE
LISTE DES UNITES
LISTE DES SYMBOLES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES ILLUSTRATIONS
INTRODUCTION GÉNÉRALE
Partie 1. ÉTUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I .Généralité sur la production de la chaux
Chapitre II. Etude cinétique de la décomposition de la pierre à chaux
Chapitre III. Principe d’obtention de la chaux
Chapitre IV. Caractéristique et propriété de la chaux
Chapitre V: Utilisation de la chaux
Partie 2: PRODUCTION DE LA CHAUX DE SOCIETE MALAGASY GYPSUM
Chapitre VI. Four continu d’Ambatosokay (Ambatondrazaka)
Chapitre VII. Four intermittent de Belobaka (Majunga)
Partie 3: DISCUSSIONS ET PROPOSITIONS D’AMELIORATION DE PRODUCTION
DE LA CHAUX
Chapitre VIII : Etude comparative de production de la chaux
Chapitre IX.: optimisation de production de la chaux de société Malagasy Gypsum
Chapitre X : Etude d’impact environnemental
Chapitre XI : Etude du marché
CONCLUSION GÉNÉRALE
RÉFÉRENCES
ANNEXES
TABLE DES MATIÈRES
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
IV
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
LISTE DES ABRÉVIATIONS
ATG : Analyse Thermogravimétrique
CAEB : Chaux Aérienne Eteinte pour le Bâtiment
CBR: Californian bearing ratio
CL : Chaux Calcique
DL : Chaux Dolomitique
D.O.P :Diotylphtalate
ESPA : École Supérieure Polytechnique d’Antananarivo
GES : Gaz à Effet de Serre
HL : hydraulic Lime
LNTPB : Laboratoire National des Travaux Publics et des Bâtiments
NF : Norme Française
NHL : Chaux hydraulique naturelle
XAN : Chaux aérienne naturelle
XHA : Chaux hydraulique artificielle
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
V
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
GLOSSAIRE
Aérienne : Caractère d’une chaux qui fait sa prise avec le gaz carbonique de l’air.
Agrégat : Matériau inerte, le plus souvent d’origine minérale (silice, calcaire), entrant
dans la composition des mortiers, pour former la charge : sables, graviers, cailloux
roulés issus du lit des rivières ou concassés (provenant de carrières).
Blanc de chaux : carbonate de calcium, calcaire broyé, utilisé comme pigment blanc.
On le trouve souvent sous le nom de blanc de st-jean. C’est alors une chaux aérienne
éteinte, ayant carbonatée.
Calcaire : nom général des roches sédimentaires contenant du carbonate de calcium.
Ce mot provient du latin calcarius qui contient de la chaux. On l’appelle parfois
carbonate de chaux. Sa formule chimique est caco3, carbonate de calcium.
Calciner : action de soumettre à une température élevée. Provient du latin calcis qui
désigne la transformation du calcaire en chaux sous l’action de la chaleur.
Carbonatation : Opération de transformation en carbonate à partir d’acide carbonique
(gaz carbonique dissous dans l’eau). C’est l’opération de « prise » d’une chaux
aérienne.
Chaulage : Lait de chaux épais généralement blanc. Il se compose d’environ 1 volume
de chaux éteinte pour 1 volume d’eau. Terme utilisé aussi en agriculture dans le cas
d’amendements à la chaux le plus souvent réalisé juste après l’extinction de la chaux
afin de bénéficier du caractère basique désinfectant.
Chaux aérienne : Chaux ayant la propriété de faire sa prise à l’air, par réaction avec le
gaz carbonique. Plus le calcaire servant à leur fabrication est pur, plus la chaux sera
aérienne. On parle aussi de chaux grasse du fait des propriétés de plasticité et
d’onctuosité des mortiers dans la composition desquels elle entre.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
VI
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Chaux aérienne éteinte : Les chaux aériennes éteintes utilisées dans le bâtiment (CL)
sont des chaux issues du calcaire pur ayant formé par calcination puis extinction (à
l’aide d’eau) des hydroxydes de calcium ou hydrates de chaux [Ca(OH)2]. On parle
parfois de fleur de chaux ou de chaux blutée.
Chaux en pâte : Chaux éteinte avec un excès d’eau et formant ainsi une pâte.
On utilise généralement ce terme pour désigner des chaux aériennes éteintes avec un
excès d’eau et conservées dans des fosses.
Chaux éteinte : Après calcination des calcaires, l’extinction de la chaux vive par apport
d’eau donne les chaux éteintes dans le cas de calcaires purs.
Chaux hydraulique : Chaux ayant la propriété de faire tout ou partie de sa prise à
l’eau. Appellation personnalisée HL pour hydraulic Lime ou, NHL pour les chaux
hydrauliques naturelles.
Chaux hydraulique artificielle : Liant d’origine artificielle, à apparenter à la famille des
ciments (XHA).
Chaux hydraulique naturelle : Chaux obtenue par calcination d’un calcaire impur
(contenant des silicates ou des aluminates) ayant la propriété de faire une partie de sa
prise à l’eau et l’autre à l’air. La formulation normalisée pour les désigner est : NHL.
Chaux magnésienne : Chaux formée à partir de calcaires contenant de la magnésie.
On parle aussi de chaux dolomitique (DL), ces chaux sont comparables aux chaux
aériennes (CL).
Chaux maigre : Voir chaux hydraulique naturelle. C’est l’ancien terme désignant la
chaux hydraulique et éminemment hydraulique.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
VII
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Chaux moyenne : Chaux ayant la propriété de faire pour une faible partie sa prise à
l’eau. C’est une chaux faiblement hydraulique.
Chaux vive : Matériau obtenu par calcination d’un calcaire. Son avidité pour l’eau lui a
valu son nom. Dans le cas de calcination d’un calcaire pur, on obtient un oxyde de
calcium (CaO).
Dioxyde de carbone : Gaz carbonique (CO2). Il participe à la prise des liants aériens.
Eau de chaux : Eau comprenant de la chaux dissoute (moins de 1,5 g par litre). Au-
delà, la chaux en suspension forme un lait de chaux, cette eau est basique (pH>7).
Enduit : Revêtement composé d’une ou plusieurs couches d’un matériau plastique,
destiné à assurer la protection (eau, isolation…) et la présentation de l’ouvrage qu’il
recouvre.
Extinction : Opération qui consiste à passer par hydratation de la chaux vive à la chaux
éteinte ; cette réaction est exothermique et s’accompagne d’une augmentation de
volume que l’on nomme foisonnement.
Fleur de chaux : Voir chaux aérienne éteinte.
Fines : Particules les plus fines du sable, souvent d’origine argileuse, à l’origine des
faïençages de certains enduits. (Granulométrie inférieure à 0, 1 mm).
Granularité : Désigne les proportions de grains de différentes grosseurs d’un sable.
(Elle s’exprime le plus souvent par une courbe).
Granulométrie : Mesure physique de la granularité. Elle s’exprime sous la forme d’une
fourchette mini-maxi de taille des agrégats. (Exemple : 0-3 mm sable ayant des grains
de taille comprise entre 0 et 3 mm.
Hydraulique : Caractère d’une chaux qui fait sa prise à l’eau.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
VIII
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Lait de chaux : Mélange d’eau et de chaux, coloré ou non, appliqué à la brosse sur des
parements le plus souvent minéraux (enduits, pierre). Voir chaulage, badigeon, eau
forte, patine.
Sable : Agrégat fin dont la taille des grains ne dépasse pas 5 mm
Prise (début de) : Moment où le liant perd ses propriétés plastiques de mise en œuvre
et où commence le processus de durcissement.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
IX
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
LISTE DES UNITES
Ar : Ariary
°C : Degré Celsius ; unité de température
g/l : Gramme par litre
h : heure, unité de mesure de temps
°K : Kelvin ; unité de température
Kg : Kilogramme ; unité de masse
m 3 : mètre cube ; unité de volume
mol/l : mole par litre ; unité de concentration molaire
mn : minute ; unité de mesure de temps
Pa : Pascal ; unité de pression
g : gramme
cm : centimètre
% : pourcent
cm2 : centimètre carré
W : Watt
mm : millimètre
N : Newton
kg.mole-1 : kilogramme par mole
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
X
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
LISTE DES SYMBOLES
h : Coefficient de transfert de chaleur
L : Longueur
r,R : Rayon
S : Surface
t : temps
T : Température [K]
Φ :Flux de chaleur
H : hauteur [m]
M : Masse molaire [kg.mole-1]
m : masse [kg]
ρ: masse volumique [kgm]
λ :Conductivité [W.m-1K-1]
V : Volume [m3]
Ip : indice de plasticité
Ca : Calcium
O : Oxygène
C : Carbone
H : Hydrogène
Mh : masse humide
WL : limite de liquidité
Wp : limite de plasticité
Ic : indice de consistance
γs: poids volumique spécifique
CaO : Oxyde de calcium
CO2 : Dioxyde de carbone
CaCO3 : Carbonate de calcium ou calcaire
H2O : dioxyde d’hydrogène (eau)
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
XI
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
pH : potentiel hydrogène
Ca++: ion calcium
OH- : ion hydroxide
(Ca(OH) 2) : Hydroxyde de calcium
HCl : Acide chlorhydrique
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
XII
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 01.Caractéristique physico-chimique…………………………………………… 6
Tableau 02.Valeurs des paramètres cinétiques du modèle empirique de Coats et
Redfern dans l’intervalle de température compris entre 820°C et 900°C…….. .. …...13
Tableau 03. Caractéristique physique……………………………………………………21
Tableau 04. Quantité de matière première………………………………………………40
Tableau 05. Décalage horaire d’enlèvement de chaux vive………………………….. 41
Tableau 06.Tableau Comparatif du four à cuisson continu et four intermittent ……..60
Tableau 07.Type de chaux………………………………………………………………...61
Tableau 08.Chaux calcique………………………………………………………………..62
Tableau 09. Chaux hydraulique………………………………………………………….. .62
Tableau 10.Résultat d’analyse physique de la chaux éteint…………………………...63
Tableau 11.Résistance à la flexion et à la compression de la chaux éteint………….64
Tableau 12.Résultat d’analyse physique de la chaux vive…..………………………… 64
Tableau 13. Résultat d’analyse physique de la calcite ...…..…………………………..65
Tableau 14.Résultats de l’analyse chimique…………………………………………… ..65
Tableau15.Impacts environnementale dans la production de la chaux……………….76
Tableau 16. Liste de la consommation provinciale de chaux (en tonnes)..…………...79
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
XIII
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
LISTE DES ILLUSTRATIONS
Fig.01. Forme cristallin de la calcite………………………………………………………… .5
Fig.02. Représentation schématique de l’ensemble thermogravimétrique TGA 92…… .9
Fig.03. Influence de la température sur la vitesse de décomposition de la pierre
à chaux à pression partielle de CO2 de16, 71kPa ……………………………………….11
Fig.04. Influence de la pression partielle de CO2 sur la vitesse de décomposition de la
pierre à chaux à 890°C et à différentes pressions partielles de CO2.....................……12
Fig. 05. Cycle de la chaux…………………………………………………………………...19
Fig.06.Carte administrative du District d’Ambatondrazaka ….. ………………………… .31
Fig.07.Schéma de production de la chaux à Ambatosokay……………………………..34
Fig.08. Calcite d’Ambatosokay…………………………………………………………… ..35
Fig.09. Four à cuisson continu d’Ambatosokay………………………………………….. .36
Fig.10. Schéma du principe du four à cuisson continu…………………………………...37
Fig.11.Cartographie de la commune rurale de BELOBAKA …………………………....46
Fig. 12. Schéma de production de la chaux à Belobaka……………………………….. .52
Fig.13. Calcite de Belobaka………………………………………………………………… .53
Fig.14. Four intermittent de Belobaka………………………………………………………54
Fig. 15. Schéma de principe du four à combustion intermittente………………………..55
Fig.16. Cylindre………………………………………………………………………………..57
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
1
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
INTRODUCTION
Les liants minéraux ont une place très importante dans les constructions en génie civile.
Ils constituent un facteur important de développement grâce aux différentes
infrastructures.
A Madagascar les liants les plus utilisés dans le domaine du Génie Civil sont le ciment et
la chaux. La grande île possède plusieurs sites de productions de la chaux, mais ces
productions restent dans le cadre artisanale, et semi-industrielle. Ce qui pose des
problèmes car la mise en œuvre pour la production de la chaux est variée selon
l’exploitant, ce qui produit des différentes variétés de chaux.
Le problème qui se pose c’est que, parfois, la qualité de la chaux produite n’est pas
conforme aux normes internationales ou encore dans les normes requises pour son
utilisation, ce qui risque de nuire à la construction et aux travaux réalisés et de donner
ainsi une mauvaise réputation à la société. La société Malagasy Gypsum, qui est une
société productrice de chaux, rencontre aussi ce même problème.
C’est pourquoi notre étude s’est portée sur les comparative et amélioration des
productions de la chaux de Belobaka Majunga et d’Ambatosokay Ambatondrazaka. Pour
ce faire nous allons identifier et caractériser la chaux produite par la Société Malagasy
Gypsum, puis comparer le mode de production de la chaux avec d’autres méthodes et
enfin proposer des solutions pour améliorer la production de la chaux afin d’obtenir un
produit fini normalisé.
Afin de mieux cerner le sujet, nous allons diviser cet ouvrage en trois grandes parties :
tout premièrement, les études bibliographiques qui nous permettrons de voir les
différentes généralités sur la chaux et les modes de productions ;
puis, la production de chaux de Malagasy Gypsum qui nous permettront de voir les
différents fours utilisés ;
et enfin, nous allons voir les discussions et propositions d’amélioration du four à
chaux existante pour une éventuelle amélioration de la technique de fabrication de la
chaux.
.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
2
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
PREMIERE PARTIE :
ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
3
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE I. GENERALITES SUR LA PRODUCTION DE LA CHAUX
1.1 Historique de la chaux [1] [2]
La chaux est un de ces matériaux riches d’un passé immémorial, dont l’usage
s’ancre dans l’histoire la plus ancienne. On situe ses premières utilisations dans la
préhistoire.
L’homme, utilisait des roches calcaires, entre autres, pour édifier des murets et
pour construire des foyers où il entretenait le feu. C’est sans doute de cette
manière qu’il a découvert « la chaux » : une pluie abondante, tombant sur les restes
calcinés d’un grand feu entraîna la création d’une sorte de mastic blanc, pâteux qui
n’était autre que de la chaux éteinte.
Les témoignages les plus anciens concernant l’utilisation de la chaux éteinte comme
mortier remontent à l’époque égyptienne, principalement depuis les quatrièmes
millénaires avant Jésus-Christ. Ainsi, les pyramides sont construites par d’énormes blocs
calcaires, tenu par un ciment constitué d’un mélange de chaux et de gypse.
De nombreuses techniques d’application utilisées à l’époque romaine, ont traversé le
Moyen Age. Les Romains ont démontré des trésors d’ingéniosité pour réaliser des
mortiers pour des ouvrages aussi différents que : habitat, ponts, routes, adduction
d’eau, décoration, notamment grâce à une parfaite connaissance des éléments
minéraux, végétaux et animaux.
Au XIX siècle, l’avènement des liants hydrauliques issus de calcaires argileux, cuits à
haute température et broyés, supplanteront progressivement la chaux au bénéfice
de caractéristiques mieux adaptées à la construction moderne (rapidité, résistance),
mais délaissant les qualités ancestrales (souplesse, inertie, salubrité ...).
L’utilisation de chaux est pourtant restée quasiment incontournable dans le bâtis
jusqu’à la découverte du ciment au milieu du XIX siècle. Il a rapidement
remplacé la chaux dans toutes les constructions modernes en raison d’une rigidité plus
importante et surtout d’un coût moindre : parpaings de ciment, béton,…
La chaux connaît au début du XXI siècle un regain d’intérêt. En effet, le ciment
est incompatible avec la maçonnerie de bâtis anciens en moellons et pierres de taille. Le
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
4
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
ciment étant un produit rigide et imperméable à l’air, il ne convient pas à une
maçonnerie traditionnelle qui nécessite de la souplesse et d’être perméable à l’air.
La perméabilité à l’air permet à une maçonnerie de s’assécher. L’eau qu’elle
absorbe par la pluie ou des remontées capillaires, peut s’évacuer par ses joints à la
chaux alors que dans le cas d’un mortier au ciment , le mur ne peut pas s’assécher et
conserve l’eau qu’il absorbe ce qui peut entraîner l’apparition de salpêtre de mousses
microscopique, d’auréoles, de taches, et de coulures. Le ciment doit être employé
uniquement dans la mise en œuvre de matériau eux-mêmes en ciment : parpaing de
ciment, carrelage,…
1.2 Définition de la chaux [2]
La chaux se définit comme la variété physique ou chimique sous laquelle se présente
l’oxyde de calcium, soit à l’état d’oxyde plus ou moins pur (CaO), soit sous forme
d’hydroxyde de calcium (Ca(OH) 2 ), obtenue après hydratation, soit en mélange avec
des éléments argileux (chaux hydraulique).
La chaux est le résultat de la cuisson d'un calcaire à une température entre 900° et
1000°C.
Ce calcaire contient principalement du carbonate de calcium (Ca CO 3 ) mais aussi de la
silice, de l'oxyde de fer, de l'aluminium ou d'autres minéraux dans des proportions plus
faibles. Selon la nature du calcaire cuit, on obtiendra soit des chaux calciques CL, soit
des chaux hydrauliques NHL, mais dans tous les cas des chaux naturelles (les seules
chaux sans mélanges).
1.3 Etudes scientifiques et techniques de production de la chaux [3] [4] [5] [6]
1.3.1 Processus de production
Si les techniques utilisées varient d’un mode de production à un autre, le principe de
fabrication reste toujours le même. Il s’agit d’obtenir la décomposition des calcaires sous
l’effet de la chaleur. Pour cela on utilise les fours à chaux qui permettent de faire subir à
la roche mère un échauffement nécessaire à sa décomposition et à la dissociation du
gaz carbonique et, enfin de recueillir de la chaux vive ainsi obtenue.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
5
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
1.3.2 Recherche de la matière première
La recherche de la matière première est le premier stade de l’étude de mise en place de
la fabrication de la chaux.
A partir des cartes géologiques éventuelles des données recueillies localement, il est
possible de déterminer et d’évaluer les gisements utiles, soit des pierres à chaux, choix
des calcaires sous d’autres formes.
En générale, la pierre à chaux utilisé pour la fabrication de la chaux à Madagascar est la
calcite.
1.3.2.1 La calcite
La calcite est une calcaire cristallisé pure et incolore est employée à la fabrication de la
chaux.
La calcite se présente généralement sous forme de cristaux rhomboédriques.
Elle a une dureté généralement réduite (ils sont rayés au couteau), ils font effervescence
à l'acide chlorhydrique dilué (HCl à 10%).
Fig. 01.forme cristallin de la calcite
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
6
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Tableau 01. Caractéristique physico-chimique
Caractéristiques physico-chimiques
Composition chimique CaCO3(Carbonate de calcium).
Classe minéralogique Carbonates
Les différentes colorations sont dues à la présence d'impuretés au sein du réseau cristallin, en quantités infimes.
Système cristallin Rhomboédrique. Découverte en Belgique sous 168 cristallisations différentes.
Source [4]
La calcite est un minéral chimique ou biochimique (biominéralisation) composé de
carbonate naturel de calcium de formule CaCO3, avec des traces de Mn, Fe, Zn, Co, Ba,
Sr, Pb, Mg, Cu, Al, Ni, V, Cr, Mo. L'abondance des cations autres que le calcium
explique la richesse des variétés décrites pour ce minéral.
1.3.2.2 Propriétés de la calcite
La calcite est pure et incolore blanchâtre. Sa masse volumique est de 2,7 kg/dm³. Elle
est classée de dureté 3 dans l'échelle de dureté de Mohs. Sa solubilité dans l'eau pure
est de l'ordre de 15 à 20 mg par litre. Sa capacité thermique molaire est de l'ordre de
81,80 J·mol−1·K−1 (19,57 cal/mol.°C) à 25 °C .
Couleur : la calcite pure est blanche. La présence de cations autres que le calcium, et
notamment de métaux de transition, lui donne une coloration allochromatique jaune,
orange, rouge, vert, bleu, brun, gris.
La calcite est un minéral au clivage net. Elle est incolore ou faiblement colorée en brun
en lumière polarisée non analysée (ou lumière dite « naturelle ») avec des irisations au
niveau des clivages. Elle possède un pléochroïsme de relief très marqué. En lumière
polarisée analysée, la calcite polarise dans les teintes pastel d'ordre trois, principalement
dans des couleurs rose et verte. Cette propriété pourrait être à la base de la pierre de
soleil, qui aurait permis aux navigateurs danois de s'orienter sans boussole.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
7
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
1.3.3 Principes des procédés de cuisson
Le but de la cuisson est la transformation des substances de départ (calcaire) en produit
de cuisson : la chaux. Celui-ci comprend également le dégagement de chaleur (cuisson),
la transmission de chaleur de vecteurs calorifiques à la matière à cuire et transport des
gaz et de la charge.
Dans la cuisson du calcaire, des processus physiques et chimiques se chevauchent.
La cuisson revêt une importance particulière dans la fabrication de la chaux pour trois
raisons :
Au cours de la cuisson s’effectuent les transformations chimiques
essentielles ;
C’est la cuisson qui détermine, en grande partie des qualités du produit fini ;
La cuisson représente 30% à 60% du coût de production de la chaux.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
8
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE II: ETUDE CINETIQUE DE LA DECOMPOSITION DE LA PIERRE A
CHAUX
2.1Essais cinétiques [3]
2.1.1But
L’étude cinétique de la décomposition de la pierre à chaux est une étude de cas réel qui
consiste à effectuer des essais expérimentaux, et de développer un modèle
mathématique de la cinétique intrinsèque de la réaction de décomposition de la pierre à
chaux qui est susceptible d’être utilisé pour une conduite optimisée du four à chaux ; et à
déterminer les paramètres intrinsèques de cette réaction.
2.1.2 Montage expérimental
L’étude expérimentale de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux a été
réalisée à l’aide de l’ensemble thermogravimétrique Setaram TGA 92
1 : bouteille de gaz carbonique ;
2 : manomètre indiquant la pression d’entrée du gaz carbonique ;
3 : microbalance ;
4 : creuset ;
5 : four ;
6 : manomètre indiquant la pression d’entrée d’air ;
7 : bouteille d’air ;
8 : contrôleur CS 92 ;
9 : imprimante ;
10 : micro-ordinateur PC
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
9
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.02. Représentation schématique de l’ensemble thermogravimétrique TGA 92 :
Cet appareillage se compose de la thermobalance proprement dite, du contrôleur CS 92,
d’un micro-ordinateur et d’une imprimante.
La thermobalance se compose d’une microbalance électronique, d’un four à résistance
en graphite et d’un circuit gazeux pour l’utilisation de gaz inerte et de gaz réactif.
La température du four peut varier de la température ambiante jusqu’à 1750 °C. Le
contrôleur CS 92 a pour fonction de gérer la programmation et la régulation de la
température du four, les circuits de gaz et de vide, l’imprimante, l’acquisition et la
numérisation des différents signaux (T, TG, ATD) et le calcul de la dérivée DTG, du
signal thermogravimétrique.
2.1.3 Mode opératoire
L’étude expérimentale de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux a été
réalisée à l’aide de la technique d’analyse thermogravimétrique (ATG) isotherme.
Les expériences ont été menées à température et pression constantes, en présence d’un
courant gazeux d’air et de gaz carbonique.
Chaque essai expérimental est programmé sur un tableau de séquences permettant de
fournir les paramètres nécessaires à la programmation du tarage de la balance, de la
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
10
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
température du four, de la vitesse de chauffe et de l’ouverture–fermeture des
électrovannes relatives aux circuits de gaz.
Pour mener à bien les essais expérimentaux, le mode opératoire composé des étapes
suivantes a été adopté :
chauffage du four à la vitesse de chauffe 10 °C min–1, de sa température initiale à
la température prévue pour le déroulement de l’essai expérimental ;
ouverture des électrovannes correspondant à l’air et au gaz carbonique la
pression partielle de CO2 = PCO2 dans ce courant gazeux est maintenue
supérieure à celle d’équilibre PeCO2 pour éviter la décomposition d’échantillons à
une température autre que celle désignée pour la réalisation de l’essai
expérimental;
changement de la pression partielle de CO2 = PCO2 dans le courant gazeux
PCO2 < PeCO2 et tarage de la balance, le débit gazeux étant maintenu constant ;
refroidissement du four de la température de réaction à la température ambiante
et fermeture des électrovannes d’air et de gaz carbonique.
2.2 Présentation des essais cinétiques [3]
Des essais préliminaires ont permis de choisir les conditions opératoires susceptibles de
réduire les effets de transfert.
Ainsi, un débit gazeux de 2 litre. h–1 et des échantillons de masse 5mg et de
granulométrie comprise entre 50 et 125 µm ont été adoptés.
Deux séries d’essais ont été réalisées pour étudier la cinétique de décomposition de la
pierre à chaux.
La première série examine l’influence de la température,
tandis que la deuxième traite l’effet de la pression partielle de gaz carbonique.
Dans la première série, les essais ont été réalisés aux températures suivantes :
820, 850, 860, 890 et 900 °C, dans un courant d’air et de gaz carbonique de
pression partielle en CO2 égale à 16,71 kPa.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
11
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Les résultats expérimentaux obtenus sont représentés sur la Figure.
Fig.03. Influence de la température sur la vitesse de décomposition de la pierre à chaux
à pression partielle de CO2 de16, 71kPa
Température à 820°C
Température à 850°C
Température à 860°C o Température à 890°C Température 900°C
Les courbes de la Fig.03 sont de mêmes allures ; et montrent que la vitesse de
décomposition de la pierre à chaux augmente avec la température.
Dans la deuxième série d’essais, l’influence de la pression partielle de CO2 a été
examinée avec des mélanges gazeux d’air et de gaz carbonique. Les essais
expérimentaux ont été réalisés à la température de 890 °C, avec une pression partielle
de CO2 variant entre 16,71 et 42,54 kPa.
Les résultats expérimentaux correspondants sont représentés sur la Fig.04
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
12
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.04. Influence de la pression partielle de CO2 sur la vitesse de décomposition de la
pierre à chaux à 890°C et à différentes pressions partielles de CO2
27,35 kPa o 16,71 kPa
46,59kPa
36,47kPa
On constate sur cette figure que la vitesse de décomposition de la pierre à chaux
diminue avec la pression partielle de CO2 augmente, l’effet de la vitesse de la réaction
inverse (CaO + CO2 → CaCO3) devient plus important et traduit par une diminution de
la vitesse globale de la réaction.
Cette vitesse est égale à la différence entre les vitesses de la réaction directe
(CaCO3 → CaO+ CO2) et de la réaction inverse.
2.2.1Modélisation de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux
2.2.1.1 Modèles testés
Pour établir le modèle mathématique permettant de décrire les résultats expérimentaux
de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux, on prend le modèle empirique
proposé par Coats et Redfer.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
13
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
2.2.1.2 Modèle empirique proposé par Coats et Redfern.
Ce modèle est basé sur l’expression de la vitesse
= k f(X) décrivant la cinétique de la réaction
Avec :
k : la constante de vitesse de la réaction
f : une fonction du taux de conversion, dont l’expression dépend de la nature de la
réaction.
En adoptant l’expression (1 – X) n pour f(X), Coats et Redfern expriment leur modèle à
l’aide de l’équation suivante :
= k (1 − X) n
où : n : représente l’ordre de la réaction par rapport au réactif solide et où k est supposée
suivre la loi d’Arrhenius.
Après développement des calculs, l’expression du modèle s’écrit comme suit :
t =
[1- (1-X)1-n ]
Tableau 02. Valeurs des paramètres cinétiques du modèle empirique de Coats et
Redfern dans l’intervalle de température compris entre 820°C et 900°C
k2 : constante de vitesse de réaction de carbonatation de CaO
PCO2 : pression partielle de CO2 dans l’atmosphère gazeuse où se déroule la réaction
Paramètres
A (S-1)
N Energie d’activation
(KJ.mole-1)
Ecarts types
(A1.mole.m-2.S-1)
5,22 x 10 8 0,5 233,15 0,66x 10 8
Source [3]
L’étude expérimentale de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux a été
réalisée par analyse thermogravimétrique isotherme dans l’intervalle de température
compris entre 820 et 900 °C, en présence d’un courant gazeux d’air et de gaz
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
14
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
carbonique. Il a été montré que, dans l’intervalle de température précité, la réaction se
déroule en régime contrôlé par la cinétique chimique. Le modèle empirique de Coats et
Redfern, décrit d’une manière satisfaisante les données expérimentales.
Les valeurs d’énergie d’activation ajustées à l’aide de ces modèles ne sont pas
significativement différentes.
Elles sont égales à 233,15 kJ mole –1 pour le modèle de Couts et Redfern en régime
chimique.
2.3Dégagement et transfert de chaleur [6] [7]
Le dégagement et le transfert de chaleur sont étroitement liés, car le transfert de chaleur
au cru commence pendant la réaction de combustion et le niveau de température dans
l’installation de cuisson est déterminé.
Le dégagement et le transfert de chaleur sont importants pour :
Le régime de température t m et par conséquent par la qualité du produit de la
cuisson ;
Les caractéristiques techniques et économiques des installations de cuisson telles
que :
Le débit (en fonction de l’intensité du transfert de chaleur),
La consommation spécifique de chaleur (qui dépend entre autres des
pertes dues aux imbrûlés, à la chaleur du gaz de sortie et aux pertes par
les parois),
La consommation spécifique du revêtement (qui est en fonction du
domaine de température et aussi de la stabilité des collages dans la zone
de cuisson) ,
La conduite du processus de cuisson qui est fonction de la quantité de
combustibles, du rapport combustible/air et des paramètres de préparation
du combustible.
Pour que la consommation spécifique de combustible soit la plus faible possible, la
conduite des processus de dégagement et le transfert de chaleur doivent être
étroitement adaptés aux exigences du processus.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
15
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
2.3.1Dégagement de chaleur
Le dégagement de chaleur et la combustion sont des synonymes désignant le même
processus : l’un est utilisé du point de vue énergétique, l’autre du point de vue de la
matière.
Les deux possibilités fondamentales de réalisation technique de processus de
combustion sont le chauffage par couche et le chauffage par brûleur.
Principe de la combustion
Le chauffage par brûleur est utilisé dans des fours rotatifs, tandis que celui par couche
est utilisé dans des fours verticaux. Le chauffage par couche ne s’emploie que pour les
combustibles solides.
Deux aspects de la combustion doivent être distingués :
1-L’aspect statique : c’est l’étude des matières de départ (combustible, air) et de leurs
résultats (gaz de fumée, quantité de chaleur) dont l’objet est la détermination des
quantités d’air et de gaz de fumée, leur composition et la température théorique de
combustion.
2-L’aspect dynamique : C’est l’étude du système en fonction de la durée du processus.
Pour des températures proches du point d’ignition, la durée du processus est déterminée
par le transfert de chaleur et la réaction, tandis que pour des températures supérieures à
la température d’ignition, le transfert de matière acquiert une importance croissante, de
sorte que pour des processus à température élevée, la durée de cuisson est presque
exclusivement déterminée par l’intensité du mélange.
2.3.2Transfert de chaleur
Dans le chauffage direct et indirect des installations de cuisson, le transfert de chaleur de
la flamme ou des gaz de combustion à la matière détermine de façon décisive le résultat
de l’opération .Il fixe pour une série d’installation les limites de débit.
Le transfert de chaleur de la flamme ou des gaz de combustion à la matière peut se faire
selon les trois processus suivants :
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
16
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Le transfert de chaleur par convection : il dépend essentiellement des
caractéristiques d’écoulement du fluide (vitesse, degré de turbulence), de la
différence réelle des températures et de la surface de transfert.
Il apparaît principalement dans l’écoulement de la couche de matières dans les fours
verticaux, les refroidissements et les préchauffages à grille, dans la couche fluidisée ainsi
que dans le nuage de poussières en suspension ;
Le transfert de chaleur par rayonnement : il est particulièrement actif quand la
température des gaz dépasse 1 100°C notamment dans la zone de calcination
des fours rotatifs, ainsi que dans la zone de cuisson des fours verticaux. Ce qui
l’influence, c’est le niveau de température, la géométrie de l’espace de cuisson et
les émissions.
Le transfert de chaleur au cru s’effectue par :
Rayonnement des gaz (CO2, H2O, SO2),
Rayonnement des matières solides (cendres, poussières) à partir du fluide.
Rayonnement de la paroi (transfert indirect de chaleur)
La Conduction de chaleur : elle joue un rôle uniquement dans le transfert de
chaleur qui s’effectue entre la paroi et la matière, et à l’intérieur d’un grain de
matière (dp>1mm) et dans le passage de la chaleur à travers la paroi du four.
2.3.2.1Durée de désoxydation
D’après EIGEN le calcul de la durée de décomposition par la quantité de chaleur
transmise à la surface des particules à la désoxydation est donné par la relation
suivante :
dTdpTTdpdh MenvCaCOT ..)(..6/.. 2
3 avec dp 0
dTTTdpdh MenvCaCOT )..(..6/1.. 3
En intégrant :
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
17
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
dTTTdpdh MenvCaCOT ).(.6/1.. 3
TTTdph MenvCaCOT )(.6/1.. 3
D’où T D =)(6
. 3
Menv
PCaCOT
TT
dh
T D : durée de désoxydation
3CaCO : masse volumique
Th : enthalpie de décomposition
d p :diamètre ou grosseur des grains
: coefficient de conductibilité thermique
T env : température environnante
T M : cas limite de température du débit de décomposition qui résulte de la fonction
pression d’équilibre- température pour CO 2 existant dans le four.
D’où T D = f ( SMpTCaCO TTdh ,,,, 3 )
2.3.2.2 Conduction thermique
D’après WUHRER et MADEMACHER, le temps nécessaire pour la décomposition d’une
particule sphérique de calcaire s’exprime comme suit :
)(24
.
,,
2
3
dMSMCaO
pTCaCO
DTT
dhT
Où CaO est le coefficient de correction thermique de l’enveloppe de CaO ;
T SM , : température superficielle
T dM , : température de la zone de décomposition
(T SM , -T dM , ) qui correspond à la température du début de la décomposition
conformément à la fonction pression d’équilibre- température. Pour d’autres formes
géométriques, le facteur F résultant des équations des conditions thermiques : c’est-à-
dire en multipliant T D par F.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
18
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE III : PRINCIPE D’OBTENTION DE LA CHAUX
3.1 Réaction chimique [8] [9]
La première étape est la calcination ; on chauffe à 900°C notre calcaire et nous obtenons
de la chaux vive ainsi qu’un fort dégagement de CO 2 selon l’équation :
CaCO 3 CaO +CO 2
Carbonate de calcium oxyde de calcium+gaz carbonique
Nous observons également une perte de poids dû au dégagement de gaz carbonique.
La deuxième étape est l’extinction ; on transforme la chaux vive en chaux éteinte par
ajout de H2O suivant l’équation chimique.
CaO+H 2 O Ca(OH) 2
Chaux vive+eau hydroxyde de calcium
La troisième phase est la carbonatation où l’on absorbe le gaz carbonique. L’équation s’y
rapportant est :
Ca(OH) 2 +CO 2 CaCO 3 +H 2 O
Hydroxyde de calcium+Gaz carbonique Carbonate de calcium+eau
La chaux est un produit 100% naturel puisqu’elle est composée uniquement de pierres
cuites à très haute température.
3.2 Cycle de la chaux [10]
En résumé, le cycle de la chaux est le passage du calcaire à la chaux vive CaO par
calcination, ensuite de la chaux vive à de la chaux éteinte Ca(OH) 2 par un processus
d’extinction, et enfin de la chaux vive à la chaux éteinte en captant l’humidité.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
19
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig. 05. Cycle de la chaux
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
20
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE IV : CARACTERISTIQUE ET PROPRIETE DE LA CHAUX
4.1 Caractérisation [11] [12]
La matière première pour la production de chaux vive est le calcaire qui se décompose
principalement en carbonate de calcium CaCO 3 (56,03%CaO ; 43,97%CO 2 ).
Les caractéristiques et propriétés chimiques de la chaux sont les suivants :
La chaux est un matériau alcalin qui réagit avec les acides pour former des sels
de calcium ;
Elle absorbe les gaz acides, comme le dioxyde de soufre et le gaz carbonique ;
Elle réagit sous certaines conditions avec la silice ou les silicates naturels. Ainsi,
la réaction avec la silice sous pression permet de fabriquer des briques de silicate
de calcium ; la réaction avec les matériaux argileux est utilisée pour la stabilisation
des sols ;
La chaux réagit chimiquement sous haute température avec les impuretés des
métaux et sert au raffinage de ces métaux ;
Grâce à la finesse et à la forme des particules de la chaux hydratée, la pâte de
chaux est plastique et constitue avec du sable des mortiers et enduits très
plastiques dont la solidité augmente avec le temps par récarbonatation;
Grâce à son alcalinité et à ses réactions avec les sols, la chaux permet de corriger
l’acidité des sols et constitue un fertilisant important ;
La chaux permet de précipiter en carbonate de calcium dissous dans l’eau
calcaire.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
21
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
4.2 Les caractéristiques physiques de la chaux [13]
Tableau.03. Caractéristique physique
CHAUX AERIENNE
CHAUX
Caractéristique physique
Chaux grasse Chaux maigre HYDRAULIQUE
Indice d’hydraulicité(L)
0 - 0,10 0 – 0,15 0,10 – 0,50
Poids spécifique(T/m 3 )
2,2 – 2,3 2,3 – 2,5 2,6 -2,9
Densité apparente 0,5 – 0,7 0,6 – 0,9 0,7 -1,0
Surface spécifique Blaine (cm2/g)
8000 – 12000 5000 – 9000 3000 – 8000
Source[13]
4.3 Classification de la chaux [13]
4.3.1 Les chaux aériennes
Elles sont ainsi nommées parce qu'elles font prise au contact du gaz carbonique (CO2).
Cette carbonatation est également nommée « durcissement aérien » ou auto-
durcissement.
Issues de calcaire très peu siliceux, ce sont les chaux les moins utilisées car très
handicapées par le manque d'hydraulicité naturelle. Telles quelles, elles ne peuvent être
utilisée que dans milieux très protégés, car elles n'ont pas de prise hydraulique
permettant de sécuriser l'ouvrage contre les intempéries. Pour plus de sécurité, elles
sont généralement mélangées à des éléments hydrauliques.
Les calcaires renfermant de 65 à 99% de CaCO 3 /Mg CO 3 , plus quelques autres
substances, principalement des oxydes, sans argiles, permettent de produire les chaux
aériennes.
Les chaux aériennes : dont la propriété est de se durcir à l’air mais non à l’eau.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
22
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
4.3.2 Les chaux hydrauliques
Elles sont nommées «hydrauliques» parce qu'elles contiennent des composés (silicates
complexes) qui ont pour propriété de faire prise et de durcir au contact de l'eau. Les
chaux hydrauliques naturelles ont une prise hydraulique qui se poursuit par un
durcissement aérien. Elles sont également obtenues par la calcination de calcaire plus
ou moins argileux ou siliceux.
Après cuisson elles sont parfois éteintes, puis réduite en poudre, avec ou sans broyage.
Ce sont les chaux naturelles les plus utilisées car elles apportent, naturellement et sans
ajout, une première prise hydraulique qui sécurise l'ouvrage réalisé, puis une deuxième
prise aérienne qui par recarbonatation au contact de l'air, donnera à l'enduit toute sa
patine. Les chaux normalisées européennes (ENV 459-1) conviennent pour les
maçonneries, les enduits et les décors.
Les calcaire renfermant de 40 à 95% de CaCO 3 , plus quelques autres substances,
principalement des oxydes, avec de l’argile (5 à 22% en général 15 à 20%, permettent
de produire les chaux hydrauliques.
Les chaux hydrauliques qui ont la possibilité de se durcir non seulement à l’air, mais
aussi sous l’eau.
La teneur en élément argileux permet de classer les chaux hydrauliques qui tirent leurs
propriétés de l’importance des éléments argileux de la roche mère.
L’indice de l‘hydraulicité est défini comme suit :
%%%
%%% 32322
MgOCaO
OFeOAlSiOL
L : évalue les proportions d’éléments argileux qui réagissent avec l’oxyde de calcium
Ca0.
Si L est faible (0<L<0,10) : la chaux est valable pour l’utilisation dans l’industrie
(chaux chimiquement pure).
Si L est grand (L>0,30) :(c'est-à-dire en présence de silice et l’alumine dans la
roche mère), la chaux est utilisée dans l’habitat ou la construction des routes.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
23
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE V: UTILISATION DE LA CHAUX
5.1Utilisation de la chaux vive [14] [15] [16]
La chaux vive est un produit naturellement hydrophile et c'est cette propriété qui la rend
si utile. Elle a longtemps servi à détruire les corps organiques riches en eau, pour
lesquels elle est particulièrement corrosive. Les cadavres animaux sont encore souvent
recouverts de chaux vive avant d'être enterrés.
5.1.1 La chaux vive agricole
L'utilisation de la chaux est très répandue dans l'agriculture. La chaux agricole remplit
plusieurs fonctions:
Comme il s'agit d'un produit caustique elle permet de réguler le pH des terres trop
acides ;
Dans les terres argileuses, elle réagit avec l'argile ("floculation") et permet aux plantes
d'avoir un accès plus simple aux engrais et nutriments, permettant une meilleure
croissance des plantes ;
Elle peut servir de désherbant, notamment contre la mousse qui prolifère sur les terrains
acides.
5.1.2 Utilisation dans l'industrie, dans le traitement des eaux, dans le traitement des fumées
La chaux aérienne est largement utilisée dans l'industrie, le plus souvent sous forme de
chaux vive, on utilise sa capacité d'agglomération de certains matériaux on parle de
« floculation ».
En sidérurgie, l'ajout de chaux dans le métal en fusion permet l'extraction de certaines
impuretés.
Dans le traitement des eaux usées, on stabilise les boues.
Dans les incinérateurs elle est utilisée pour neutraliser les fumées acides chargées en
soufre et/ou en chlore.
Produit de base de l’industrie chimique, la chaux provoque la désulfuration des
fumées, par absorption des gaz acides, comme le dioxyde de soufre, le gaz
carbonique…
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
24
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Elle a été largement utilisée dans le processus de traitement des eaux, pour la
neutralisation des eaux acides provenant de forêts et de tourbières.
L’opération consistait à leur faire traverser un bassin contenant de la chaux.
Actuellement, celle-ci joue un rôle important et intervient à plusieurs niveaux :
pour corriger l’acidité des eaux ;
pour coaguler et floculer les matières en suspension ;
pour précipiter certains éléments toxiques et nuisibles ;
pour stériliser (destruction des germes pathogènes) ;
pour décarbonater les eaux, en précipitant le carbonate de calcium des eaux
calcaires.
Ces applications dans le secteur de la protection de l’environnement sont
nombreuses, on peut citer le traitement des :
Gaz de combustion (élimination des anhydriques sulfureux S02 et acide
chlorhydrique HCI, élimination du mercure).
Eaux potables (adoucissement, contrôle ou pH, contrôle du développement des
agents pathogènes, élimination des impuretés).
Eaux de vidange, des effluents industriels.
Boues de stations d’épuration.
Pour le secteur de la chimie, on retrouve la chaux dans de nombreux process industriels
(production des alcalis avec le procédé soude-chaux, production de l’acide citrique, de la
magnésie, des hypochlorites de calcium…) mais aussi pharmaceutique (production des
phosphates de calcium, des fluors, bromures…).
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
25
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
5.1.3 Utilisation dans la sidérurgie et le traitement des métaux non ferreux
La sidérurgie est un domaine où l’emploi de la chaux intervient très largement. Elle a le
pouvoir de réagir à haute température avec les impuretés des métaux et participe ainsi à
leur affinage.
La chaux est employée :
1. Dans les convertisseurs produisant de l’acier, à partir de la fonte (fer et
carbone). La chaux vive forme avec les impuretés (silicium, phosphore, souffre) des
scories, plus faciles à isoler et à éliminer.
Les procédés actuels demandent 60 à 70 kg par tonne d’acier.
2. Dans le traitement des métaux non ferreux, où elle sert d’agent d’attaque de la
bauxite, pour en extraire l’aluminium, par enlèvement du silicium, puis pour la
caustification.
3. Dans la préparation du magnésium par précipitation de la magnésie
hydratée, à partir d’une solution de chlorure de magnésium.
4. Dans la séparation par flottation des différents sels métalliques, tels que le
calcium métal, le cuivre, le zinc, le plomb, l’or, l’argent et l’uranium.
5.2. Utilisation de la chaux éteint [15] [16]
5.2.1 Utilisation dans l'agriculture
Pour l'agriculture, on utilise de la chaux magnésienne ou dolomitique, qui amende les
sols acides en apportant du magnésium. On utilise, le plus souvent, de la chaux calcique.
Les chaux utilisées par l'agriculture sont toujours sous forme d'oxyde de calcium, ou
d'oxyde de calcium combiné à l'oxyde de magnésium. Cet amendement est à utiliser
modérément sur les sols argileux. Le rôle de l'ion calcium dans le complexe argilo-
humique est déjà tenu par le fer.
En plus d'être un amendement calcique et magnésien, le chaulage permet
également la destruction des micro-organismes pathogènes contenus dans les effluents
d'élevage qui sont acides par nature. La base OH- associée au calcium qui arrive
soudainement dans le milieu provoque une augmentation rapide du pH qui détruit ces
organismes.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
26
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Le plus souvent, l'agriculture utilise aussi du calcaire non cuit pour amender les
terrains. C'est du carbonate de calcium, vulgairement appelé « carbonate de chaux ». Le
mode d'action est plus lent que celui de la chaux calcinée. Cela provient du fait que
l'acidité du terrain doit dégrader le produit avant que celui-ci ne devienne un oxyde et
puisse développer la base associée recherchée.
Il ne peut garantir une bonne efficacité agronomique que s'il est suffisamment fin
pour se solubiliser correctement. L'avantage à l'utilisation de carbonate de calcium est
d'ordre économique, car il coûte moins cher à l'utilisateur, et écologique, car il ne détruit
pas les organismes utiles du sol. Dans l'absolu, son pouvoir neutralisant est, à quantité
égale, très inférieur à celui de la chaux vive.
5.2.2 Utilisation comme absorbeur de dioxyde de carbone
Les propriétés d'absorption du dioxyde de carbone par la chaux ont été utilisées
dans les appareils respiratoires dits "en circuit fermé" pour épurer le gaz expiré du
dioxyde de carbone et permettre sa ré-inhalation après un éventuel apport d'oxygène à
très faible débit. Ces techniques sont utilisées en médecine (anesthésie en circuit fermé),
dans des appareils respiratoires utilisés en milieux de gaz dangereux. Les activités sous-
marines (plongée et sous-marins) utilisent également la chaux comme absorbeur de
dioxyde de carbone.
La chaux hydratée est mélangée à d'autres composés chimiques comme la soude
(NaOH) pour former la chaux sodée ou avec d'autres composés qui accélèrent la vitesse
de réaction de la chaux. La présentation en grains poreux de quelques millimètres dans
des récipients adaptés au passage des gaz augmente la surface d'échanges et permet
l'absorption avec de faibles volumes de chaux facilement transportables. Un indicateur
coloré permet une lecture rapide, à l'œil, de la quantité de chaux restante dans la
cartouche.
5.2.3 Utilisation dans la décoration d'intérieur et d'extérieur
Les propriétés de la chaux :
Antiseptique, elle désinfecte, assainit l'atmosphère.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
27
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Elle laisse respirer les maçonneries donc réduit l'humidité et évite ainsi la
condensation de l'eau.
Son rendu décoratif est exceptionnel, notamment un velouté unique à l'intérieur
comme à l'extérieur. Une décoration en chaux est "vivante" : le matériau respire et ses
moirages varient en fonction de l'hygrométrie ambiante. Enfin elle se patine et vieillit
extrêmement bien.
Utilisation en cuisine ;
La chaux a été utilisée pour la conservation d'aliments comme les œufs.
La chaux (à raison de 0,1 % dans l'eau) est utilisée dans le trempage du maïs
avant cuisson afin de ramollir ses téguments et d'en augmenter la teneur en calcium. En
Amérique centrale et au Mexique, la chaux est ajoutée au maïs que l'on broie pour
réaliser de la farine "nixtamalisée".
5.2.4 Utilisation dans les travaux publics
La chaux aérienne est également utilisée dans la réalisation des routes ou des chemins.
Comme dans l'industrie, on utilise sa propriété de « floculation », il s'agit ici de
transformer l'argile (consistance plastique, souple, instable) en matière grumeleuse plus
résistante à la compression des sols. À cette action vient s'adjoindre l'effet de
consommation d'eau interstitielle.
Ce faisant, la teneur en eau des sols trop humides est rabaissée afin d'atteindre le plus
souvent l'Optimum Proctor. Cette propriété est également utilisée dans le monde
agricole.
5.2.5 Stabilisation de la terre
La stabilisation des sols à la chaux a pour effet d’augmenter de manière durable les
qualités de cohésion et de dureté des sols. Le procédé est employé soit pour la
fabrication de brique en terre stabilisée, soit dans la construction des routes.
Dans la construction des routes, la chaux agit sur les sols argileux par une action
chimique qui modifie leurs propriétés géotechniques. Le traitement à la chaux des
sols trop humides et/ou trop plastiques, tels que les sols argileux ou limoneux, est une
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
28
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
solution souvent préconisée pour stabiliser les sols et rendre les terrassements
réalisables, il suffit que le sol soit apte au traitement.
Lors du traitement de ceux-ci à la chaux deux réactions différentes se produisent
une modification immédiate et une modification à long terme.
Principe
La stabilisation à la chaux consiste en une incorporation de chaux vive ou éteinte au
matériau à traiter. L’action de la chaux concerne les particules argileuses contenues
dans le sol.
Mise en œuvre
Le traitement des sols à la chaux comprend les opérations de stockage,
épandage, suivi ou éventuellement précédé d’une scarification du sol, de malaxage,
de compactage, de cure et éventuellement de revêtement.
Action de la chaux sur le sol
La chaux réagit sur l’argile par échange ionique entre les cations Na+ et K+ existant
dans l’argile et les cations Ca++ d’apport, et par floculation des particules argileuses,
provoquée par les forces électriques mises en jeu par l’apport d’ions Ca++ et OH- ;
Les modifications géotechniques :
- augmentation de la limite de plasticité ;
- l’indice de plasticité Ip diminue ;
-la densité maximum à l’optimum Proctor diminue ;
-la teneur en eau à l’optimum Proctor augmente ;
-la sensibilité à l’eau diminue (la courbe Proctor s’aplatit) ;
-le gonflement diminue ;
-l’indice CBR augmente ;
-la perméabilité diminue.
Ces modifications apparaissent pour des dosages en chaux très faibles, de l’ordre de
0,5 % à 1,5 % en laboratoire, suivant le sol traité.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
29
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
DEUXIEME PARTIE :
PRODUCTION DE LA CHAUX DE
SOCIETE MALAGASY GYPSUM
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
30
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE VI:FOUR CONTINU D’AMBATOSOKAY (AMBATONDRAZAKA)
6.1 Monographie de la commune d’Ambatondrazaka [17]
6.1.1 Historique du site
D’après le rapport du BRGM en 1985 « Plan directeur d’action pour la mise en valeur des
ressources du sous-sol de Madagascar » et le rapport de Henri BAISAIRE « Cipolins
d’AMBATO » en 1963. Les seuls gisements importants sur le haut plateau sont : les
cipolins d’Ambato, d’Ibity, et ceux d’Ambatofinandrahana dont les qualités sont
intéressants pour son utilisation dans l’industrie et surtout dans l’habitat.
Les cipolins ont été détectés de prospectes en 1921 par la commission de
reconnaissance et de délimitation des périmètres de colonisation qui les avait réservés
en créant un lot spécial au « LOT INDUSTRIEL N°3 ».
Les cipolins d’Ambato sont connus et exploités depuis longtemps tant pour la fabrication
de la chaux que d’empilement.
La carrière d’Ambatosokay se trouve sur le flanc Sud de la colline d’Andrainarivo Est, à
laquelle le filon affleure.
Celle-ci a été exploitée par le SINTP (Société International de Travaux Publics) de 1975
à 1983, et la production a atteint 30t/j, la chaux obtenu a été utilisée pour la fabrication
de route, l’exploitation a été dépourvue de méthode.
6.1.2 Localisation du gisement
Situation géographique
Le District d'Ambatondrazaka se trouve dans la Région ALAOTRA-MANGORO.
Il est à 150 km au Nord- Est de la Capitale Antananarivo.
Il est compris entre les latitudes 17°- 18° Sud et la longitude 48°50 Est.
Il est limité par :
- au Nord: District d'Amparafaravola
- à l'Est: Districts de Vavatenina et de Brickaville
- au Sud: District de Moramanga
- à l'Ouest: Districts d'Anjozorobe et d'Amparafaravola
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
31
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Source : FTM
Fig.06.Carte administrative du District d’Ambatondrazaka
La colline à laquelle le gisement affleure est située dans la commune d’Ambato, district
d’AMBATONDRAZAKA II et province de Tamatave.
La carrière d’Ambatosokay est accessible par une route secondaire, à cinq kilomètres de
la ville d’Ambatondrazaka.
Une voie ferrée passe à 800mètres au Nord de la carrière.
6.1.3 Climatologie
Caractérisée par un climat tropical chaud et humide, avec l’influence de l’alizé toute
l’année et des températures moyennes comprises entre 18 et 20 °C, la partie Sud (Mora
manga et Anosibe An’Ala) est marquée par l’abondance pluviométrique tandis que celle
du Nord subit parfois des sécheresses temporaires et attend le passage des dépressions
tropicales pour satisfaire les besoins en eau des cultures.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
32
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
La cuvette du lac Alaotra constitue une enclave climatique de type tropical semi-humide
de moyenne altitude avec une température moyenne de 21 à 22°C et comporte deux
saisons bien marquées :
D’avril à septembre, une saison fraîche et sèche avec quelques pluies fines ;
D’octobre à mars une saison chaude et pluvieuse ; la pluviométrie annuelle
étant de 1 092 mm à 1200 mm à raison de 100 jours de pluie par an.
L’irrégularité des pluies, avec 20 à 30 jours secs après les premières pluies d’octobre, y
est préjudiciable aux cultures. La maîtrise de l’eau ainsi que les moyens de production
constituent pour les agriculteurs un enjeu majeur. Cette sécheresse en début de saison
peut être fatale pour l’agriculture et entraîner une forte pression de pêche effrénée sur le
lac. L’évaporation annuelle est de 500 à 600 mm .
6.1.4 Activités de la population
6.1.4.1Agriculture
Le District d’Ambatondrazaka est connu pour la production de riz, il est classé
parmi les principaux greniers à riz de Madagascar. Le riz, pilier de l’agriculture malgache,
constitue l’aliment de base de la population de ce pays. La consommation en riz des
malgaches est élevée et classée parmi les plus fortes du monde.
La riziculture constitue une activité principale des agriculteurs à Ambatondrazaka.
L'assolement 2008-2009 :
La culture du riz occupe 4,75 ha sur les 7,65 ha cultivés ce qui représente 77% de la
surface cultivée. Le riz est cultivé uniquement sur rizière. Sur rizière irriguée, il fait deux
cycles de riz : le premier à partir de septembre dès que l'eau arrive dans la parcelle et le
second à partir de décembre. Il obtient un rendement de 4 à 5 t/ha.
Il vend le riz au fur et à mesure de ces besoins pendant l'année. Le riz récolté en
décembre est vendu pour payer la main d'œuvre (600 Ar/kg). Il vend le surplus de riz en
février alors que le prix du riz est le plus élevé. Il se crée ainsi une épargne pour investir
ensuite (achat d'un motoculteur ou d'un zébu de trait par exemple). Il conserve 2 tonnes
de riz pour l'alimentation de la famille pour une année.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
33
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
6.1.4.2 Elevage
Les activités d’élevage se résument en élevage familial de quelques têtes de zébus,
des volailles.
6.1.4.3 Pêche
Pêche traditionnelle au niveau du Lac et des rivières.
6.1.4.4 Fabrication de matériaux de construction
Production de la chaux artisanale
Fabrication des briques cuites
6.1.4.5 Industrie du Riz
Le riz étant le principal produit du district, la transformation du paddy en riz blanc
constitue la seule activité industrielle. Le système d’exploitation est resté pratiquement le
même de l’installation des usines à nos jours :
- utilisation des balles de son comme combustible pour chauffer des chaudières qui
génèrent ensuite le courant électrique nécessaire à faire tourner les machines.
6.1.5 Forme juridique :
La carrière d’Ambatosokay est située dans une zone dite « Lot Industriel N°3) » qui
appartient à l’Etat.
Monsieur RASERA Harding est le titulaire du permis d’exploitation et il a cédé au GCP
l’exploitation de la carrière par une convention, et après au Gypsum.
6.2 Fabrication de la chaux à Ambatosokay(Ambatondrazaka)
6.2.1 Production de la chaux à Ambatosokay
L’installation du four à chaux doit être plus près de la source de matière première afin de
faciliter le transport des pierres à chaux.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
34
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.07.Schéma de production de la chaux à Ambatosokay
6.2.1.1 Matière première
Carrière de matière première : Ambatobe Ambatosokay à Ambatondrazaka
La matière première utilisée à Ambatosokay est la calcite.
La calcite
Il y a des différents couleurs de calcite à Ambatondrazaka :
Orange, blanc et gris. Le majoritaire est la calcite de couleur blanche.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
35
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig. 08 Calcite d’Ambatosokay
6.2.1.2 Combustible
Fournisseur de combustible : Andranokobaka à Ambatondrazaka
Les combustibles utilisés sont les charbons de bois.
Le pouvoir calorifique du charbon de bois est 4000 à 5000Kcal/Kg.
6.3 Four à cuisson continue
Le four utilisé à Ambatondrazaka est four à chaux verticaux et à cuisson continue, la
cuve ou chambre de combustion à une hauteur de 4,6 mètres et un diamètre intérieur
d'environ 80centimètres.
Sa forme permet une meilleure circulation des gaz de combustion dans la zone des plus
fortes températures.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
36
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.09. Four à cuisson continue d’Ambatosokay
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
37
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.10.Schema du principe du four à cuisson continue
La pierre cassée en petits blocs est transportée par des brouettes sur la plate-forme des
fours, ainsi que le charbon servant de combustible. Les fours sont chargés par
le« gueulard » (ouverture du haut) en superposant des couches de pierre et de charbon.
Il y a une passerelle reliant le lieu d'entreposage au sommet du four (passerelle destinée
à enjamber un chemin) pour facilitait le versement alternatif des brouettes de pierre et
de charbon.
Les pierres cuites sont retirées en bas du four, par la ou les gueules de défournement et
chargées de nouveau sur des brouettes.
Le four est rechargé au fur et à mesure que la pierre cuite est retirée par le bas.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
38
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Elle est ensuite précipitée dans la chambre de cuisson, par couches alternées avec du
charbon.
Notre four est défini comme un long tuyau cylindrique pour permettre une bonne
descente continue et régulière de la pierre à chaux.
On peut distinguer trois grandes zones :
Zone de préchauffage : c’est la partie supérieure du four où l’on introduit le
calcaire et le combustible, en évitant les rentrées d’air, mais surtout pour mieux
utiliser les gaz chauds au préchauffage de la matière.
Zone de cuisson : la partie centrale du four où la concentration de la chaleur est
maximum (900-1000°C).C’est la zone où s’effectue la décomposition du calcaire.
Zone de refroidissement : c’est la partie inférieure du four, la chaux calcinée se
refroidit, les calories fournis sont soit dissipées dans le mur, soit entrainées vers le
haut pour le séchage et le préchauffage du four, c’est aussi dans cette zone où
l’on récupère la chaux vive.
Dans la zone de cuisson, la paroi intérieure du four est revêtue de briques réfractaires
afin de diminuer au maximum la perte de chaleur par radiation, en plus cette zone doit
être résistante dans le but de prolonger la durée de vie du four.
La partie extérieure est construite avec des briques cuites de bonne qualité car la
concentration de chaleur est moindre par rapport à la zone de cuisson.
Entre les briques réfractaires et les briques cuites, il y a une isolation (cendre de balle de
paddy) couche de 10cm, pour éviter les pertes de chaleur par rayonnement.
6.3.1Transfert de chaleur dans le four continu
Surface latérale
En régime permanent, le flux de chaleur Ø se conserve lors de la traversée des
différentes couches et s’écrit :
Ø= h1 2 π r1 L(Tf1-T1) =
(
) =
(
)=
=h22 π r4L(T4-Tf2)
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
39
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Ø=
Ø= 4520W
Ø : Flux de chaleur (W)
λ: Conductivité thermique (W m-1 °C-1)
Tf1 : Température inferieur du four (K)
Tf2: Température extérieure du four (K)
r1 ,r2 ,r3 ,r4: rayon des couches (m)
h1 et h2 : Coefficient de transfert de chaleur par convection (W m-2 C-1)
L= Hauteur de four (m)
λA =1,15 W m-1 °C-1
λB =0,03 W m-1 °C-1
λc =0,96 W m-1 °C-1
Tf1=1173K à 900°C
Tf2=298K à 25°C
r1 =0,40m
r2=0,62m
r3=0,72m
r4=0,94m
h1 et h2= 10 W m-2 C-1
L=4,6m
6.3.2 Calcination
Par calcination du calcaire entre 800 et 1100 °C (CaCO3) on obtient de la chaux vive
(Oxyde de Calcium : CaO) et un fort dégagement de dioxyde de carbone (CO2). C'est la
décarbonatation. La réaction s'accompagne d'une perte de masse pouvant aller jusqu’à
45 % et jusqu'à 15 % de son volume, correspondant à la perte en dioxyde de carbone
selon la formulation chimique : CaCO3 → CaO + CO2
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
40
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
6.3.3 Quantité de matière première dans un four continu
Calcite : 3,2 à 3,5cm
Charbon de bois : 1,2 à 4cm
Tableau.04. Quantité de matière première
Matière Quantité Unité
Calcite 1560 Kg
Charbon de bois 8400 Kg
Source : Auteur
6.4 Conduite de cuisson
6.4.1 Enfournement
L’enfournement c’est une opération à l’alimentation du four en pierre à chaux et en
combustible.
Le but est d’avoir un emplacement stable des zones du four, pour minimiser les pertes
de chaleur, c’est-à-dire les gaz chauds doivent préchauffer les pierres à chaux.
L’opération de déchargement de la chaux vive doit être effectuée régulièrement car si
elle effectuée tardivement, la zone de cuisson se déplace vers le haut et elle entraine
une perte d’énergie.
6.4.2 Cuisson
La décomposition du calcaire varie entre 800 à 1200°C selon la nature du calcaire.
Les différentes températures à l’intérieure du four
Zone de chauffage
Dans la partie supérieure du four ; température ambiante
2 heures après l’alimentation ; température comprise entre 70 et 110°C
4 heures après l’alimentation ; température comprise entre 180 et 300°C
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
41
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Zone intermédiaire
La température minimale est de 480°C
La température maximale est de 690°C
Zone de cuisson
La température minimale est de 820°C
La température maximale est 970°C
La couleur de la pierre à chaux est allant du rouge cerise au rouge claire.
En générale, la température de la décomposition de la pierre à chaux est environ 900°C.
Zone de refroidissement
La température maximale est de 450°C
La température minimale est la température ambiante
Selon les types de calcaires, la température de décomposition du carbonate de calcium
varié entre 900 et 1200°C.
A partir de 650°C environ, la relation est équivalente à :
log p = )2(1000
92,5t
Avec p : pression de CO 2 en mm de mercure
6.4.3 Déchargement
L’opération de déchargement consiste à récupérer la chaux vive.
Tableau 05. Décalage horaire d’enlèvement de chaux vive
Temps de
Déchargement (h)
Décalage horaire
(h)
Quantités (kg)
7 4 263
11 4 265
15 4 268
19 4 270
23 4 266
3 4 267
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
42
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Source : Auteur
La capacité de production pendant 24h est environ 1600Kg.
6.5 Préparation du produit fini
6.5.1Extinction
La transformation de chaux vive en chaux éteinte s'effectue par ajout d'eau (H2O).
Cette opération d'extinction produit l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2, avec un fort
dégagement de chaleur :
CaO + H2O → Ca(OH)2
Après transformation, l'augmentation du volume est de près de 30 %.
L'extinction peut être réalisée de différentes manières suivantes :
arrosage superficiel des blocs de chaux vive, puis terminaison de la réaction à
l'air ;
immersion des blocs de chaux vive dans un grand volume d'eau puis terminaison
de la réaction à l'air ;
mélange eau chaux dans un malaxeur avec contrôle de la réaction exothermique
(dans l'industrie) ;
immersion des blocs de chaux vive dans un grand volume d'eau puis terminaison
de la réaction dans l'eau.
Dans les trois premiers cas on obtient une chaux en poudre (fleur de chaux, chaux
grasse, CAEB, chaux éteinte…). Dans le dernier cas, la chaux éteinte produite prend
l'apparence d'une pâte (chaux en pâte) que l'on pourra garder tant que l'on maintient en
surface de l'eau limitant les échanges de dioxyde de carbone (donc de carbonatation).
La chaux en poudre correspond bien aux pratiques actuelles du bâtiment (dosage en
volume, mélange à la bétonnière…).
6.5.2Carbonatation
La prise de la chaux aérienne s'effectue par carbonatation, c’est-à-dire en
absorbant le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l'atmosphère : d'où son nom de
« chaux aérienne » :
Ca(OH) 2 + CO2 → CaCO3 + H2O
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
43
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Selon l'humidité du milieu, cette réaction se produit sur plusieurs mois : la vapeur d'eau
se lie avec le dioxyde de carbone atmosphérique pour former l'acide carbonique ; la
chaux fixe le dioxyde de carbone contenu dans cet acide et se transforme en calcaire. Le
résultat de cette opération est à nouveau du calcaire (CaCO3).
Le mécanisme de prise par carbonatation s'effectue en présence d'eau, d'où une
maîtrise indispensable des conditions de mise en œuvre (humidification des supports,
contrôle des conditions climatiques...).
6.5.3 Tamisage
La chaux éteinte ainsi obtenu est tamisée afin de retenir les incuits, surcuits et impuretés.
6.5.4 Broyage
Le broyage est l’opération d’activation mécanique dont le but est la modification physique
de la chaux telle que la réduction de la dimension des grains et la tendance vers un état
amorphe.
6.5.5 Ensachage
Après le broyage, la chaux éteinte doit être conditionnée dans des sacs en propylène
muni d’une gaine pour éviter l’altération du produit. En outre, le sac d’emballage est
imprimé dont il est mentionné la marque et le nom du produit pour se différencier des
autres produits conventionnels, et les produits finis sont stockés dans un magasin de
stockage avant leur distribution.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
44
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE VII: FOUR INTERMITTENT DE BELOBAKA
7.1 Monographie de la commune rurale de Belobaka [18]
7.1.1 Historique du site
La commune rurale de Belobaka s’appelait un village d’andavakabe par l’existence
de la grotte situé à proximité. En 1930 suite au développement de la culture de tabac,
dénommé en dialecte sakalava « lobaka », le village a pris son nom actuel, lequel
signifie littéralement « beaucoup de tabacs ».
La RN4, dont « route signifie pare », traversant le village en ligne droit a fait baptisé le
nom « Amparemahitsy ». Ampazony vient du mot « mpanjono ou pêcheur», un village
des migrants provenant d’Ampitolova pour y exercer des activités de pêche maritime.
Ankazomenavony, qui a pris son nom par l’existence d’importants arbustes à fleur
rouge, était un village récent, depuis 1969, après que les villageois furent obligés
d’abandonner Mangatsa, devenu une propriété privée. Antsaboaka, selon le dialecte
antaisaka « Tsa miboaka »fait allusion à un visiteur qui ne veut plus quitter le lieu,
décidé d’y rester définitivement à cause de l’existence de vaste plaine à vocation r izicole.
Ladigy, vient du mot français « La digue » était prévu vers la fin de la colonisation
d’être franchi par une digue, où le vestige de la coulée en béton est encore
actuellement visible.
7.1.2 Localisation du gisement
La commune rurale de Belobaka fait partie des neuf communes qui constituent la
sous-préfecture de Majunga-II, laquelle étant parmi les six sous-préfectures au sein
de la région de Boeny. Le chef-lieu de la commune se situe à 10 km de la ville de
Majunga, sur l’axe de la RN4 reliant Majunga à Antananarivo.
Se situant sur la partie Nord-Ouest de la sous-préfecture, la commune rurale de
Belobaka couvre une superficie de l’ordre de 208 km².
La commune est limitée :
Au Nord et à l’Est, par la commune rurale de Betsako,
Au Sud-est, par celle d’Ambalakida, A l’Ouest, par la commune urbaine de Majunga,
Au Sud, par les deux communes rurales : Boanamary et Marovoay-Banlieu.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
45
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Elle est composée par neuf quartier dont : Belobaka, Amparemahitsy, Ampazony,
Ampitolova, Ankazomenavony, Antsaboaka, Antsanitia, Besely et Ladigy. En
totalité, il existe quarante-quatre villages, ou secteurs, au sein de la commune rurale de
Belobaka.
Exactement à l’étang de Matsaborilava, alimente avec le Lac sacré et l’étang
Anaboriaka, la plaine rizicole de Mangatsa.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
46
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Source : BD FTM –SCD Belobaka, Conception – Réalisation SAGE Mahajanga, Juin 2004
Fig.11.Cartographie de la commune rurale de BELOBAKA
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
47
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
7.1.3 Climatologie
La température moyenne annuelle est de 25°C. Elle est maximale pendant la période
d’Octobre à Décembre, avec une moyenne annuelle de 29°C. La température
descend nettement à partir du mois de Mai, et atteint la minimale vers les mois de Juin et
Juillet, avec une température moyenne journalière de 22°C.
7.1.4Activités de la population
Les activités principales de la commune rurale de Belobaka sont : l’agriculture,
l’élevage, la pêche, l’artisanat et le tourisme (Par ordre d’importance).
7.1.4.1 L’agriculture
L’agriculture est une activité primordiale exercée dans la commune, pratiquée par
70% des ménages. Pourtant, la proportion varie par quartier par rapport aux
opportunités offertes. Pour ainsi dire, plus de 90% des paysans la pratiquent dans
les quartier suivants :Ampitolova, Ankazomenavony et Antsaboaka. Dans les autres
quartier tels Belobaka, Ampazony, Amparemahitsy, Besely et Ladigy, les agriculteurs
excèdent presque les 50% des ménages alors qu’ils sont nettement minoritaires à
Antsanitia.
La superficie totale cultivée est de 2.910ha dont 1.080ha occupés par la
riziculture, représentant les 37% de la superficie cultivée.
7.1.4.2 L’élevage
Les principales activités exercées par la commune rurale de Belobaka sont
l’agriculture et l’élevage. Ce qui n’est pas le cas dans le quartier d’Amparemahitsy où
plus de 30% des ménages exercent principalement l’élevage de bovidé, destinés à
la production laitière.
7.1.4.3 Pêche et aquaculture
Le secteur pêche et aquaculture est une activité forte prometteuse dans la
commune rurale de Belobaka.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
48
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Dans le domaine de pêche, les ressources naturelles existantes permettent
d’exercer tout type de pêche, que ce soit maritime, continentale ou d’eaux saumâtres.
Les activités de pêche continentale exercées par la communauté locale sont
limitées. On enregistre seulement une trentaine de pêcheurs, localisés dans les
quartier :
Ankazomenavony, Antsaboaka et Ampazony. Dans le cas général, ce sont les
pêcheurs clandestins provenant de Mahajanga qui exploitent les lacs et les étangs
existants, intarissables ou non.
Le marais qui s’étend le long de la partie centrale de la commune, de Bealoy jusqu’à
Ladigy, entre Akazomenavony et Antsaboaka, permet le développement de
l’aquaculture crevettière. Pour le moment, seule la société Long Fee y entame son
exploitation d’une manière artisanale par l’aménagement de deux bassins de 2
hectares. Tandis que la station d’écloserie des crevettes ,appartenant à la société
japonaise SOMAQUA, localisée à Ampazony, est destinée à alimenter les bassins
aquacoles de la société, sise à Boanamary.
7.1.4.4Artisanat
Cette commune a une particularité à propos de l’artisanat, ce qui nous montre
deux types d’artisanats distincts existants : artisanat d’art et artisanat de production.
Artisanat d’art
La vannerie est l’artisanat d’art la plus pratiquée dans la commune, une activité
spécifique aux femmes. Elles utilisent en grande quantité les feuilles de deux
variétés de satrana, satrambe et satramiry, et fil de raphia comme matières premières.
Il y a deux facteurs qui limitent le développement de cette filière dans la commune :
facteur organisationnel : en amont, par le manque de prise en main de la
gestion des ressources, et en aval, par la non maîtrise du circuit de
commercialisation des produits ;
facteur technique : insuffisance d’encadrement en vue de l’introduction des
innovations.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
49
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
L’autre activité, c’est la couture et la broderie formée par les sœurs
Catholiques d’Antanimalandy, pratiquées par une association féminine à
Amparemahitsy.
Artisanat de production
Trois types principaux existent : la fabrication de matériaux de construction, celle de
chaux vives et de la briqueterie. Les deux premiers types font la renommée de la
commune de Belobaka grâce à l’existence d’importants sites calcaires sis dans les
quartiers de Belobaka et d’Amparemahitsy.
7.1.4.5 Fabrication de matériaux de construction
Ce type de produit est spécialisé pour la construction des routes, des bâtiments
et d’autres ouvrages d’art. Les matériaux produits sont diversifiés comme les
blocages, caillasses ou gravillons. Le volume de matériaux exploités var ie entre 150 m3
à 500 m3 par jours, suivant les besoins des projets ou les demandes des particuliers,
avec une production annuelle de 60.000 m3.
Deux catégories d’exploitants y sont présentes :
les petits exploitants individuels, de plus de 200 environ, dont une partie essaie
de se regrouper au sein d’une association et d’autre partie pratique le concassage
manuel.
Ils constituent les principaux fournisseurs des petites entreprises privées ou
des habitations privées ;
les grandes entreprises de construction, utilisant des matériels lourds, font
des
exploitants en régie directe, pour les besoins de grands travaux d’intérêt
public ou économique (routes, bâtiments industriels, autres ouvrages d’art), les
plus importants sont : l’entreprise colas, le Béton France, l’EGCI, l’entreprise
DRAMCO.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
50
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Production de la chaux
Produits dérivés de la calcination des roches calcaires, on distingue deux types
de chaux produites: la chaux vive et la chaux grasse. La chaux vive est utilisée en
grande partie comme matière première à l’aquaculture crevettière.
L’organisation de la filière se présente comme suit : la société AQUALMA achète les
produits auprès des fournisseurs agréés, lesquels s’approvisionnent auprès des
producteurs directs. Avec une vingtaine de fours, dont la capacité de production varie de
2 à 10 tonnes, un four peut produire 3 à 4 fois par mois, selon les possibilités des
producteurs. La production annuelle de chaux est estimée à 5000 tonnes, les
principaux clients étant des entreprises privées, telles que : Fateli, EGCI, Aina.
Les producteurs sont localisés en grande partie dans le village de Belobaka, quelques
unités de production du côté d’Amparemahitsy et une partie des producteurs dans le
village de Marovato se regroupent au sein d’une association formelle avec 32
membres, dénommée « Fivoarana ».
Le problème majeur lié à la production de cette chaux concerne son exigence
importante en bois d’énergie. En effet, un four d’une capacité de 2 tonnes a besoin de 6
m3 de bois, et celui d’une capacité de 10 tonnes en exige 15 m3. Ainsi, le volume de
bois utilisés annuellement atteint jusqu’à 6000 m3.
Ce problème justifie en grande partie l’élaboration du plan d’aménagement de la baie
de Bombetoka, étant donné que les mangroves étaient les bois utilisés.
Actuellement, en attente d’une résolution pérenne, l’exploitation des mangroves a été
suspendue. Ironie du sort, les unités de production de chaux demeurent pour le
moment opérationnelles, grâce aux arbres déracinés par les récents cyclones.
Production de briques cuites
Cette activité est beaucoup plus récente, depuis la montée significative du prix de
ciments. Les huit unités de production existantes sont localisées à Tsararivotra,
fokontany de Belobaka. La production se fait sur commande des intéressés,
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
51
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
résidant localement ou à Mahajanga et tourne autour de 140.000 unités, pour un prix
unitaire de 60 Ar.
Etant donné le prix actuel du ciment et les besoins grandissants des projets pour cette
matière, l’activité de production de briques cuites est vouée à se développer rapidement.
Ainsi, les besoins croissants en bois d’énergie poseront des problèmes,
nécessitant dès maintenant la prise de mesures appropriées, telle que la pratique de
reboisement associatif et la recherche d’autres énergies alternatives.
7.1.5 Forme juridique
La création de cette entreprise doit être conforme aux règlements en vigueur. Il est vrai
que tout investissement direct d’une personne physique ou morale peut se faire
librement sur le territoire malgache mais sous réserve de respect de la légalité, de
l’action, la réalisation de notre projet nécessite en effet la formalisation de l’unité auprès
de l’administration concernée.
Toutes les sociétés implantées à Madagascar sont régies par le régime de droit
commun. Les formes juridiques de la société prévue par la loi sont multiples mais le
choix dépend du domaine d’activité et du promoteur de l’entreprise selon les avantages
que celui-ci en profite sauf pour le cas de certains domaines d’activités où les statuts
juridiques adoptables sont déjà prévus par la loi.
7.2 Production de la chaux à Belobaka
Autour de la commune rurale de Belobaka, il y a beaucoup de four intermittent.
En générale, le processus de production est identique tous les fours à chaux.
Le processus de production de la chaux à Belobaka sont résumé dans le schéma
suivante.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
52
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.12.Schéma de production de la chaux à Belobaka
7.2.1Fabrication de la chaux à Belobaka
Le four rempli de pierres calcaires (carbonate de calcium) est l’alimenté en fagots de
bois secs puis récolte de la chaux vive (oxyde de calcium). La calcination du calcaire
(carbonate de calcium CaCO3) à 900 °C permet d’obtenir de la chaux vive (oxyde de
calcium : CaO) et un fort dégagement de dioxyde de carbone (CO2). La transformation
de chaux vive en chaux éteinte (hydroxyde de calcium Ca(OH)2) s'effectue par un ajout
d'eau avec un fort dégagement de chaleur. Il y a de tamisage à 1mm et après ensachage
de produit.
7.2.1.1 Matière première :
Carrière de matière première : Belobaka
La matière première utilisée à Belobaka est la calcite.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
53
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.13.Pierre à chaux de Belobaka
7.2.1.2 Combustible
Fournisseur de combustible : Belobaka
Le bois est le combustible utilisé à Belobaka. Le bois de chauffe doit être sec pour avoir
une meilleure combustion et pour éviter la perte d’énergie. Les combustibles doivent
avoir des dimensions comprises entre 10 et 30mm.
Le bois utilisé est dénommé « afiafy », combustible abondant dans la région. Elle
possède un faible pouvoir calorifique d’une valeur de 3000 à 4500 kcal/kg. L’afiafy est un
excellent combustible pour la chaux car il produit une longue flamme et permet d’obtenir
rapidement les températures de décomposition nécessaire tout en évitant souvent la
surcuisson.
7.3 Four intermittent à Belobaka
Histoire de type de four : C’est le four utilisé depuis l'antiquité et qui restera le seul type
de four utilisé jusqu'au XVIIème siècle. Comme l'indique son nom, il fonctionne de
manière intermittente.
Le système est le suivant :
Idéalement, il y a un conduit au-dessous permettant une arrivée d'air par dessous, celle-
ci attise la flamme.
Une voûte est réalisée avec des pierres au-dessus du foyer, qui sera alimenté sur le
côté. Au-dessus de cette voûte sont placées les pierres à cuire.
Le foyer est alimenté en permanence par des fagots de bois, ceux-ci ayant un fort
pouvoir calorifique.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
54
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
La combustion dure trois jours.
Quand on juge que les pierres doivent être cuites, le foyer n'est plus alimenté et
on attend que la température baisse.
Après cuisson, cette voûte est démontée par le bas pour récupérer la chaux vive.
La chaux est alors retirée par le bas, au niveau du foyer du four, avec des pelles.
Cette technique a 3 inconvénients :
- il faut démonter puis remonter la voûte à chaque cuisson, ce qui est
contraignant ;
- il faut beaucoup d'énergie afin de monter la température à la température
voulue ;
- il y a aussi beaucoup de temps où le four ne fonctionne pas.
Le four à une hauteur de 3,5 mètres de hauteur et un diamètre intérieur 1,6
mètres.
Fig.14 Four intermittent de Belobaka
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
55
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig. 15 .Schéma de principe du four à combustion intermittente
7.3.1Transfert de chaleur dans un four intermittent
Surface latérale
Le transfert de chaleur dans un four intermittent c’est comme le transfert de chaleur dans
un tube cylindrique à bases circulaires de rayons r1 et r2, et de longueur L suffisante
pour que l'on puisse négliger les effets d’extrémité (ou, ce qui revient au même,
calorifugé à ses deux extrémités).
Désignons par r, θ, z les coordonnées cylindriques d'un point M quelconque ; si les
conditions aux limites sont uniformes sur chacune des deux parois (interne et externe),
la température est une fonction T(r) par raison de symétrie.
En l'absence de dégagement de chaleur au sein du matériau, le flux traversant un
cylindre d’axe Oz et de rayon r est indépendant de r, comme on s'en aperçoit en écrivant
le bilan thermique d'un petit domaine compris entre deux cylindres de rayons r et r + dr.
La loi de Fourier donne alors :
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
56
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
L'intégration est immédiate et donne, en désignant par TP1 et TP2 les températures
des deux faces :
H=3,5m
λ =1,15 W m-1 °C-1
TP1=1173K à 900°C
TP2= 308K à 35°C
r2=1,4m
r1=0,8m
=3910W
H : Hauteur
λ : conductivité thermique
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
57
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Fig.16.Cylindre
7.3.2Quantité de matière première dans un four intermittent
Pierre à chaux : 12,3m 3
Combustible : 9 m 3
La capacité de production est 8 à 9Tonnes par cuisson.
La durée de cuisson est 48h
7.3.3Conduite de cuisson de four intermittent
Préchauffage
Il faut employer les combustibles secs et de dimension moyenne afin d’avoir le
maximum d’intensité de flamme.
Chargement en combustible
Il doit être effectué rapidement de la voute quand la flamme est suffisamment forte pour
limiter les pertes d’énergies dues à la sortie de flamme et d’éviter l’excès d’air qui peut
provoquer aussi une perte par le refroidissement de la charge.
Phase de décomposition
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
58
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
On doit employer des combustibles de grosses dimensions afin de mieux entretenir la
température de décomposition. Dans le dernier phase de décomposition, on doit encore
entretenir le feu pendant 12 heures environ afin de dresser le palier, ce qui nécessite
encore l’emploi des combustible de grosses dimensions.
Extinction
L’extinction de la chaux vive se fait soit par immersion, soit de préférence par aspersion
d’eau. Cette extinction donne lieu à une augmentation de volume apparent ou
foisonnement, par formation d’aiguille d’hydrates de chaux.
Elle est d’autant plus lente que la chaux a été portée à plus haute température.
Le volume apparent de la chaux éteinte dépasse le double du volume de la chaux.
Le dégagement de chaleur est important et la température peut dépasser 100°C.
L’opération est facile pour les chaux grasses qu’on éteint soit en immergeant les blocs de
chaux vive dans des aspersions des blocs de chaux vive.
Dans la pratique :
3 brouettes de la chaux vive pour l’eau 52 L.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
59
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
TROISIEME PARTIE :
DISCUSSIONS ET PROPOSITIONS
D’AMELIORATION
De production de la chaux
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
60
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE VIII : ETUDE COMPARATIVE DE PRODUCTION DE LA CHAUX
8.1Tableau comparatif des fours à cuisson continu et intermittent
Tableau. 06. Comparaison du four à cuisson continu et intermittent
Paramètre et matériau Four
continu(Ambatosokay)
Four
intermittent(Belobaka)
Pierre à chaux
calcaire (calcite de différents couleur : orange,
blanc, gris)
calcaire (calcite de couleur blanc)
Combustible Charbon de bois
Bois
Chargement de four
Chaque 4h durant la production
Chaque cuisson 1 cuisson= 3jours
Type de cuisson
Cuisson continue Cuisson discontinue
Dimension de calcaire
10mm - 40 mm 20mm - 60mm
Qualité de produit
Plus fine
Un peu fine
Couleur de produit fini Beige Blanche
Capacité de production
1,5 à 2 Tonne par jours 8 à 9 tonne par cuisson
Rendement
0,56 0,52
Source : Auteur
D’après cette comparaison, les matières premières utilisées sont très différents. En
générale la production de la chaux utilisant le four continu est beaucoup d’avantages
par rapport au four intermittent.
8.2 Notion sur la norme NF EN 459-1
La norme NF EN 459 est pour la chaux de construction .Dans la chaux de
construction, il y a la chaux aérienne et la chaux ayant de propriété hydraulique.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
61
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
En rappelant que la chaux aérienne est utilisée pour la préparation ou la fabrication
de matériaux employés aussi bien dans la construction de bâtiments que pour le
génie civil, la chaux aérienne est une chaux qui se combine et durcit avec le
dioxyde de carbone présent dans l’air.
La chaux ayant des propriétés hydrauliques est constitué principalement d’hydroxyde
de calcium, de silicates de calcium et d’aluminates de calcium. Ils ont la propriété de
faire prise, en quelques heures, au contact de l'eau.
Tableau .07 Type de la chaux
Type de chaux
pourcentage de chaux
libre
pourcentage d'argile
indice d'hydraulicité
Temps de
prise en jours
Résistance à la
compression à 28 jours (kg/cm²)
CL 90 90 ~0 0 - 0,1 > 30
DL 85 85 (CaOMgO)
~0 0 - 0,1 > 30
CL 80 80 ~0 0 - 0,1 > 30
DL 80 80 (CaOMgO)
~0 0 - 0,1 > 30
CL 70 70 ~0 0 - 0,1 > 30
DL 70 80 (CaOMgO)
~0 0 - 0,1 > 30
NHL 2 50 5 – 8 0,1 - 0,16 10 - 25 20 – 70
NHL 3,5 8 – 14 0,16 - 0,3 10 - 15 35 – 100
NHL 5 15 14 – 20 0,3 - 0,4 2 - 4 50 – 150
chaux éminemment
hydraulique, clinker
< 2 20 – 30 0,4 - 0,5 <2 >150
Source [14]
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
62
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
La norme NF EN 459 révisée : chaux de construction
Tableau.08 Chaux calcique
TYPE DE CHAUX VALEURS DONNÉES EN POURCENTAGE EN MASSE
Désignation Notation CaO + MgO MgO CO2 SO3 Chaux libre
Chaux calcique (CL)
Chaux calcique 90
CL 90 ≥ 90 ≤ 5 ≤ 4 ≤ 2 ≥ 80
Chaux calcique
80
CL 80 ≥ 80 ≤ 5 ≤ 7 ≤ 2 ≥ 65
Chaux calcique 70
CL 70 ≥ 70 ≤ 5 ≤ 12 ≤ 2 ≥ 55
Remarque : Additifs possibles en faible quantité pour améliorer la
fabrication ou les propriétés de la chaux. Si teneur >0,1%, la teneur réelle et le type doivent être déclarés.
Source [14]
Tableau 09. Chaux hydraulique
TYPE DE CHAUX VALEURS DONNÉES EN
POURCENTAGE EN MASSE
Désignation Notation CaO + MgO
MgO CO2 SO3
Chaux dolomitique
(DL)
Chaux
dolomitique 90-30
DL 90-
30
≥ 90 ≥ 30 ≤ 6 ≤ 2
Chaux
dolomitique 90-5
DL 90-5 ≥ 90 > 5 ≤ 6 ≤ 2
Chaux
dolomitique 85-30
DL 85-
30
≥ 85 ≥ 30 ≤ 9 ≤ 2
Chaux dolomitique
80-5
DL 80-5 ≥ 80 > 5 ≤ 9 ≤ 2
Source [14]
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
63
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
8. 3 Essais au laboratoire
Les essais effectués sur la chaux ont été effectués au laboratoire LNTPB et au
laboratoire de Chimie de l’ESPA.
8.3.1. Caractéristique physique de la chaux
8.3.1.1 Chaux éteint
Tableau 10.Résultat d’analyse physique de la chaux éteint
Chaux
d’Ambatosokay
Chaux de
Belobaka
Unité
Poids
spécifique
2,38 2,38 g/ml
Densité
apparente
0,609 0,54 g/ml
Masse 2,15 2,15 G
Surface
spécifique
Blaine
Ech 1mm : 9 154
Ech 0,08mm :
10 719
Ech 1mm : 3555
Ech0, 08mm :
3623
cm2 /g
Consistance
normalisé,
Quantité d’eau
nécessaire
294
298
Ml
Temps de prise
tO à t1
t1 à t2
44h30mn
4h
52h 20mn
4h20mn
H
Pourcentage de
finesse
46,55
34,31
%
taux d’humidité 0,37 0,84 %
Source : Auteur
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
64
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Tableau .11.Résistance à la flexion et à la compression de la chaux éteint
Chaux
d’Ambatosokay
Chaux de
Belobaka
Unité
Résistance à
la flexion
14 jours 0,75 0,5 Mpa
21 jours 1 0,875 Mpa
28 jours 0,625 0,5 Mpa
Résistance à
la
compression
14 jours 1,1 0,85 Mpa
21 jours 0,78 1,12 Mpa
28 jours 1,10 0,83 Mpa
Source : Auteur
8.3.1.2 Chaux vive
Tableau 12.Résultat d’analyse physique de la chaux vive
Chaux
d’Ambatosokay
Chaux de
Belobaka
Unité
Poids
spécifique
3,10 3,10 g/ml
Densité
apparente
0,40 0,62 g/ml
Masse 2,77 2,77 G
la perte au feu 26,23 26,3 %
Source : Auteur
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
65
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
8.3.1. 3 Calcite
Tableau 13.Résultat d’analyse physique de la calcite
Calcite de Belobaka Unité
Perte au feu 40,1 %
Poids spécifique 2,77 g/ml
Densité apparente 0,93 g/ml
Masse 2,50 G
Surface spécifique
Blaine
5165,19 cm2 /g
Consistance
normalisé, Quantité
d’eau nécessaire
255
Ml
Source : Auteur
8.3.2 Caractéristique chimique de la chaux
Tableau.14 Résultats de l’analyse chimique
Ambatosokay Belobaka
Calcite Chaux Vive
Chaux éteint
calcite
Chaux vive
Chaux éteint
Eléments Majeurs
%CaO 58 85,82 85, 40 56,05 70,75 69,05
%MgO 14,23 6, 32 3,06 32,44 24,07 14,01
%Al 2 0 1,07 1,07 0,78 1,07 3,1 1,80
%Fe 2 O3 1,23 1,12 0,56 1,12 1,12 0,56
%SiOé2 4,02 1,73 3,74 5,18 0,1 0,07
Source : Auteur Potentiel d’hydrogène
pH d’Ambatosokay= 11
pH de Belobaka= 12
3
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
66
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Indice d’hydraulicité Chaux éteinte d’Ambatosokay
L=
L=
L=0,05
Chaux éteinte de Belobaka
L=
L=
8.3.3Interprétations des résultats
D’après le résultat d’analyse au laboratoire, on voit que la chaux produite à Ambatosokay
est de qualité nettement supérieure par rapport à la chaux produite à Belobaka, grâce à
la qualité de la calcite constituant la matière première, et la cuisson à four continu.
Selon le tableau de type de la chaux, on peut classer la chaux d’Ambatosokay comme
chaux de classe CL90, parce que le taux de chaux libre est supérieure à 80% ; et celle
de Belobaka comme chaux de classe CL 80 parce que le taux de chaux libre est
supérieure à 65%.
La chaux produit à Ambatosokay est très avantageux lors de la mise en œuvre grâce à
l’impureté contenue .L’utilisation de la chaux dans les mortiers, enduits, badigeons, en
stabilisation de sol est très bonne.
L=0,08
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
67
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Par contre la couleur de la chaux de Belobaka est plus blanche à cause de la couleur
blanche de la calcite. Il y a aussi d’autres utilisations de calcite blanche dans l’industrie
par exemple dans le domaine de la peinture et génie civile.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
68
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE IX : OPTIMISATION DE PRODUCTION DE CHAUX DE LA SOCIETE
MALAGASY GYPSUM
9.1 Proposition d’amélioration
9.1.1Construction de nouveau four continu à Belobaka
9.1.1.1 Montage de four continu
En premier lieu, nous avons entamé les travaux préparatifs :
Approvisionnement en bois de chauffe ;
Approvisionnement en briques ;
Approvisionnement en matière première : extraction, concassage et classement
par dimensions (petites, grosses, plates) ;
Aménagement et agencement du four ;
Construction de la chape de fondation ;
Confection de socle et voûtes d’Aliender ;
Pose des rails
Construction de la zone de refroidissement ;
Construction de la zone de cuisson ;
Construction de la zone de préchauffage ;
9.1.1.2 Volume utile du four pour la production de 2 tonne par jour
VU = 2d4
h
Avec h : hauteur du four
d : diamètre de base
Théoriquement, la densité apparente de calcaire est 1,33T/m3 ;
La densité apparente du charbon est 0,266t/m3
Pour produire 1t de chaux, on a besoin de 2t de pierre à chaux, et le volume occupé par
2t de pierre à chaux est de 1,5m 3
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
69
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Après les mesure et pesage du charbon de bois, on voit que 16kg de charbon de pour
une brouette de 60l, donc la densité apparente du charbon de bois de diamètre 20 à
50mm est de 0,266T/m 3
D’après l’essai pilote du four continu, le rendement est de 56% et prenons comme
hypothèse 50%.
Pour obtenir un rendement 100%, on a besoin de 760kcal pour produire 1kg de chaux.
Donc pour 50% de rendement :
On a
η =1-
0,5=1- (X-760) / 760
=1-X/760 +1
=2- X/760
X= 760 (2-0,5)
X=1 140kcal
1kg de charbon a un pouvoir calorifique de 5000kcal
1140kcal, on a besoin de 0, 228kg de charbon
Or, la densité apparente du charbon est de 0,226t/m3
Donc le volume du charbon à utiliser est de 0,8m3
Calcul du volume utile du four
VU = Vcal+Vcomb
=1,5+0,8
VU=2,3 m3
VU=π* d2*
Avec d= diamètre intérieur du four
h=hauteur utile du four
On a fixé le diamètre intérieur du four à 0,8m
D’où h= 4* VU/π*d2
h=(4* 2,3)/(3,14*0,82)
h=4,60m
La dimension du four est de :
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
70
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Volume utile : 2,3m 3
Diamètre intérieur : 0,8m
Hauteur utile : 4,60m
Quantité de matière
Diamètre du calcaire (d=40 à 60mm)
Diamètre du charbon (d= 30mm)
Volume utile du four
Quantité de calcaire
Quantité de combustible
Quantité de chaux vive obtenue
Quantité d’eau
Quantité de chaux éteint obtenue
Quantité de chaleur introduite
Quantité de chaleur fournie pour produire 1kg de chaux
Machines et outils utilisés
Four, scie, haches, tamis, pelles, brouettes, masses, pinces, barres, pioches
Véhicules de transport
Produits et matériaux utilisés
Bois et feuillage (source d’énergie)
Pierres calcaires
Terre et boue pour fermer l’entrée du four
Public et relation sociales
Travail souvent isolé en petites unités : propriétaire, maîtres artisans, artisans et
manœuvres.
Contact avec les autorités locales pour l’obtention du permis d’exploitation
Contact avec clients (grossistes, livreurs)
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
71
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Exigences particulières
Contraintes physiques : manutention, travail pénible et exposé à la chaleur
Contraintes climatiques : travail en plein air (intempéries)
Contraintes mécaniques : postures, précision du geste, hypersollicitation des
articulations des membres (poignets, coudes et épaules)
Horaire de travail continu
9.2 Améliorations des infrastructures à Ambatosokay
Réhabilitations des maisons de production et des fours existant.
9.3. Autres propositions d’amélioration dans le lieu de travail et mesures à prendre en cas de
dispersion accidentelle
Conseils généraux
Consulter un médecin en cas d'exposition supérieure à la normale.
En cas d'inhalation
Transporter la source de poussière ou la personne affectée à l'extérieure. Consulter
immédiatement un médecin.
En cas de contact avec la peau
Brosser soigneusement et délicatement les parties du corps contaminées afin d'éliminer
toute trace du produit. Lave immédiatement la zone affectée à grande eau. Retirer les
vêtements contaminés.
En cas de contact avec les yeux
Rincer abondamment les yeux avec de l'eau et consulter un médecin.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
72
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
En cas d'ingestion
Se rincer la bouche à l'eau, puis boire beaucoup d'eau. Ne pas faire vomir.
Pour les non secouristes
Veiller à ce que le local soit correctement ventilé ;
Maintenir les niveaux de poussière aussi faibles que possible ;
Évacuer les personnes non protégées ;
Éviter le contact avec la peau, les yeux et les vêtements - porter un équipement de
protection individuelle approprié ;
Éviter d'inhaler les poussières - veiller à ce que le local soit suffisamment ventilé ou
porter un équipement de protection respiratoire adapté, ainsi que des équipements de
protection individuels appropriés ;
Eviter d’exposer le produit à l’humidité.
Pour les secouristes
Maintenir les niveaux de poussière aussi faibles que possible ;
Veiller à ce que le local soit correctement ventilé ;
Évacuer les personnes non protégées ;
Éviter le contact avec la peau, les yeux et les vêtements - porter un équipement de
protection individuelle approprié ;
Éviter d'inhaler les poussières - veiller à ce que le local soit suffisamment ventilé ou
porter un équipement de protection respiratoire adapté, ainsi que des équipements de
protections individuelles appropriées ;
Eviter d’exposer le produit à l’humidité.
Méthodes et matériel de confinement et de nettoyage
Dans tous les cas, éviter la formation de poussière.
Maintenir la substance aussi sèche que possible.
Ramasser le produit à l'aide d'un procédé mécanique et sec.
Utiliser un aspirateur ou mettre le produit dans des sacs à l'aide d'une pelle.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
73
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
9.3.1Conseils pour les manipulations et stockage
Mesures de protection
Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Ne pas porter de lentilles de contact lors de la manipulation de ce produit. Il est
également recommandé de se munir d'un flacon de solution de rinçage oculaire.
Maintenir les niveaux de poussière aussi faibles que possible.
Limiter la production de poussière. Enfermer les sources de poussière et utiliser une
ventilation aspirante (collecteur de poussière aux points de manipulation). Les systèmes
de manipulation doivent de préférence être fermés. Lors de la manipulation de sacs, les
précautions habituelles doivent être prises concernant les risques.
Conseils en matière d'hygiène générale sur le lieu de travail
Éviter l'inhalation, l'ingestion et le contact avec la peau et les yeux. Des mesures
d'hygiène générales sont requises sur le lieu de travail afin de garantir une manipulation
sans danger de la substance.
Ces mesures sont les suivantes :
veiller à son hygiène personnelle, maintenir le lieu de travail propre et rangé
(nettoyage régulier avec des dispositifs de nettoyage adéquats), ne pas boire,
manger ou fumer sur le lieu de travail. Se doucher et changer de vêtements à la
fin de chaque journée de travail. Ne pas porter de vêtements contaminés en
dehors du lieu de travail.
Conditions concernant le stockage sûr, y compris les éventuelles incompatibilités
La substance doit être conservée dans un local sec. Il faut éviter tout contact avec l'air
ou l'humidité. Le stockage en vrac doit être effectué dans des silos spécialement conçus
à cet effet. Tenir éloigné des acides, des quantités importantes de papier, de la paille et
des composés nitrés. Conserver hors de portée des enfants. Ne pas utiliser d'aluminium
pour le transport ou le stockage s'il existe un risque de contact avec de l'eau
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
74
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE X. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
10.1 Déchets et résidus solides
Les déchets et résidus solides résultant de l’exploitation sont :
Pierres à chaux de mauvaise qualité
Déblai de latérite provenant de l’extraction
Incuits et surcuits de la cuisson
Déchets de combustible (fines) et cendres
Tous ces déchets et résidus sont stockés dans des endroits convenables ; des fosses
ou des plans spécialement aménagés.
Toutefois, certains résidus tels que les incuits et surcuits peuvent être utilisés pour la
stabilisation de la terre.
10.2 Mesures de protection individuelle telles que les équipements de protection individuelle
10.2.1 Protection des yeux/du visage
Ne pas porter de lentilles de contact. Pour les poudres, lunettes de sécurité bien ajustées
avec volet latéral ou lunettes de protection intégrales avec champ de vision large. Il est
également recommandé de se munir d'un flacon de solution de rinçage oculaire.
10.2.2 Protection de la peau
La chaux étant classée comme substance irritante pour la peau, l'exposition par
absorption cutanée doit être limitée au maximum en utilisant tous les moyens techniques
appropriés. Le port de gants de protection (en nitrile), de vêtements de protection
standards couvrant entièrement la peau (pantalon long, combinaison à manches
longues, vêtements resserrés aux ouvertures) et de chaussures résistantes aux
substances caustiques et empêchant la pénétration de la poussière est obligatoire.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
75
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
10.2.3 Protection respiratoire
L'utilisation d'une ventilation locale pour maintenir les niveaux en-dessous des seuils
préconisés est recommandée.
Un filtre à particules adapté est recommandé, en fonction des niveaux d'exposition
attendus.
10.2.4 Risques thermiques
La substance ne constituant aucun danger thermique, aucune mesure particulière n'est
donc requise.
10.2.5 Précautions pour la protection de l’environnement
Contenir l’épandage. Maintenir la substance aussi sèche que possible. Dans la mesure
du possible, couvrir afin d'éviter tout risque inutile dû à la poussière. Éviter tout rejet non
contrôlé dans les cours d'eau et les égouts (augmentation du pH). Tout rejet important
dès les cours d'eau doit être signalé à l'Agence de protection de l'environnement ou à
tout autre organisme officiel compétent.
10.2.6 Principaux symptômes et effets aigus et différés
L'oxyde de calcium ne présente pas de toxicité aiguë par voie orale, par absorption
cutanée ou par inhalation. La substance est classée parmi les irritants de la peau et des
voies respiratoires et peut provoquer de graves lésions oculaires. Le risque d'effets
secondaires systémiques n'est pas préoccupant, les effets locaux (effet pH) constituant
principal risque pour la santé.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
76
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
10.3 Développement Durable
Tableau.15 Impacts environnementale dans la production de la chaux
TYPE DE NUISANCES IMPACTS MESURES
MISES EN PLACE
SONORES: Tirs d'explosifs, coups de
Marteau
Limité car exploitation souterraine et absence
d’habitation en surface
Contrôle bisannuel
SANITAIRES: Exploitation d'un calcaire siliceux.
Pas de cas de silicose déclaré.
Contrôle bisannuel.
ENVIRONNEMENTALES Rejet de poussières
Utilisation ponctuelle d'eau potable pour
éteindre la chaux vive après épuisement des réserves d'eau de ruissellement.
Création d'un sous-sol "gruyère".
Dégradation de l’environnement
Blanchiment des bâtiments
et de la végétation. Appauvrissement des
nappes phréatiques. "Fragilisation "des couches
en surface. Extension en profondeur sur
un deuxième niveau Déforestation pour le
combustible
Contrôle bisannuel de la qualité de
l'air.
- Pas d’habitations sur la carrière.
- Réflexion sur : il faut «reboucher » le premier niveau
- Constructions de piliers de soutènement
-Reboisement
Source : Auteur
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
77
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CHAPITRE XI : ETUDE DU MARCHE
Une étude de marché est un ensemble de technique marketing qui permet de mesurer,
analyser et comprendre les comportements, les appréciations, les besoins et
attentes d'une population définie.
11.1Description du marché
Tout marché déterminé se développe en multiples facettes, cela constitue un contexte
auquel l’entreprise doit faire face et dans lequel elle vit et évolue. La vision de cette
situation fait apparaître l’étude des domaines susceptibles d’avoir une incidence sur
la réalisation.
Lors de ces études, nous prendrons en ligne de compte les facteurs pouvant avoir une
influence sur notre unité. Pour cela, nous allons distinguer le microenvironnement.
Le microenvironnement se différencie du macro-environnement par la dimension des
acteurs pris en compte. Cette analyse est axée sur les relations avec les différents
partenaires directs tels que les fournisseurs, les clients, les ressources humaines.
En termes d’approvisionnement nous sommes favorisés par les concasseurs des pierres
calcaires dans la carrière au voisinage du lieu d’implantation du projet en
fournissant des pierres calcaires avec le prix considérable de 6000Ar le m3.
Les clients : nous avons l’intention d’exporter notre produit finis, donc il faut suivre
les normes et des exigences des importateurs.
Les ressources humaines : la ressource humaine tient une très grande importance
d’où la préoccupation à la disponibilité des mains d’œuvre sur place sous la
surveillance et le contrôle des ingénieures.
11.2 L’analyse de l’offre et de la demande
11.2.1 La situation de l’offre
Au niveau de l’offre, nous allons décrire ici la situation de l’offre et de la concurrence.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
78
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
En effet, l’offre est représentée par les volumes d’un produit déterminé que les
producteurs ou distributeurs proposent sur le marché. Le nombre de ces offrants
détermine la nature du marché et la concurrence. Théoriquement, on distingue le
marché de structure :
Monopole lorsqu’il n’y a qu’un seul offreur ;
Monopsone s’il s’agit des quelques offreurs ;
Oligopsone s’il y a de plusieurs offreurs.
Dans notre cas, notre structure de marché est le Monopsone.
11.2.1.1 La situation de l’offre au niveau national
La production de chaux à Madagascar est aux environs de 5800 tonnes par an.
11.2.1.2 La situation de l’offre locale
A Madagascar, la production de chaux peut encore être augmentée de 70%, ce qui
montre qu’elle n’est pas suffisante pour les besoins locaux. Toutefois, la qualité produite
n’est pas toujours celle attendue par les clients, ceci du fait de la mauvaise
exploitation de certains opérateurs.
11.2.2 Les concurrents
La concurrence c’est une rivalité entre plusieurs personnes ou bien plusieurs
forces, poursuivant un même but. Connaitre la concurrence peut influencer sur la prise
de décision dans notre entreprise.
D’une manière générale, on démontre plusieurs éléments qui entrent en jeux dans la
lutte concurrentielle.
Pour revenir dans cette lutte, nous devons prendre en compte la concurrence. Nos
concurrents sont formés par les opérateurs nationaux et quelques pays étrangers
exportateurs de chaux.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
79
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Ces concurrents nationaux sont constitués par les entreprises de chaux comme le
SOAM et les producteurs de chaux artisanal.
Les chaux artisanales sont faibles au niveau de qualité de produit.
Les concurrents internationaux sont venus généralement des pays de l’Allemagne,
Belgique, Chine, France, Indonésie, Japon,…ces pays généralement sont nos
concurrents sur l’abondance des produits sur les marchés ainsi que les grandes sociétés
(sociétés industrielles : sucrerie, sidérurgie,…) demandent l’importation de ce produit à
cause de la mauvaise qualité de chaux produite. Notre avantage c’est l’abondance
des matières premières en qualités et quantités de notre pays.
11.2.3 L’analyse de la demande
La demande est formée par des besoins des consommateurs qui peuvent se concrétiser
en achat. C’est donc la quantité des besoins et /ou services que les consommateurs sont
prêts à acquérir sur un marché déterminé.
De ce fait, l’analyse de la demande consiste à déterminer la demande actuelle des
clients potentiels et de son évolution.
Généralement, plus la ville est grande, plus elle absorbe beaucoup de produite et même
cas présent à la chaux.
Le tableau suivant donc présente les principaux consommateurs de la chaux dans toute
Madagascar mentionnée par les six provinces entre 2008 et 2009.
Tableau 16: La liste de la consommation provinciale de chaux (en tonnes)
Provinces Consommation en 2008 Consommation en 2009
Antananarivo 4900 5250
Mahajanga 4750 5000
Toamasina 2200 2750
Antsiranana 500 600
Fianarantsoa 800 850
Toliara 1000 1850
Source : [19]
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
80
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Le plus grand consommateur est dans la province d’Antananarivo, elle est la capitale de
notre pays ce qui nous montre l’existence de toutes sortes d’industries et de
produits différents qui utilisent la chaux.
La seconde place est tenue par la province de Mahajanga.
Il nous reste encore beaucoup à faire si on veut étendre dans la grande île nos
produits, il existe des régions que l’existence de ce produit n’est pas encore, pour ceux il
faut donc avoir une nouvelle distribution adéquate à ces régions.
11.3Stratégies marketing
Cette stratégie vise à mettre l’entreprise concernée en adéquation avec les exigences
implicites du marché sur lequel elle agit. Les bases de cette stratégie sont de
découvrir les besoins de consommateurs potentiels et de définir les produits et
services. La politique de communication, la publicité, la promotion et l’organisation
de la vente des produits n’est quant à elle que la partie la plus visible du marketing
auprès du grand public.
La stratégie marketing est la démarche d’analyse et de réflexion pour réaliser
l’adéquation offre-demande qui s'inscrit dans la stratégie globale de l'entreprise. Il s'agit
d'un travail de long terme structuré essentiellement autour du marketing opérationnel.
Le marketing opérationnel est la concrétisation sur le terrain des décisions
d'orientation prises au niveau de la stratégie marketing et aboutit à l'élaboration
d'un plan marketing.
Le service marketing d'une société devra prendre en compte un maximum de
paramètres sur le marché du produit ou du service à vendre, ceci afin de mettre en place
une stratégie commerciale pour l'entreprise.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
81
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
11.3.1 La politique de prix
Pour fixer un prix, on peut raisonner de deux manières. D’une part, on peut le faire en
fonction du prix pratique au vu du prix proposé par des concurrents. De l’autre côté, le
prix peut être fixé en fonction du prix de revient de production de l’unité.
Mais quel que soit le mode de fixation appliqué, il doit être compris dans la
fourchette de prix d’accessibilité du consommateur. Cette fourchette de prix s’appelle le
prix psychologique et au-dessus duquel le prix n’est plus à la portée de la cible et
en dessous duquel les consommateurs mettent en question la qualité du produit.
11.3.2 La politique de distribution
Le circuit de distribution peut être définie comme l’ensemble des parcours
commerciaux empruntés par un bien déterminé partant du producteur vers les
consommateurs.
Ce circuit se caractérise par la longueur du trajet en termes d’intervenant qui peut être
courte ou longue. Ainsi, parle-t-on du circuit court et du circuit long.
Puisque nous savons deux catégories de consommateurs qui sont les entreprises
grossistes et les entreprises détaillants, nous allons adopter deux politiques de
distribution correspondantes à ces deux types de clientèles. A cet effet, nous
allons procéder de la manière suivante :
D’un côté, nous allons utiliser le circuit de distribution court pour les clients
(entreprise commerciaux détaillants). Il s’agit d’une vente de nos produits
directement aux utilisateurs directs.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
82
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
De l’autre côté, nous utilisons le circuit long pour les clients entrepris commerciaux
détaillant parce que les entreprises grossistes n’arrivent pas à satisfaire les besoins des
clients finaux.
Clientèle cible
Industries chimique et alimentaires
Entreprises de construction
Agriculteurs
Revendeurs
Communication
La communication représente l'ensemble des activités destinée à faire connaître le
produit et ses avantages en vue d'inciter les clients ciblés à l'acheter.
Si l’unité veut aller au-delà de courant de vente spontané, elle doit concevoir et
transmettre des informations sur les produits, leurs caractéristiques et leurs avantages.
De par sa nature même, toute entreprise a un agent de communication.
Il existe quatre grands moyens de communication :
La publicité
La promotion de vente
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
83
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Les relations publiques
La vente
Prix actuels pratiqué
Produit local : Fleur de chaux 4 kg
Gasy sokay : 2000Ar
Boutsik : 2000Ar
Soambato : 1600Ar
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
84
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
CONCLUSION
Les matériaux minéraux prennent une place assez importante dans le domaine des
Sciences des Matériaux, de nombreuses études ont été effectuées sur cette famille de
matériaux.
Les méthodes de production artisanales de la chaux existant à Madagascar nous ont
poussés à étudier de plus près ce cas. Notre étude s’est portée sur l’amélioration des
productions de la chaux que ce soit sur la qualité et quantité, principalement centrée sur
la normalisation.
L’étude bibliographique nous a permis de voir les différentes généralités sur la chaux,
ces différentes classes et méthodes de classification, et enfin les techniques de
production de la chaux. Cette étude nous a montré qu’il existe de nombreuses méthodes
de classification de la chaux, et il existe aussi de nombreuses techniques de fabrication.
La comparaison du four intermittente et du four continu nous ont permis de voir que le
four continu produit une qualité de chaux plus fin, que son rendement est plus productif
et aussi que le four continu est plus avantageux du côté gestion de temps.
Nous avons pu obtenir, à partir des essais expérimentaux effectués en laboratoire, les
différentes caractéristiques permettant l’identification de la chaux. Ce qui nous a permis
identifier et comparer la chaux produite par la Société Malagasy Gypsum sise à
Belobaka et celle sise à Ambatosokay. En effet, la chaux produite à Ambatosokay qui a
une classe CL90 est de qualité supérieure par rapport à celle de Belobaka, ayant une
classe CL80. Par contre la chaux de Belobaka a une teinte plus claire.
Pour améliorer la production de la chaux, tant sur le plan qualité que quantité, il faut
améliorer et modifier la technique de production ainsi que les méthodes de travail.
Cependant, la production de la chaux engendre des conséquences non négligeables sur
l’environnement, mais ces conséquences peuvent être atténuées par différentes
mesures préventives et réparatrices.
Pour conclure, notre étude nous a permis de voir qu’il est bien possible d’améliorer la
méthode de production de la chaux afin de pouvoir obtenir de la chaux ayant une qualité
entrant dans les normes en vigueurs et de pouvoir augmenter le rendement de la
fabrication. Cette amélioration est favorable pour la Société ainsi que pour les
consommateurs du produit, tant sur le plan économique, technique, qualité et sécurité.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
A
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
ANNEXES
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
B
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
ESSAI AU LABORATOIRE
ANNEXE I : METHODE DE CARACTERISATION DE LA CHAUX
I. EAU DE GACHAGE
Mode opératoire
- Peser 500 g de la chaux considéré
- Prendre un choix de masse de l’eau
L’eau de gâchage est déterminée à partir de l’enfoncement de la sonde si elle
atteigne 6 mm, ou recommence l’essai avec l’ajout de l’eau.
Détermination du taux d’eau de gâchage :
Nous avons la relation
E =
00
II. ESSAI DE PRISE
II.1 Définition
Cet essai permet de déterminer le temps de prise, c'est-à-dire la durée qui s’écoule
entre l’instant ou le liant a été mise en contact avec l’eau de gâchage et
« début de prise ».
II.2 Principe de l’essai
« Le début de prise » se détermine à l’aide de l’aiguille de Vicat qui s’enfonce dans un
moule tronconique rempli de pâte pure ou de mortier. C’est l’instant ou l’aiguille cesse de
s’enfoncer et s’arrête à une distance du fond du moule supérieure à 2,5 mm.
De même « la fin de prise » est l’instant ou l’aiguille cesse de s’enfoncer et s’arrête à
une distance du fond moule supérieure à 30 mm.
Il est effectué sur la pâte normale selon la norme EN 197-1.
La pâte normale est une pâte pure de consistance normale c'est-à-dire, qu’en opérant
avec l’appareil de Vicat, la lecture donnant l’épaisseur de la pâte restant entre
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
C
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
l’extrémité inférieure de la sonde et le fond du moule quand celle-ci a cessé de
s’enfoncer sous son propre poids, est de 6 mm ± 1 mm.
La préparation de la pâte normale est la suivante : le malaxage est effectué à
l’aide d’un malaxeur (selon la norme EN 197-1) qui est en position de fonctionnement.
On verse dans le récipient, la quantité d’eau préalablement déterminée par des
tâtonnements successifs pour la réalisation de la consistance normale puis on
ajoute 500g de liant.
On met le malaxeur à la vitesse lente pendant une minute puis à la vitesse rapide
pendant 4 mm
On remplit immédiatement le moule tronconique avec la pâte ainsi préparée et
on arase la surface par une truelle.
La consistance normale est vérifiée par l’appareil de Vicat, après on le conserve
dans l’eau.
II.3 Expression des résultats
Le temps de prise résulte à l’observation de l’enfoncement de l’aiguille jusqu’à la
constatation du début de prise.
II.4 Préparation des échantillons pour essais mécanique normalisés
II.4.1Condition de température et degré hygrométrique
La température de la salle de travail, du matériel et des matériaux servant aux
essais (ciment, sable, eau) doit être 20°C ± 2 °C et l’humidité relative de l’air de
la salle est supérieure à 65 %.
II.4.2 Composition de base
• Sable sec normal 1350g
• Liant 450g
• Eau 225g
Le constituant supplémentaire entrant dans la composition à savoir l’adjuvant a été
introduit dans l’eau de gâchage.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
D
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
II.4.3 Confection et moulage des éprouvettes
Moule pour éprouvettes prismatiques
Le moule comporte trois compartiments. Il permet simultanément l’exécution de 3
éprouvettes 4cm x 4cm x 16cm.
Les moules sont en acier inoxydable, et ils sont conçus pour résister aux déformations.
Ils doivent être démontables, étanches et constitués d’une matière non réactive au liant.
Malaxage
Le malaxage a été effectué au moyen d’un malaxeur conforme à la norme EN 196-1
II.4.3.1Les essais de rupture à la traction par flexion
Pour les essais de traction, on utilise la méthode du chargement centré simple.
L’échantillon repose sur un dispositif comprenant deux appuis, et un troisième appui (tête
de la machine) qui transmet la charge verticale, en entraînant la rupture de
l’échantillon. Cette contrainte de rupture à la traction par flexion est égale à 0,0025fois la
charge de destruction de l’échantillon, d’où la formule :
RT = 0,0025 x F
RT : la résistance à la traction par flexion
F : la force de destruction indiqué par l’appareil
II.4.3.2 Les essais de rupture à la compression
Comme chaque point de notre courbe est constitué par la moyenne des 03
valeurs des échantillons identiques, nos essais de compression ont été menés sur
les 06 demi -éprouvettes fournies par l’essai de rupture à la traction par flexion.
Ces demi-éprouvettes sont placées sur leurs faces latérales planes et subissent à leur
tour la charge de destruction par compression, d’où la formule :
F
RC = -------
S
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
E
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
RC : la résistance à la compression
F : la force de destruction indiqué par l’appareil
S : La surface des plaques 4 x 4 cm2
II.4.3.3 Expression des résultats
L’expression des résultats de résistance mécanique en traction par flexion ou en
compression est en MPa.
III. DETERMINATION DE L’HUMIDITE
Le matériau est chauffé à température 105°C jusqu’à l’obtention de masse
constante.
Soient
- m1 la masse de l’échantillon
- m2 la masse obtenue après chauffage
- La variation de masse m1 - m2 indique la teneur en humidité
Teneur en humidité en pourcentage massique =
IV. MASSE VOLUMIQUE APPARENTE
IV.1Définition C’est le rapport entre la masse sèche du matériau et son volume
IV.2 Mode opératoire
Le récipient gradué est pesé à vide (mv). Ensuite la masse du récipient et de la
chaux est déterminée (mplein). La chaux ne doit pas dépasser la surface
supérieure du récipient.
On en déduit la masse de la chaux (mp) par la formule suivante :
mp = (mplein - mv)
mp : masse de la pouzzolane
v : volume intérieur du récipient en cm 3
ρ: la masse volumique apparente exprimé en g/cm3
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
F
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
ANNEXE 2 .ANALYSE CHIMIQUE
Fusion alcaline :
– peser 0,5g d’échantillon et introduire dans un creuset en platine ;
ajouter 4g de KNaCO3 et chauffer progressivement jusqu’à 975±25°C pendant
45min,
– ensuite poser ce dernier dans une capsule en porcelaine de 175ml ;
commencer l’attaque en introduisant peu à peu 50ml de HCl 50% dans le creuset puis
rincer à fond le creuset et son couvercle avec la même solution de HCl 50% tout en
récupérant la solution d’attaque et de lavage dans le capsule en porcelaine ,
après le dégagement gazeux, rincer de nouveau le creuset avec un peu d’eau distillée
chaude et placer la capsule sur un bain de sable ;
– évaporer à sec de manière à obtenir une poudre finement divisée ;
– enlever et laisser refroidir la capsule puis humecter uniformément la masse avec
50ml de HCl 10% et chauffer au bain de sable pendant 15min ;
– filtrer par décantation sur papier filtre moyen en recevant le filtrat dans une
fiole jaugée de 500ml ;
– laver le précipité sur le filtre avec de l’eau distillée bouillante jusqu’à la disparition de
la réaction avec AgNO3 ;
– laisser refroidir le filtrat dans un bain d’eau froide puis ajuster au trait de jauge
avec de eau distillée.
a) Détermination de la teneur en silice %SiO2
Mettre le papier filtre et son contenu dans un creuset en platine et calciner à
1000°C±25°C pendant 45minutes. La teneur en silice est obtenue en prélevant la
masse avant et après cuisson du papier filtre.
Expression des résultats :
%SiO2 = (M’-M) x 100
M’ : masse du creuset et son contenu après calcination.
b) Détermination des autres oxydes %Fe2O3, %Al203, %CaO, %MgO
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
G
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Détermination de l’oxyde de fer %Fe2O3
Pipeter 100ml de filtrat pour le verser dans un bécher de 600ml tout en ajoutant
200ml d’eau distillée. Ajouter ensuite quelques gouttes de NH4OH 50% jusqu’au virage
au bleu foncé et verser rapidement 20ml de HCl 0,1N + 15ml de solution tampon puis 15
à 20 goutes d’acide salcylique (violet-noir).
Chauffer à 40-45°C pendant 1mn30s (ne pas dépasser 50°C), lorsque cette
température est atteinte, titrer avec EDTA (ou acide éthylène diamine tétra acétique)
jusqu’au virage jaune-paille en faisant la lecture du volume de l’EDTA versé sur la
burette graduée
NB : Réserver cette solution notée A pour la détermination de la teneur en Al2O3
Détermination de la teneur en alumine %Al203
Avec la solution A :
Ajouter :
– quelques gouttes de CH3CO2NH4 (coloration bleue) ;
– 5ml de CH3CO2H ;
– 3 gouttes de complexonate de cuivre ;
– 10 gouttes de PAN (rose violacée) ;
– Porter à ébullition la solution, tout en agitant ;
– Titrer avec de l’EDTA jusqu’à la coloration jaune paille ;
– Lire le volume V d’EDTA versé.
Détermination de la teneur en oxyde de calcium %CaO
Pipeter 50ml de filtrat puis le verser dans un bécher de 600ml et ajouter
200ml d’eau distillée. Ajouter 2goutters d’hélianthine (coloration rose) puis quelques
gouttes de NH4OH 50% jusqu’à l’obtention de coloration jaune. Lorsque la
coloration est obtenue,
verser rapidement 20ml de triéthanolamine (TEA) 33% puis 40ml de NaOH 2N, du
réactif de Paton et Reeder (rouge violet) et enfin titrer avec EDTA jusqu’à
l’obtention de couleur bleue.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
H
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Relever la valeur du volume de l’EDTA versé.
Détermination de la teneur en magnésium %MgO
– Pipeter 50ml de filtrat et le mettre dans un bécher de 600ml puis
additionner 200ml d’eau distillée ;
– Ajouter une goutte d’hélianthine (rose clair) puis quelques gouttes de
NH4OH 50% jusqu’à coloration jaune ;
– Verser rapidement 30ml de triéthanolamine 33% ;
Ajouter 10ml de NH4OH concentré et 6 gouttes d’indicateur de MgO
(coloration rose) ;
Titrer avec de l’EDTA jusqu’au virage incolore, noter le volume versé V1
Expression des résultats
Pour chaque oxyde, nous avons la formule
% Oxyde = V x ƒEDTA/ oxyde
V : volume d’EDTA versé pour le dosage de chaque oxyde
ƒEDTA/ oxyde : facteur de l’EDTA pour chaque oxyde.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
I
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
ANNEXE 3 .EXEMPLE DE CALCUL D’ANALYSE PHYSIQUE DE LA CHAUX
D’AMBATOSOKAY
CHAUX ETEINT
a) Détermination du poids spécifique
Poids de l’échantillon
P= 50g
Volume de l’échantillon
V=21 ml
Calcul
=V
P
=21
50
b) Détermination de la densité apparente
Poids de tare
Pt =635,61g
Volume de moule
mV = 1000ml
Poids de l’échantillon
P1=611,17g
P2=609, 31g
P3=608g
Avec 閏hP = Poids de l’échantillon
mV = Volume de moule
=2,38g/ml
m
閏hd
V
P
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
J
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
d (P1)=1000
17,611
d (P1)=0,61g/ml
d (P2)= 1000
31,609
d (P2)=0,609g /ml
d (P3)=1000
608
d (P3)=0,608
d =3
)3()2()1( PPP ddd
d =3
608,0609,061,0
c) Détermination de la masse (m)
m= )1(* eV
e=0,5
Avec e=porosité
=poids spécifique
m= *0,9035
m=2,38*0,9035
m=2,15g
d) Détermination de la surface spécifique Blaine(S)
Echantillon 1mm
T°= 17°C n =0,01339
d =0,609g /ml
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
K
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
S=Kne
te
*)1(
*3
S=15,71n
t
K=22,19(constant de l’appareil)
e=0,5 3e =0, 354
t = temps de perméabilité de la chaux considéré (S)
n = viscosité de l’air à la température d’essais
T= température de la salle d’essai
t = 5mn 45s
= 345 s
n = 0, 01339
=2,38g/ml
S= 15,71*01339,0*38,2
345
S= 9154 cm 2 /g
Echantillon 0,08mm
T°= 17°C n =0,01339
S=Kne
te
*)1(
*3
S=15,71n
t
K=22,19(constant de l’appareil)
e=0,5 3e =0, 354
t = temps de perméabilité de la chaux considéré (S)
n = viscosité de l’air à la température d’essais
T= température de la salle d’essai
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
L
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
t =7mn53s
= 473s
n = 0,01339
=2,38g/ml
S= 15,71*01339,0*38,2
473
S= 10.719cm 2
e) Pourcentage de finesse
%finesse= P
Pref 100*
P=80g
refP =37,24
Avec P= Poids total de l’échantillon
refP = Poids des refus
%fin= 80
100*24,37
%fin= 46,55%
f) La consistance normalisée
But de l’essai
L’essai consiste à déterminer la quantité d’eau nécessaire à une pâte de la chaux.
Résultat
Total d’eau nécessaire : 294ml
g) Essais normaux de réception de liant
But de l’essai
L’essai consiste à déterminer les temps de début et de fin de prise de la chaux.
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
M
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
L’essai est fait à l’air parce que c’est une chaux vive.
Résultat
Début de prise :
t 0 =mercredi : 11H
t 1 = vendredi : 7H 30
Fin de prise :
t 2 =vendredi : 11H30
t 0 à t 1 =44H 30mn
t 2 - t 1 =4H
h) Détermination de la résistance mécanique But de l’essai
L’essai consiste à déterminer les résistances à la compression et à la flexion
d’éprouvettes de mortier normal.
Mode opératoire
Le mortier normal est composé de :
450g de la chaux
1350g de sable normalisé
225g +85g =310g
310g d’eau distillé
Résistance à la flexion
Résultat de 14 閙e jours
Résistance à la flexion
F f = 300N
R f =0,0025* F f
R f =0,0025* 300
R f =0,75MPa
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
N
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Avec
F f = charge maximale à la rupture en Newton
gR f =Résistance à la flexion
Résistance à la compression
R c =1,1MPa
Avec
R c =Résistance à la compression
Résultat de 21 閙e jours
Résistance à la flexion
F f = 400N
R f =0,0025* F f
R f =0,0025* 400
R f =1MPa
Avec
F f = charge maximale à la rupture en Newton
R f =Résistance à la flexion
Résistance à la compression
R c =0,78MPa
R c =Résistance à la compression
Résultat de 28 閙e jour
Résistance à la flexion
F f = 250N
R f =0,0025* F f
R f =0,0025* 250
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
O
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
R f =0,625MPa
Avec
F f = charge maximale à la rupture en Newton
R f =Résistance à la flexion
Résistance à la compression
R c =1,10MPa
R c =Résistance à la compression
i) .Détermination de la perte au feu
Chaux vive=26,23%
Chaux éteint= 28,40%
j) .Détermination du taux d’humidité
Chaux éteint=0,37%
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
P
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
REFERENCES
BIBLIOGRAPHIE
[1] La chaux : production et son utilisation
G.CHANTRY, Edition1981
[3] Cours théorique, La chaux, Sciences des Matériaux et Métallurgie ESPA Tananarive.
RATSIMBAZAFY Hery Mikaela(2013)
[5] L'exploitation du Calcaire, Vie et Culture - Chroniques d'Histoire Locale
Froschard Rémi (novembre 2008)
[6] Introduction aux transferts thermiques,
Anne-Françoise Gourgues-Lorenzo,Jean-Marc Haudin,Jacques Besson, Noëlle Billon,
Sabine Cantournet, Yvan Chastel,
© École des mines de Paris, 2008
[7] Transferts thermiques
Yves Jeannot, édition 2012
[8] Technologie des ciments et de la chaux, plâtre
G.SEIDEL, HUCKAUF, J.STARK (1980)
[9] La chaux et le stuc,Edition EYROLLE 2004
M.Ballalou Zouhir
[10] Le Carbonate de Chaux
J. DEDEK (Librairie Universitaire Louvain(1966)
[11] Contribution à l’exploitation de la chaux à Madagascar « l’unité CGP
Ambatondrazaka », mémoire de fin d’études DEA ESPA
RABARIJOEL Samuel Olivier et RATSIMBAZAFY Hery Mikaela, 1998 ;
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
Q
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
[15] Etude de stabilisation d’une chaussé en terre situé à Antsakoamaro commune rurale
d’Ambondromamy avec de la chaux de Belobaka,
RAKOTOLAHY Fabienne Judie, mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du
diplôme d’ingénieur matériaux promotion 2012
[17] Cipolins d’Ambatondrazaka
(Service géologique, rapport annuel 1963)
H.BESAIRE
[19] BRGM(support)
Plan directeur d’action pour la mise en valeur des ressources du sol et du sous-sol de
Madagascar
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
R
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
WEBOGRAPHIE
[2] www.definition de la chaux.com, Février 2013
[4] http : //www.google.com/chaux, Février 2013
[12] http://www.google.mg/chaux-naturelle, Mai 2013
[13] http ://www.google.com /La chaux hydraulique ou aérienne ,Aout 2013
[14] www.wikipédia.com, Février 2013
[16] http ://www.batirama.com , Septembre 2013
[18] http://www.belobaka.com/commune.com , juillet 2013
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
S
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS……………………………………………………………………….. ...................... I
SOMMAIRE……………………………………………………………………………………………… III
LISTE DES ABRÉVIATIONS…………………………………………………….. ...............................IV
LISTE DES UNITES………………………………………………………………. ................................IX
INTRODUCTION…………………………………………………………………… ................................ 1
CHAPITRE I. GENERALITES SUR LA PRODUCTION DE LA CHAUX ....................................... 3
1.1 Historique de la chaux [1] [2] ........................................................................................................ 3
1.2 Définition de la chaux [2] ............................................................................................................... 4
1.3 Etudes scientifiques et techniques de production de la chaux [3] [4] [5] [6]................................ 4
1.3.1 Processus de production .............................................................................................................. 4
1.3.2 Recherche de la matière première ............................................................................................... 5
1.3.3 Principes des procédés de cuisson ............................................................................................... 7
CHAPITRE II: ETUDE CINETIQUE DE LA DECOMPOSITION DE LA PIERRE A
CHAUX……………………………………………………………………………… ................................. 8
2.1Essais cinétiques [3] ........................................................................................................................ 8
2.1.1But ................................................................................................................................................ 8
2.1.2 Montage expérimental ................................................................................................................. 8
2.1.3 Mode opératoire .......................................................................................................................... 9
2.2 Présentation des essais cinétiques [3] ........................................................................................ 10
2.2.1Modélisation de la cinétique de décomposition de la pierre à chaux .......................................... 12
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
T
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
2.3Dégagement et transfert de chaleur [6] [7]................................................................................... 14
2.3.1Dégagement de chaleur .............................................................................................................. 15
2.3.2Transfert de chaleur ................................................................................................................... 15
CHAPITRE III : PRINCIPE D’OBTENTION DE LA CHAUX………………… .............................. 18
3.1 Réaction chimique [8] [9] ............................................................................................................. 18
3.2 Cycle de la chaux [10] .................................................................................................................. 18
CHAPITRE IV : CARACTERISTIQUE ET PROPRIETE DE LA CHAUX ..................................... 20
4.1 Caractérisation [11] [12] .............................................................................................................. 20
4.2 Les caractéristiques physiques de la chaux [13].......................................................................... 21
4.3 Classification de la chaux [13] ..................................................................................................... 21
4.3.1 Les chaux aériennes .................................................................................................................. 21
4.3.2 Les chaux hydrauliques ............................................................................................................. 22
CHAPITRE V: UTILISATION DE LA CHAUX………………………………… ............................... 23
5.1Utilisation de la chaux vive [14] [15] [16] ..................................................................................... 23
5.1.1 La chaux vive agricole ............................................................................................................... 23
5.1.2 Utilisation dans l'industrie, dans le traitement des eaux, dans le traitement des fumées ........... 23
5.1.3 Utilisation dans la sidérurgie et le traitement des métaux non ferreux ...................................... 25
5.2. Utilisation de la chaux éteint [15] [16] ........................................................................................ 25
5.2.1 Utilisation dans l'agriculture ..................................................................................................... 25
5.2.2 Utilisation comme absorbeur de dioxyde de carbone ................................................................. 26
5.2.3 Utilisation dans la décoration d'intérieur et d'extérieur ............................................................ 26
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
U
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
5.2.4 Utilisation dans les travaux publics ........................................................................................... 27
5.2.5 Stabilisation de la terre .............................................................................................................. 27
CHAPITRE VI:FOUR CONTINU D’AMBATOSOKAY (AMBATONDRAZAKA) ......................... 30
6.1 Monographie de la commune d’Ambatondrazaka [17] .............................................................. 30
6.1.1 Historique du site ...................................................................................................................... 30
6.1.2 Localisation du gisement ........................................................................................................... 30
6.1.3 Climatologie .............................................................................................................................. 31
6.1.4 Activités de la population ........................................................................................................... 32
6.1.5 Forme juridique : ...................................................................................................................... 33
6.2 Fabrication de la chaux à Ambatosokay(Ambatondrazaka) ..................................................... 33
6.2.1 Production de la chaux à Ambatosokay..................................................................................... 33
6.3 Four à cuisson continue ............................................................................................................... 35
6.3.1Transfert de chaleur dans le four continu .................................................................................. 38
Surface latérale .................................................................................................................................. 38
6.3.2 Calcination ................................................................................................................................ 39
6.3.3 Quantité de matière première dans un four continu .................................................................. 40
6.4 Conduite de cuisson .................................................................................................................... 40
6.4.1 Enfournement ........................................................................................................................... 40
6.4.2 Cuisson ...................................................................................................................................... 40
6.4.3 Déchargement ........................................................................................................................... 41
6.5 Préparation du produit fini ......................................................................................................... 42
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
V
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
6.5.1Extinction ................................................................................................................................... 42
6.5.2Carbonatation............................................................................................................................. 42
6.5.3 Tamisage ................................................................................................................................... 43
6.5.4 Broyage ..................................................................................................................................... 43
6.5.5 Ensachage ................................................................................................................................. 43
CHAPITRE VII: FOUR INTERMITTENT DE BELOBAKA…………………. ................................ 44
7.1 Monographie de la commune rurale de Belobaka [18] ............................................................... 44
7.1.1 Historique du site ...................................................................................................................... 44
7.1.2 Localisation du gisement ........................................................................................................... 44
7.1.3 Climatologie .............................................................................................................................. 47
7.1.4Activités de la population ............................................................................................................ 47
7.1.5 Forme juridique ........................................................................................................................ 51
7.2 Production de la chaux à Belobaka ............................................................................................. 51
7.2.1Fabrication de la chaux à Belobaka ........................................................................................... 52
7.3 Four intermittent à Belobaka ...................................................................................................... 53
7.3.1Transfert de chaleur dans un four intermittent .......................................................................... 55
Surface latérale .................................................................................................................................. 55
7.3.2Quantité de matière première dans un four intermittent............................................................. 57
7.3.3Conduite de cuisson de four intermittent .................................................................................... 57
CHAPITRE VIII : ETUDE COMPARATIVE DE PRODUCTION DE LA CHAUX ........................ 60
8.1Tableau comparatif des fours à cuisson continu et intermittent ................................................. 60
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
W
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
8.2 Notion sur la norme NF EN 459-1 ............................................................................................... 60
La norme NF EN 459 révisée : chaux de construction....................................................................... 62
8.3.1. Caractéristique physique de la chaux ..................................................................................... 63
8.3.1.1 Chaux éteint ........................................................................................................................... 63
8.3.2 Caractéristique chimique de la chaux ....................................................................................... 65
8.3.3Interprétations des résultats....................................................................................................... 66
CHAPITRE IX : OPTIMISATION DE PRODUCTION DE CHAUX DE LA SOCIETE
MALAGASY GYPSUM…………………………………………………………… ................................ 68
9.1 Proposition d’amélioration .......................................................................................................... 68
9.1.1Construction de nouveau four continu à Belobaka .................................................................... 68
9.2 Améliorations des infrastructures à Ambatosokay ..................................................................... 71
9.3. Autres propositions d’amélioration dans le lieu de travail et mesures à prendre en cas de
dispersion accidentelle ....................................................................................................................... 71
CHAPITRE X. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL………………… ............................... 74
10.1 Déchets et résidus solides ........................................................................................................... 74
10.2 Mesures de protection individuelle telles que les équipements de protection individuelle ...... 74
10.2.1 Protection des yeux/du visage .................................................................................................. 74
10.2.2 Protection de la peau ............................................................................................................... 74
10.2.3 Protection respiratoire ............................................................................................................. 75
10.2.4 Risques thermiques .................................................................................................................. 75
10.2.5 Précautions pour la protection de l’environnement ................................................................. 75
10.2.6 Principaux symptômes et effets aigus et différés ...................................................................... 75
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
X
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
10.3 Développement Durable ............................................................................................................ 76
CHAPITRE XI : ETUDE DU MARCHE…………………………………………… ............................ 77
11.1Description du marché ................................................................................................................ 77
11.2 L’analyse de l’offre et de la demande ........................................................................................ 77
11.2.1 La situation de l’offre .............................................................................................................. 77
11.2.3 L’analyse de la demande ........................................................................................................ 79
11.3Stratégies marketing ................................................................................................................... 80
11.3.1 La politique de prix .................................................................................................................. 81
11.3.2 La politique de distribution ...................................................................................................... 81
CONCLUSION……………………………………………………………………….. ............................. 84
ANNEXES .......................................................................................................................................... A
ESSAI AU LABORATOIRE ............................................................................................................... B
ANNEXE I : METHODE DE CARACTERISATION DE LA CHAUX .............................................. B
I. EAU DE GACHAGE ....................................................................................................................... B
II. ESSAI DE PRISE .......................................................................................................................... B
III. DETERMINATION DE L’HUMIDITE ....................................................................................... E
ANNEXE 2 .ANALYSE CHIMIQUE ................................................................................................. F
REFERENCES………………………………………………………………………. ............................... P
BIBLIOGRAPHIE…………………………………………………………………… .............................. P
WEBOGRAPHIE……………………………………………………………………….. .......................... R
ETUDE COMPARATIVE ET AMELIORATION DES PRODUCTIONS DE LA CHAUX
DE BELOBAKA MAHAJANGA ET D’AMBATOSOKAY AMBATONDRAZAKA
Y
RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Auteur : RAZANAJATOVO Harinivo Olsynthique
Nombre de pages : 84
Nombre de tableaux : 16
Nombre de figures : 16
Nombre d’annexes : 3
Titre ; « Contribution à l’optimisation des productions de la chaux »
RESUME
La fabrication de chaux grasse consiste en la calcination des calcites composées en majorité de
carbonate de calcium. Les roches sont cuites dans des fours à chaux avec une température de 900 à
1000°C. Après refroidissement des roches cuites, l’h ydratation de celles-ci par l’eau froide permet
d’obtenir une poudre très fine, qui n’est autre que la chaux dont la nature peut varier selon la qualité
des calcites.
Le but de ce travail est d’améliorer notre production de la chaux à Ambatosokay et Belobaka dans le
lieu de travail plus précisément dans les manipulations et stockage.
Les différents essais effectués ont permis de voir que la qualité de la chaux dépend de la qualité de la
calcite et de four utilises. On voit aussi que le four à cuisson continu a beaucoup d’avantage par rapport
au four intermittent.
Pendant la production de la chaux, les employés doivent porter des équipements de protection
individuelle pour éviter le contact avec le produit.
Mots clés : Calcination, hydratation, chaux, four
ABSTRACT
The manufacture of fat lime consists of the calcination of calcites which is composed in the majority of
carbonate of calcium. The rocks are cooked in lime’s furnace with a temperature between 900 to
1000°C. After cooling of the cooked rocks, the hydra tion of those by cold water joins us to obtain a very
fine powder called the lime, and whose nature can change according to the quality of calcites.
The goal of this work is to improve our production of lime at Ambatosokay and Belobaka in the place of
work more precisely in handling and storage.
The various tests are shown that the quality of lime depends on the quality of calcite and furnace used.
We can see also that the continuous furnace’s cooking have much advantage than the intermittent
furnace’s.
The employees must carry each other individual protection equipment’s to avoid the contact with the
product, during the production of lime.
Key words: Calcination, hydration, lime, furnace
Contact: +261 32 41 672 01 Rapporteurs: Dr RANDRIANARIVELO Frederic
[email protected] Dr RANDRIAMALALA Tiana Richard