RAPPORT DE STAGE EFFECTUE A LA SAFRICAS/LUBUMBASHI

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le travail que nous présentons est un rapport de stage effectué au laboratoire géotechnique de la Société Africaine de Construction et d'Asphalte/SAFRICAS à Lubumbashi à la fin de notre premier cycle d’études d’ingénieurs

Publié le : dimanche 8 mars 2015
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REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DUCONGO
ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
UNIVERSITE DE LIKASI
ECOLESUPERIEURE DES INGENIEURS INDUSTRIELS
Département de Génie Civil
Option: Constructions Industrielles
B.P : 1946 LIKASI
Rapport de Stage
Effectuéà la SOCIETE AFRICAINEDECONSTRUCTION ET D’ASPHALTE(SAFRICAS)
Présenté par : KATOK ARUNG FranckPromotion : Troisième Graduat
Année-Académique : 2013 - 2014
AVANT-PROPOS
Depuis le temps, jadis reculé, et partout au monde, généralement, à la fin de chaque stage il est recommandé de présenter un rapport qui est un travail scientifique exigé aux étudiants de 1er ,2er et 3er cycle d’études supérieures et universitaires ; ceci permet à l’étudiant d’appréhender l’exercice des formations futures qu’il aura à remplir dans sa vie active et d’éviter toutes frustrations sur le plan professionnel. C’est dans le même ordre d’idées qu’à l’Ecole Supérieure des Ingénieurs Industriels est inscrit, dans le cadre de son programme, la rédaction obligatoire d’un rapport de stage à la fin du cycle de graduat.
Le stage vise à consolider, par la pratique, la formation donnée aux étudiants en sciences appliquées, et les initie au métier de cette profession d’ingénieur. C’est dans ce cadre que s’inscrit le présent rapport qui nous décrit les différentes taches et activités que nous avons réalisées tout au long de la période passée en stage à la Société Africaine de Construction et d’Asphalte, SAFRICAS, en sigle, à Lubumbashi.
Ainsi, au terme de notre stage de premier cycle d’études universitaires, nous avons l’occasion de remercier tout d’abord, et de tout cœur JEHOVAH, Dieu Tout Puissant qui nous a donné la vie, le courage, l’intelligence et la force, et de tout ce qu’il fait et continue à faire de nous, pour nous, par nous, et en nous.
Nos sincères remerciements à la Direction Générale de la SAFRICAS, qui nous a permis d’appréhender les faits à l’intérieur de cette Société de génie civil en qualité de stagiaire.
Nous remercions également et plus particulièrement le directeur du service de laboratoire de sols et matériaux de cette société, l’Ingénieur Blaise MVEMBA et tous ses collaborateurs, nous citons : Serge TSHIBANGU, MWAMBA Anaclet, Alain, André, Michel KAMUNGA, Albert,… pour leur esprit de collaboration, leur disponibilité, leurs conseils, leur encadrement et surtout pour leur souci de rendre service afin de nous aider à enrichir notre bagage intellectuel et comprendre le fonctionnement de la SAFRICAS, tant au laboratoire que dans les différents chantiers en exécution.
A l’ingénieur Christian KONGOLO, à toute ma famille tant biologique qu’estudiantine ; qu’ils trouvent dans ces lignes, l’expression de notre reconnaissance et de notre profonde gratitude, pour nous avoir assisté tout au long de notre formation.
Nos remerciements s’adressent également à ma mère MUKANGANY MBAN Françoise, mes oncles KALEND MBAN Jean-Pierre, KASONGO MBAN Paul, MUNYIU MBAN Samuel, BANZA MALOBA Lydie, pour la réalisation de leurs devoirs en notre faveur, malgré leur moyen limité et leur charge.
Nos remerciements s’adressent également à mes frères et cousins, MWATSHASEME Chancelle, FUMUBONDO Scobey, MUNYIU Christian, Jovial MULAJ, Verlain PELELA, Noëlla KAT, Déborah TSHEL, pour leur soutien sous toutes les formes.
Que tous les amis, Constant NSEYA, NKASHAMA Miché, KANDA Ricky, KAZADI Raphael ; ZOLAMOYO Arsène ; Rachel BAHATI, Crispin BULABULA ; BANZA Espérant ; OSAKO Yannick ; Yannick KEMBE ; Patrick KYULU, Alex IZUMB, et tous ceux que nous n’avons pas pu citer, trouvent ici nos remerciements pour tant de compréhension et d’amitié
Rapport de Stage effectué à la SAFRICAS/Lubumbashi Par Katok Arung Franck Octobre-Novembre 2013
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NOTATIONS ET ABREVIATIONS A : section droite de la pointe ACV : Aggregat Crushing Value BTP : Bâtiments et Travaux Publics CBR : California Bearing Ratio : Coefficient (ou Indice Los Angeles « »)  Densité sèche ou Masse volumique apparente e : l’enfoncement moyen par coup EV1, EV2 : modules de déformation g : accélération due à la pesanteur H : hauteur de chute du mouton ICBR: Indice CBR IP (ou IP) : indice de plasticité 2 kgf/cm : kilogramme force par centimètre carré kN : kilo Newton LA : pourcentage (coefficient) Los Angeles LL(WL) : limite de liquidité LP (ou WP) : limite de plasticité M : poids du mouton du pénétromètre, M ’ : poids des parties frappées par le mouton (enclume) 2 MN/m : Méga newton par mètre carré Mpa : Méga pascal MVA : Masse volumique apparente N : nombre de coups 2 N/mm : Newton par millimètre carré Opm (ou OMC) :/Optimum Proctor Modifié OVD : Office de Voirie et Drainage : poids total de l’échantillon humide en gr : poids total de l’échantillon sec en gr : poids de l’eau en gr Qe : quantité d’eau SAFRICAS : Société Africaine de Construction et d’Asphalte SPT : essai de pénétration standard w : teneur en eau matériau : teneur en eau du matériau naturelle:teneur en eau naturelle opm: teneur en eau de l’optimum Proctor modifié WS (ou WR) : Limite de retrait : diamètre : densité sèche maximale : densité humide maximale 
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Rapport de Stage effectué à la SAFRICAS/Lubumbashi Par Katok Arung Franck Octobre-Novembre 2013
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA SAFRICAS
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I.1. PRESENTATION DE LA SAFRICAS  La SAFRICAS, Société Africaine de Construction et d’Asphalte, est une ancienne société Belge ayant comme vocation le Génie civil. Elle est une Société par Action à responsabilité limitée, « SARL ».  Faisant partie des Grandes Sociétés de Construction au Congo-Kinshasa, elle est cependant plus spécialisée dans les Bâtiments et Travaux Publics. Elle a son siège central à Kinshasa, et à Lubumbashi, elle se situe au N° 1100 de l’avenue des Savonniers, au quartier Bel-air, dans la Commune de Kampemba.
I.2. HISTORIQUE DE LA SAFRICAS
 SAFRICASinstallée au pays, en République démocratique du Congo, en s’est 1923 ; et se constituera plus tard en 1961. Le siège de la nouvelle société s’installe à Kinshasa avec tout en ayant des agents au Katanga et à Kisangani. Malgré son faible commencement, la Société développera ses activités et participera ainsi à l’Expansion économique du pays dès 1965 ; et c’est à ce moment que la Société va connaitre un épanouissement lui permettant de s’installer dans les autres provinces telles que : la Province Orientale, l’Equateur et le Kivu.
De 1927 à 1975, la SAFRICAS a pu réaliser des œuvres telles que :
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la tour du monument aux héros nationaux (250m) le siège de l’ex SOZACOM (bâtiment R+ 26) le barrage de MOBAYI – MBONGO la construction de la Route KENGE KIKWIT (225 Km) le centre de commerce international (CCI) l’autoroute Kinshasa – N’sele la cité de GBADOLITE et le palais présidentiel de KINSHASA la phase de l’aménagement hydroélectrique d’INGA
En 1975 le Chiffre d’affaire de la SAFRICAS va tomber à l’équivalent de moins de 350.000.000 franc belge causé par non- honorabilité de ses factures par ses clients. Ce qui poussa la société à réduire le nombre de ces agents allant de 3000 agent à 1500 en 1977. A ces anciens propriétaires ce joignirent des partenaires nationaux respectivement ; ainsi en 1978, un département spécialisé dans les travaux routiers et de génie civil naquit.
Cela permit à la société d’élargir les domaines de ces services :
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bâtiments travaux publics Routes et aérodromes…
Puis plus vite le département se développe en 1979 et 1980 sans tenir compte des divers mais avec 69 gros chantiers :
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31 à Kinshasa et au Bas Congo
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10 à l’Equateur 5 au Katanga 3 au Kasaï oriental 5 au Kasaï occidental 9 au Kivu 2 au Bandundu
Ainsi, la SAFRICAS parvint à embaucher plus de 4900 agents congolais et expatriés,
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 Pour faire face à l’augmentation constante de son chiffre d’affaire, l’entreprise modernisa son système de gestion, elle dispose actuellement d’une main d’œuvre intégrée et utilise un matériel adapté aux méthodes actuelles de travail, notamment des ateliers centraux de mécanique, des bois, des fer, et des œuvres divers de préfabrications et de parachèvement, elle bénéficie en outre d’un appui logistique dans l’ensemble du pays, lui permettant de faire face à toutes les techniques les plus sophistiquées.
 Ce potentiel lui confère aujourd’hui l’efficacité nécessaire pour répondre aux intérêts de la qualité du travail, en respectant le délai de l’exécution, le prix soutenant la compétition dans le cadre de l’expansion de la nation et de la reconstruction nationale.
Actuellement la société appartient au Groupe BLATTNER qui l’a acquis depuis Novembre 2000.
I.3. STRUCTURE FONCTIONNELLE
 L’administration de la société est assuré par une direction générale à la tète de laquelle se trouve un administrateur délégué générale secondé par d’autres Directeurs notamment : les Directeurs des travaux et d’autres responsables de la société qui bénéficient de la collaboration de tout les Chefs de service et qui contribue à l’évolution perpétuelle de la société. Ce qui est décrit dans l’organigramme ci-après :
Description de quelques organes :
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La Direction Générale
Elle est dirigée par un administrateur délégué qui supervise toutes les organes de la société.
 Il s’occupe de la définition et de l’orientation des activités des autres directions, de la politique générale de la société. Du point de vue financier et la comptabilité.
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Vous noterais que notre stage a été effectuéau département de laboratoire
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CHAPITRE II : LES ACTIVITES AU COURS DE NOTRE STAGE
II.1 Notre affectation pour le stage
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Il est conscient de signaler une fois de plus que notre stage ouvrier s’est déroulé au laboratoire des sols et matériaux situé dans l’enceinte même de la SAFRICAS/Lubumbashi, nous avons été affectés et notifiés de façon proprement dite par la lettre numéro N/Réf :1032/SAF/ADM/EP/EKM/1310 Octobre 2013, émanant de la Direction générale de du l’entreprise, nos activités ont commencé à partir du 11 Octobre 2011 au 11 Novembre 2013, et le travail commence de 07h30 et s’achève à 16h30.
But de la création du laboratoire A noter que ce dernier a été créé et fut attaché à la SAFRICAS pour assurer les essais suivants :
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Géotechniques ; Mécanique de sols et Matériaux de construction.
Au cours de notre temps passé à la Safricas, nous avons eu à assister et exécuter, tant in situ (sur terrain) qu’en laboratoire, plus de quatorze essais géotechniques qui sont groupés en trois objectifs tels qu’expliqués dans les lignes suivantes :
1.les essais d’identification et de description d’un sol : Analyse granulométrique Limites d’Atterberg Détermination de la teneur en eau d’un matériau 2.les essais de résistance mécanique (comportement mécanique) Essai Los Angeles Essai d’écrasement du gravier ou « Aggregat Crushing Value» Essai d’affaissement au cône d’Abrams Essai de confection et de conservation des éprouvettes pour essai de résistance a la compression du béton Essai de la résistance a la compression des cubes de béton 3.les essais de compactage (portances) d’un sol Essai Proctor Essai CBR (California Bearing Ratio Essai Marshall (fabrication des enrobés)4.La vérification du compactage Essai à la plaque (essai de chargement) Essai au gamma densimètre (troxler) Essais Pénetrométriques
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II.2 IDENTIFICATION ET DE DESCRIPTION DES MATERIAUX
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1.ANALYSE GRANULOMETRIQUE : Par définition, l’analyse granulométrique est un essai géotechnique qui permet de déterminer la répartition ou la grosseur des grains d’un matériau et le pourcentage des grains de chaque grosseur suivant leurs dimensions.
L’essai consiste à fractionner, au moyen d’une série de tamis, un matériau en plusieurs classes granulaires de tailles décroissantes.
Les dimensions des mailles et le nombre de tamis sont choisis en fonction de la nature de l’échantillon et de la précision attendue.
Les résultats sont reportés granulométriquement, ce qui permet d’obtenir les courbes granulométriques des matériaux et qui se présentent par deux phénomènes, à savoir :
·Analyse granulométrique par tamisage : pour grains > 0.080mm ; ·Analyse granulométrique par sédimentométrie : pour les particules < 0.080mm et les passant plus de 20%. a.Analyse par sédimentométrie :
L’analyse granulométrique par tamisage sert aux sols grenus étant incomplet pour un matériau possédant une quantité importante de grains fins < 0.080mm, elle fait appel à la sédimentation pour une analyse complète du matériau, dans le but de tracer la courbe granulométrique des éléments fins.
Mode opératoire:
Prendre les passants aux tamis 0.080mm au moment du lavage de la quantité pesée à l’état sec au cours de l’étude granulométrique. On le sèche jusqu’à dessiccation complète, on le désagrège à l’aide d’un maillet et on mélange pour avoir un échantillon homogène ; Peser la solution mélangée, 20gr d’échantillon dans une éprouvette, on mélange un demi-litre d’eau distillée avec 10ml d’hexametaphosphate de sodium. On ajoute de l’eau distillée jusqu’à avoir 1000ml de mélange.
Matériels utilisés :
Tamis, Godets (étuve, appareil casé, grande spatule, bac de lavage, pinceaux, marbre et balance électronique pression 1/1kg.
b.Analyse par tamisage :
C’est l’analyse effectuée par l’Entreprise SAFRICAS.
L’essai consiste à classer les différents grains constituant, en série de tamis, les matériaux étudiés et placés en partie supérieure de tamis, et le classement de grains s’obtient par vibration de la colonne de tamis.
But de l’essai:
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9  Déterminer la répartition des grains suivant leurs dimensions, et les résultats sont reportés graphiquement en suivant leurs dimensions et en permettant d’obtenir la courbe granulométrique d’un gravier (d/b) ou d’un sable (0/d) et grave (d/D).
Cela se fait, en général, par tamisage sec si ces matériaux comportent des éléments argileux ou limoneux, on peut le faire par tamisage sous l’eau. Et à ce dernier, on se sert de :
Tamis caractéristique par ses mailles -Passoire caractéristique par son diamètre -Les masses des différents refus ou celles des tamisâts sont rapportées à la masse de départ du matériau, ainsi les pourcentages obtenus sont exploités soit sous la forme numérique, soit sous la forme graphique (d’où le nom de courbe granulométrique).
De ce fait, nous définissons que : ·Matériau 0/D : Avec 0= grain de dimension inférieure à 0.080mm ou 80m  D= dimension max des grains. Exemple : 0/20 ; 0/6 : 0/31,5 ; 0/4 ;… ·Matériau d/D : Exemple : 2/4 ; 3/6 ; 10/20 ; 15/25 ; 8/15 ;…
Classification et terminologie d’un matériau en fonction de ses dimensions
Filler 0/D : 0/D avec D<2mm au moins 70% de passant au tamis 0.063mm --Sable 0/D : où 1<D<125mm -Gravier d/D : où d<1 et D<125mm Ba -llastes d/D : où d<25mm et D<50mm Graves 0/D : -D>6,3mm et D<125mm. Mode opératoire :
1.Prélever un matériau représentatif en poids, par exemple 0/20 2.Quartager le matériau pour obtenir un échantillon de masse 200 ou 300.D Exemple 200*D= 20= 4000g 3.Peser l’échantillon humide (brute), d’où le nom de Poids humide (Ph) ; 4.Mettre l’échantillon à l’étuve à 110°±5°C pendant 8heures afin de sécher. 5.Peser l’échantillon sec et refroidi, d’où le nom de poids sec (Ps) 6.Déterminer la teneur en eau w en % w=Ph-Ps 7.Laver le matériau en le passant par le plus petit tamis choisi, (le cas général est celui de 0,075mm) afin d’y éliminer les fines. 8.Sécher à l’étuve à 110°±5°C pendant plus ou moins huit heures. 9.Evaluer la valeur des fines en gramme et en pourcentage proportionnelle au poids brute en pesant le matériau refroidi et faire la soustraction Ph-Ps=Pfine sur Ph en % tout en n’omettant pas d’extraire la valeur de la tare utilisée. Avec : - Ps : poids sec après lavage Ph : poids humide avant lavage -10.Tamisage sur la série de tamis choisis 11.Détermination des poids cumulés par maille des tamis 12.Détermination des pourcentages cumulés (tamisât=passant). 13.Tracer la courbe granulométrique fonction des ouvertures de mailles et des poids ou pourcentages des refus et passants selon l’objectif.
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Le tableau N°2, en annexe, nous donne les représentations des différentes analyses passées au cours de notre stage à la SAFRICAS.
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Soulignons tout de même qu’en dehors de cette analyse ordinaire par tamisage, nous avons effectué une analyse granulométrique sur les granulats devant constituer la couche de roulement d’une chaussée, cette analyse prend le nom deHOT BIN, l’enrobageest fait avec trois types de graviers : 0/6 ; 0/8 ; 0/15.
L’HOT BIN est réalisé en mettant l’échantillon dans un caisson appelé « diviseuse ou séparateur » (différent de séparateur de route), afin d’avoir une partie d’échantillon (on divise l’échantillon) ;
Avant de laver l’échantillon, le peser ; mais pour le test que nous avons pu exécuter au cours de notre stage, l’échantillon constitué des grains de 0/8 et 0/15 n’était pas lavé parce que le pourcentage des particules fines était négligeable comparativement aux 0/6 où les fines sont en quantité considérable.Et Si on trouve après lavage, que le pourcentage des éléments fins est supérieur à 2%, ces éléments fins me seront pas utilisés car ils vont causer des fissures, d’où l’apparition des affaissements.
NB : On a une courbe granulométrique : o Continue et régulière : pour les matériaux possédant toutes les dimensions des grains, Discontinue : pour les matériaux manquant certaines dimensions de grains les 6,3/10Serrée : pour les matériaux d/D tels que permettant de distinguer les sols riches enLes tamis de 80um, c’est un paramètre o fines. Seuils retenus : o 35%, les sols ont un comportement assimilable à celui d laAu-delà de fraction fine. 12% est le seuil conventionnel qui établit la distinction entre les matériaux sableux et les graveleux riches ou pauvres en fines. Le tamisât à 2mm permet de distinguer le sol à tendance sableux et ceux à tendance graveleux. Matériels : Etuve, Balance 30 kg, Echantillonneur (diviseuse), Tamis de 75µm à 63mm, Ba
2.Limites d’ATTERBERG :
Les limites d’Atterberg sont les teneurs en eau pondérales correspondantes à des états particuliers d’un sol.  Une limite d'Atterberg correspond à la teneur en eau à laquelle un échantillon de sol passe d'une consistance à une autre. Deux de ces limites présentent un intérêt particulier pour l’aquaculture : la limite de liquidité et la limite de plasticité, que l'on définit à partir de trois consistances de sol :
Limite de liquidité (LL)
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11  C'est la teneur en eau (pourcentage) à laquelle le sol passe de la consistance liquide à la consistance plastique à mesure qu'il sèche, ou de la consistance plastique à la consistance liquide à mesure qu'il s'imprègne d'eau.
Limite de plasticité (LP)
 C'est la teneur en eau (pourcentage) à laquelle lesol passe de la consistance plastique à la consistance semi-solide à mesure qu'il sèche, ou de la consistance semi-solide à la consistance plastique à mesure qu'il s'imprègne d'eau.
La limite de plasticitéreprésente le seuil inférieur de l'état plastique. Un petit supplément d'eau au-dessus de la limite de plasticité détruira la cohésion* du sol.
La limite de liquiditéest la teneur en eau d’un sol remanié au point de transition entre les états liquide et plastique, on recherche la teneur en eau pour laquelle une rainure pratiquée dans un sol remanié placé dans une coupelle doit se refermer sur à peu près un centimètre sous l’effet d’environ 25 chocs répétés.
Les limites de liquidité et de plasticité dépendent toutes deux de la quantité et du type d'argile présente dans le sol.
 Au laboratoire, nous avons établi ces limites à partir d'échantillons perturbés et intacts. Ces limites apportent un précieux élément pour la classification des sols. Le tableau 12, en annexe donne l’exemple de limites d'Atterberg.
Matériels Etuve, Balance 400 gr, Coupelle de Casagrande, Outil à rainure, Plaque de marbre On obtient la liquidité : WLEt la Limite de plasticité : WP D’où l’Indice de Plasticité : IP= WL- WP
3.DETERMINATION DE LA TENEUR EN EAU DES MATERIAUX : La prise d’essai humide est pesée puis séchée à l’étuve à 105 °C en laboratoire ou au réchaud à gaz sur chantier jusqu’à masse constante. La teneur en eau du matériau est le rapport en pourcentage entre la masse d’eau et la masse de matériau sec. Mode opératoire: Prendre un échantillon et le peser ensemble avec sa tare, d’où le POIDS TOTAL -HUMIDE ( ) S matériau jusqu’à rendre son poi -écher le ds constant, d’où le POIDS SEC () Trouver ou calculer la quantité de matériau perdue lors du séchage de l’échantillon, qui -représente le POIDS DE L’EAU ( ), que l’on trouve par la relation : POu ant la tare, on a le poids du "en enlev =matériau humide et celui du matériau sec.= − " Exprimer en pourcentage la valeur que représente le poids de l’eau Pe dans le matériau -humide (Ph)
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