Excursion des étudiants de Physique technologie Bac 2

Dans le cadre de leur semaine d’excursion académique, les étudiants de la section Physique-Technologie (Bac II) ont effectué une visite de terrain ce mercredi 10 juin 2026. Ce parcours pédagogique visait la découverte de deux sites stratégiques :
• Le pont suspendu de Kamesa
• Le complexe théicole d’Ijenda
Focus sur le pont suspendu de Kamesa
Situé au sud de la ville de Bujumbura, le pont suspendu de Kamesa est un ouvrage piétonnier construit sur la rivière Kanyosha. Il joue un rôle clé de désenclavement en reliant le quartier Kamesa (zone Musaga) au quartier Busoro (zone Kanyosha).
L’étude de cet ouvrage s’est articulée autour de cinq axes principaux :
1. Caractéristiques techniques : Analyse des dimensions, de la portée et des spécificités structurelles du pont.
2. Éléments constitutifs : Étude des différentes parties qui composent l’infrastructure (pylônes, câbles, tablier, ancrages).
3. Avantages de l’ouvrage : Évaluation de son impact socio-économique et de son utilité pour la communauté.
4. Analyse des matériaux : Étude des propriétés physiques et de la résistance des matériaux utilisés pour sa construction.
5. Comportement aérodynamique : Analyse de l’action du vent sur la stabilité de la structure.

LES CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
Les caractéristiques structurelles et fonctionnelles du pont suspendu de Kamesa se présentent comme suit :
• Longueur globale : ~ 78 mètres
• Largeur utile : ~ 1,20 mètre
• Hauteur (tirant d’air) : ~ 12 mètres au-dessus du lit de la rivière
• Usage exclusif : Passerelle exclusivement réservée aux piétons
• Matériaux principaux : Structure en acier galvanisé et soutènement par câbles métalliques de haute résistance

LES PARTIES QUI COMPOSENT LE PONT
La structure du pont suspendu de Kamesa
Le pont suspendu de Kamesa repose sur un assemblage précis de composants complémentaires :

• Les câbles porteurs : Véritables colonnes vertébrales de l’ouvrage, ces puissants câbles en acier supportent l’intégralité de la charge.
• Les ancrages : Imposants massifs en béton armé coulés aux deux extrémités, ils immobilisent fermement les câbles porteurs au sol.
• Les pylônes (ou tours d’ancrage) : Ces structures verticales soutiennent les câbles principaux, leur donnant cette courbure parabolique caractéristique.
• Les suspentes : Ces câbles secondaires verticaux font le lien en suspendant le tablier aux câbles porteurs.
• Le tablier : Zone de circulation des piétons, conçue à partir de profilés métalliques et d’un plancher adapté.
• Les garde-corps : Structures en treillis métallique ou en grillage qui bordent le tablier pour garantir la sécurité des usagers.

Impacts et bénéfices du pont suspendu
• Sécurisation du passage : Facilite le franchissement de la rivière Kanyosha et élimine les risques de noyade, particulièrement critiques en période de crues.
• Dynamisation économique : Stimule les échanges commerciaux et fluidifie la connexion entre les zones de Musaga et Kanyosha.
• Gain de mobilité au quotidien : Optimise le temps de trajet pour les élèves et les commerçants, garantissant une circulation fluide et continue.

L’ANALYSE DES MATERIAUX UTILISES
Les matériaux utilises pour la construction d’un pont suspendu sont : Acier galvanise et le Beton arme.
Acier galvanisé
Les câbles du pont sont généralement constitués d’acier à haute résistance recouverts de zinc (galvanisation).

Rôle scientifique
Le zinc protège l’acier contre :
• l’oxydation ;
• la corrosion ;
• l’humidité.
Réaction chimique simplifiée :
Fer + Oxygène + Eau → Rouille
La couche de zinc ralentit fortement cette réaction.

Béton armé
Les ancrages et fondations sont réalisés en béton armé.
Le béton résiste très bien à la compression :
σ=FA\sigma=\frac{F}{A}σ=AF
où :
• σ = contrainte
• F = force appliquée
• A = surface
L’ACTION DU VENT SUR LE PONT
Le pont suspendu est très sensible au vent, la force du vent dépend de :
• la surface exposée ;
• la densité de l’air ;
• la vitesse du vent.
Plus le vent est fort, plus le pont oscille.
Pour limiter ces oscillations, les ingénieurs ont utilisées :
• les câbles stabilisateurs ;
• contreventements ;
• rigidification du tablier.
Pour conclure, le fonctionnement du pont suspendu repose principalement sur la traction des câbles d’acier, la stabilité des ancrages en béton armé et la répartition des charges vers les fondations, ce qui lui permet de franchir la rivière Kanyosha en toute sécurité.

Lors de leur visite à l’usine de l’OTB d’Ijenda, les étudiants ont eu l’opportunité de découvrir le processus industriel de transformation des feuilles vertes en thé sec. Ils ont pu observer les différentes machines utilisées, leur mécanisme de fonctionnement, ainsi que les réactions chimiques que subissent les feuilles à chaque étape du traitement.

Selon le responsable de la production rencontré sur place, l’obtention du thé sec repose sur un parcours rigoureux et séquentiel. Le guide a ainsi accompagné les étudiants tout au long de la chaîne de production en leur expliquant chaque phase.

Réception et pesage des feuilles vertes

La machine principale utilisée lors de cette première phase est le pont-bascule. Le processus se déroule comme suit :

Arrivée de la matière première : Les feuilles fraîches sont acheminées de la plantation par lots.
Pesage : Chaque lot est soigneusement pesé afin de déterminer avec précision la quantité de feuilles réceptionnées.
Contrôle qualité : Les feuilles sont inspectées visuellement pour s’assurer du respect de la norme de cueillette fine (la règle des « deux feuilles et un bourgeon »).
Enregistrement : Les données de poids et de qualité sont consignées dans un registre avant de procéder au déchargement.

Objectifs clés de cette étape :

Contrôler le rendement global de la production.
Garantir la qualité optimale de la matière première.
Assurer la traçabilité complète du produit, de la plantation à l’usine.

Flétrissage (Withering)

Équipements utilisés : Bacs ou auges de flétrissage.

Processus : Les feuilles de thé sont étalées sur de longues auges équipées de ventilateurs.

Système de ventilation : L’air naturel est soufflé grâce à un double système d’aération :

Le système avant : d’une durée de 3 heures.
Le système arrière (refoulement) : d’une durée d’une heure.

Durée totale : Le flétrisse dure entre 8 et 16 heures, selon le taux d’humidité ambiant.

Évolution biochimique et hydrique

À l’état frais, les feuilles de thé sont composées de 75 à 80 % d’eau. L’étape cruciale du flétrissage amorce leur transformation selon trois dynamiques majeures :

Déshydratation contrôlée : Le taux d’humidité globale est réduit pour atteindre 65 à 67 %.
Assouplissement structurel : En perdant leur turgescence, les feuilles acquièrent la souplesse nécessaire aux manipulations ultérieures (comme le roulage).
Activation métabolique : Ce stress hydrique déclenche les premières réactions enzymatiques, initiant ainsi le développement des précurseurs aromatiques.

Le rôle des ventilateurs est :

d’assurer une circulation uniforme de l’air ;
d’éviter la fermentation prématurée.

3 . Roulage et broyage

Les Machines utilisées dans cette étape sont :

Rotorvane
Machine CTC

Le fonctionnement du Rotorvane

Une vis sans fin achemine les feuilles à l’intérieur d’un cylindre.
Progressivement comprimée, la matière subit une forte pression.
Cette compression entraîne la rupture des cellules végétales.

Machine CTC

Fonctionnement des machines CTC

Le procédé CTC (Crush, Tear, Curl) repose sur un système de trois rouleaux dentés tournant à des vitesses différenciées.

L’action mécanique

Lorsque les feuilles de thé entrent en contact avec les rouleaux, elles subissent simultanément trois actions :

L’écrasement (Crush) : les cellules de la feuille sont brisées.
Le déchirement (Tear) : la structure de la feuille est fragmentée.
L’enroulement (Curl) : les fragments sont agglomérés en petites particules sphériques.

Le résultat physique

À la sortie de cette étape, on obtient des granulés de thé humides, appelés dhool.

La réaction biochimique

Cette rupture mécanique intensive favorise la mise en contact directe des enzymes cellulaires avec l’oxygène de l’air, déclenchant ainsi le processus d’oxydation enzymatique.

. Fermentation

À l’OTB (Office du Thé du Burundi) d’Ijenda, la fermentation continue est fréquemment utilisée. Cette étape repose sur l’utilisation de tables ou de convoyeurs de fermentation contrôlée.

Principe de fonctionnement : Les particules de thé sont étalées de manière homogène sur des tapis roulants, ce qui permet de réguler précisément l’oxydation du produit tout au long de son déplacement.

Conditions : pour contrôler la fermentation, il y a des procédures standard à suivre :

Réglage des variateurs de vitesses (45 min 1ère partie / 45 min 2ème partie)
Alimentation de l’unité de fermentation continue (CFU) par convoyeur
Épandage du dhool à une hauteur ≤ 10 cm
Injection de l’air
Injection des bulles d’eau pour humidification si RH ≤ 85%
Remuage du dhool pour harmoniser les températures
Démarrage du brise-boule vers la fin de la 1ère CFU
Mesure des températures toutes les 60 min : 1ère partie (30°C, 28°C, 26°C) ; 2ème partie (26°C, 24°C, 22°C)
Enregistrement des températures mesurées

Transformation chimique

La fermentation (ou oxydation) : Une transformation chimique clé

Lors de cette étape cruciale, les polyphénols présents dans les feuilles de thé subissent une transformation chimique et se convertissent en deux nouveaux composés :

Les théaflavines : responsables de l’éclat et de la brillance de la couleur.
Les théarubigines : qui apportent la teinte rouge-brun caractéristique.

Impacts visuels et gustatifs :

Changement de couleur : Les feuilles virent progressivement du vert d’origine au brun-cuivré.
Profil sensoriel : Ce processus est déterminant, car il fixe définitivement la couleur de l’infusion ainsi que le goût (les arômes) du thé.

Équipement et Procédé de Séchage

Machine utilisée : Séchoir à lit fluidisé ou séchoir continu.

Composants principaux du séchoir

Chambre de séchage : Espace principal où s’effectue le traitement thermique.
Ventilateurs : Assurent la circulation et la répartition homogène de l’air.
Brûleurs : Génèrent la chaleur nécessaire au processus.
Convoyeur : Permet le déplacement continu et régulier de la matière.

Description du processus

L’air chaud, généré par la chaudière, traverse le thé pendant une durée d’environ 20 minutes. Cette action thermique remplit deux fonctions cruciales :

La destruction complète des enzymes,
L’arrêt définitif du processus d’oxydation.

L’humidité chute de 3-3.5 %.

Chaudière (Boiler)

La chaudière génère l’air chaud nécessaire au séchage en utilisant le bois comme combustible. Elle est composée des éléments suivants : un foyer, un échangeur thermique, une pompe d’alimentation et des soupapes de sécurité.