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Comportement de matériaux de construction

dimanche 21 juin 2009 par Joëlle Mirabaud

Problématique :
Observations sur Ekopedia :

La terre est un matériau peu coûteux, elle s’adapte parfaitement à l’environnement et une fois débarrassée de ses impuretés les plus importantes (cailloux,...) et mélangée à de l’eau et/ou de la paille, elle peut être utilisée pour la construction. Cette dernière est aussi résistante qu’une construction en pierre.
L’adobe (mot espagnol, venant lui-même du terme arabe "E’ tob") désigne une brique durcie au soleil, faite surtout à partir de terre argileuse, éventuellement avec un peu de paille comme liant. Par extension, l’adobe signifie aussi la terre, le mode de fabrication et un ensemble de ces briques. L’adobe est une terre argileuse grossière récoltée en surface, taillée en briques séchées au soleil. Il a peu de plasticité et est nettement moins résistant qu’une terre cuite au four, mais offre toutefois de très nombreux avantages.
La bauge (ou la masse) est le façonnage de petits tas de terre argileuse, armée de fibre végétale et non compactée, tas empilés pour former un mur. Elle est très couramment employé dans le bassin de Rennes et le centre Manche. Cette technique de construction ancienne est répandue dans toute l’Europe ainsi qu’en Afrique, Asie et Amérique.
Le pisé est une technique de maçonnerie en terre argileuse malaxée puis compactée : les murs porteurs sont élevé dans des coffrages (banches) de 60 cm de haut où la terre est damée (compressée) pour obtenir un mur résistant. Le pisé est encore actuellement utilisé en auvergne, ainsi que dans beaucoup de pays.
_ Le torchis est un mélange de terre fine, de matières fibreuses (paille, foin haché) et de chaux. Il est par exemple utilisé à Thiers, avec des murs faisant 20cm d’épaisseur.
On voit aussi beaucoup de torchis en Alsace, entre les colombages des maisons.

Ce type de construction revient aujourd’hui sur le devant de la scène comme construction écologique puisque les matières premières sont prélevées sur le site même et que les murs en terre et végétaux isolent correctement et possèdent une grande inertie thermique.

Question :
=> la terre mouillée perd toute sa solidité, pourquoi les maisons en terre tiennent-elles quand il pleut ?

Validation expérimentale :

Protocole pour mesurer la perméabilité :
- Nous avons pris 4 tubes avec bouchon à un trou (le trou étant rempli de coton) et 4 béchers de 125ml.
- Nous avons décidé de verser dans chaque 50ml de matériaux : plâtre, terre, argile, sable grossier.
- Nous avons versé 25ml d’eau dans chaque et chronométré le temps de passage de cette eau.

Résultat :
La perméabilité est calculée ainsi : Q = K.H/L.S
H et L sont les hauteurs indiquées le long du tube,
Q est le volume d’eau descendu dans le bécher,
K est le coefficient de perméabilité en cm/h,
S est la surface du matériau dans le tube.

... plâtre terre argile gros sable
H 9cm 9cm 9cm 9cm
L 6cm 6cm 6cm 6cm
Q 10ml 10ml 0ml 20ml
S = pi.r2 3,14cm² 3,14cm² 3,14cm² 3,14cm²
calcul de K 2,12cm/h 2,12cm/h 0cm/h 4,24cm/h

Interprétation
Les tubes ayant été remplis de la même façon, la seule valeur qui change est le volume d’eau percolé (descendu sous la force de la gravité).
Le plâtre et la terre ont la même perméabilité, 10ml d’eau a percolé et 15ml d’eau a été retenu.
L’argile s’est gonflée au contact de l’eau et est devenue imperméable. L’eau est retenue, une partie est même restée en surface dans le tube car il n’y a plus d’espace où percoler.
Le sable grossier a laissé passer 2 fois plus d’eau que le sable fin. Il y a donc 2 fois moins de surface de grain pour retenir le film d’eau.

Conclusion
Contrairement aux idées reçues, la terre n’est pas un matériau fragile.
Une maison en terre respire. Si la terre est trop argileuse, de la paille y est ajoutée.
Ce matériau reste souple même sec ce qui en fait un matériau antisismique.
Son coût de construction, de rénovation est faible.

Il serait intéressant de tester sa capacité isolante.


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Directeur de publication : Christine Joureau