[ avril 2011 ]

La terre crue est l’un des matériaux de construction les plus anciens, déjà utilisé dans l’Égypte ancienne. Ce matériau peut être mis en oeuvre de multiples façons : le pisé, le torchis, l’adobe, le bloc de terre comprimée, etc. Les fabricants de briques de terre cuite se sont logiquement intéressés aux produits de terre crue, tout d’abord parce que la matière première, l’argile, est la même et que pour les produits comme l’adobe ou les blocs de terre comprimée, les procédés de fabrication sont assez proches. Les qualités écologiques du matériau ne leur ont pas échappé : l’absence de cuisson en fait un matériau peu gourmand en énergie. Dans un contexte largement dominé par les normes, les certifications et les réglementations, s’est posé la question de la caractérisation des produits, en particulier de leur aptitude à être mis en oeuvre dans des bâtiments répondant aux exigences actuelles. C’est tout naturellement que les briquetiers se sont tournés vers le Centre technique de matériaux naturels de construction (CTMNC) qui possède une longue expérience dans la caractérisation des produits de terre cuite. Depuis plusieurs années le CTMNC se consacre donc à développer ses connaissances de ce matériau et a pour cela mis en place une équipe dédiée au développement de la recherche sur les produits de terre crue.

Les briques de terre crue présentent différents formats

Caractérisation des argiles

Comme pour la terre cuite, le constituant principal des produits de terre crue est le mélange argileux. C’est lui qui va définir à la fois le mode de fabrication (procédé de mise en forme par moulage, pressage ou filage, conditions de séchage,…) mais aussi les propriétés du produit fini.
Sa composition, sa granulométrie, sa teneur en certains oxydes, matières organiques ou sels solubles sont des facteurs qui vont avoir une influence sur différents paramètres comme sa coloration, son rapport avec l’eau, sa résistance mécanique, …
Le CTMNC étudie et caractérise depuis longtemps des mélanges argileux provenant des différents fabricants de produits de terre cuite et possède de ce fait des équipements et des méthodologies d’essai adaptés à leur caractérisation. Leur composition peut être déterminée par des analyses chimiques et minéralogiques, le dosage de constituants spécifiques, des analyses granulométriques. L’aptitude au façonnage du matériau est déterminée grâce à l’évaluation de sa plasticité et par la réalisation d’essais d’extrusion. Son aptitude au séchage est quant à elle évaluée par des simulations en enceintes climatiques de cycles de séchage. Les mesures de reprise d’humidité, de variations dimensionnelles, de résistance mécanique permettent d’étudier le comportement du matériau cru. L’analyse des efflorescences et des inclusions permettent d’étudier les pathologies éventuelles que peut présenter le produit, qu’il soit de terre cuite ou de terre crue. L’acquisition de l’ensemble de ces connaissances sur les mélanges argileux et la maîtrise des différents outils de caractérisation permettent au CTMNC de répondre à certains besoins des fabricants de produits de terre crue concernant leur matériau.

Essais spécifiques

Dans le domaine des essais sur produits, le CTMNC possède une expérience certaine et reconnue pour la caractérisation des produits de terre cuite suivant des protocoles normés: caractérisation de la résistance mécanique, la résistance à l’abrasion, la résistance au gel, la conductivité thermique,… La démarche du CTMNC pour la mise en place d’essais propres à la terre crue passe par plusieurs étapes.
Dans un premier temps, l’étude et l’adaptation simple d’essais dédiés à la terre cuite, dont les protocoles sont déjà écrits, ont été réalisés, comme la conductivité thermique ou le dimensionnement des produits.
Dans un second temps, des essais plus spécifiques ont été envisagés sur la base des normes d’essai de matériaux de construction, des normes traitant de produits de terre crue comme la norme française XP P13 901 ( norme expérimentale XP P13 901 (octobre 2001) « Blocs de terre comprimée pour murs et cloisons: définitions – Spécifications – Méthodes d’essais – Conditions de réception ») ou d’autres normes étrangères. Il s’agit alors de développer de nouveaux protocoles et de définir la pertinence et la faisabilité de ces nouveaux essais. C’est le cas pour les essais de résistance mécanique (résistance à la compression en sec et en humide), de variations dimensionnelles (retrait/gonflement), de comportement vis-à-vis de l’eau sous forme liquide (résistance au contact) et sous forme de vapeur (propriétés hygroscopiques, perméabilité à la vapeur d’eau). Tout l’enjeu est de mettre en place des protocoles d’essais pertinents, reproductibles, réalisables pour la grande majorité des produits et qui soient reconnus par la profession et les utilisateurs.
Une dernière étape consistera à déduire des résultats obtenus les conditions d’utilisation et de mise en oeuvre des différents produits. En effet, s’il s’agit d’un mur extérieur soumis ou non aux intempéries, si le mur est enduit, s’il est porteur ou si c’est une simple cloison, si cette cloison est en milieu sec (chambre) ou en milieu humide (salle de bain) alors les niveaux de performance exigés ne seront évidemment pas les mêmes. Cette démarche devra également tenir compte de la grande variété de produits de terre crue ; variété de composition, de mode de mise en forme et de dimensions des produits.

Techniques de mise en oeuvre

Les produits de terre crue sont destinés à être mis en oeuvre dans un ouvrage. Une fois la matière première, les procédés de fabrication et le produit caractérisés, il faut donc s’interroger sur sa mise en oeuvre. Pour les produits de terre cuite, le CTMNC a acquis une bonne connaissance des pratiques de mises en oeuvre dans le respect des normes et des réglementations en vigueur, et ce à travers son rôle majeur dans la rédaction de plusieurs DTU (normes de mise en oeuvre), sa participation à la mise en place d’Avis technique et de fréquentes visites de chantiers en cours. De plus, le CTMNC a intégré les outils de modélisation et les logiciels de calculs aux études mécaniques, thermiques, acoustiques, à l’étude du comportement au feu des murs. Jusqu’alors ces calculs prennent en compte les caractéristiques intrinsèques des produits de terre cuite, mais une fois caractérisés, les produits de terre crue pourront bénéficier de ces outils. L’une des voies qui semble particulièrement pertinente pour la terre crue est l’étude du comportement hygrothermique d’un mur, c’est-à-dire la migration de la vapeur d’eau dans la paroi, grâce au logiciel WUFI®.(Wärme und Feuchte instationär – Chaleur et humidité transitoires) est un programme développé par l’IPB (Fraunhofer-Institut für Bauphysik)

Des réglementations complexes

Dans le secteur de la construction, comme dans beaucoup d’autres, il est bien difficile d’échapper aux normes et aux règlements. La sécurité a évidement été la première raison de la mise en place de ces règles, puis l’harmonisation des marchés et des pratiques, et plus récemment la prise de conscience de l’importance de construire des bâtiments durables, dans le respect de l’environnement. Le CTMNC, du fait de son statut de Centre technique industriel a pour mission de se tenir informé et d’analyser le contexte normatif et réglementaire qui touche ses filières : la terre cuite, la pierre naturelle et plus récemment la terre crue. Cela concerne de nombreuses réglementations : règlement européen des produits de construction, réglementation thermique RT 2012, réglementation sismique, acoustique, résistance et comportement au feu des matériaux de construction, et les diverses réglementations liées à l’environnement, ainsi qu’environ 250 normes françaises et européennes. Le CTMNC participe à l’évolution de ces textes en nommant des experts dans les commissions de normalisation. Ce rôle actif qu’il a mené depuis de nombreuses années au service de la terre cuite, le CTMNC le poursuit pour les produits de terre crue à travers sa participation à l’élaboration de règles professionnelles. Cette démarche prénormative vise à faire un état des connaissances et à établir un guide pour mettre en oeuvre correctement ce produit encore mal connu par une grande partie des entreprises du bâtiment. Une fois validées par la Commission Prévention Produit (C2P) de l’Agence Qualité Construction, ces règles professionnelles permettront en outre de faciliter l’usage des produits de terre crue puisque ceux-ci seront pris en garantie sans étude particulière ni surprime par les assureurs. En parallèle des règles professionnelles, le CTMNC souhaite aussi participer au développement de normes spécifiques aux problématiques des produits de terre crue, que ce soit des normes d’essai, de caractérisation des produits, de niveau de performance ou de mise en oeuvre.

Études chimiques et physiques

Afin de répondre aux nombreuses demandes, le CTMNC a logiquement mis son expérience de la terre cuite au profit de la terre crue, que ce soit pour une meilleure connaissance de la matière première, des produits, des comportements des produits au sein d’un ouvrage et de la prise en compte de ce matériau dans la normalisation et la réglementation. Il ne s’agit pas seulement pour le CTMNC de caractériser un produit fini mais d’aller plus loin dans ses investigations. Tout comme dans le domaine de la terre cuite, des projets de recherche sont consacrés à la terre crue afin de comprendre le comportement d’un produit cru, les phénomènes physiques et chimiques au cours de sa fabrication et de sa mise en oeuvre. Dans le cadre de ces projets de recherche et du travail mené autour des règles professionnelles, le CTMNC souhaite tisser un réseau efficace dédié à la promotion de la terre crue, c’est pourquoi il collabore avec des organismes spécialisés tel que CRAterre et a intégré récemment l’association nationale des pro fessionnels de la terre crue (ASterre).