La terre, un matériau béton
Alexia Schneider, Damien Schneider,
Terre crue, cuite et stabilisée
La terre cuite a un bilan carbone mauvais (avoisinant le béton armé1) car il est nécessaire de cuire l’argile à haute température pour obtenir des briques ou des tuiles par exemple. Ce traitement thermique modifie les caractéristiques du matériaux terre et le rend résistant à l’immersion dans l’eau.
En évitant l’étape de cuisson, la terre crue a un bilan carbone très faible si elle est utilisée localement. L’absence de modification thermique de ses propriétés rend la terre crue facilement réemployable.
La terre crue stabilisée est une terre non cuite à laquelle une quantité de ciment ou de chaux est ajoutée afin de la rendre plus résistante, notamment à l’érosion. L’ajout de ciment influence négativement le bilan carbone et entrave la recyclabilité de la terre lors de la démolition du bâtiment.
A chaque terre sa technique
La terre utilisée en construction est la terre dite « minérale » ; la terre « végétale » est, quant à elle, réservée pour l’agriculture car rendue fertile par la présence de végétaux en décomposition et d’organismes vivants.
La terre minérale est un matériau composé de graviers, de sable, de limons et d’argiles, en proportions différentes suivant l’endroit où l’on se trouve. A une diversité de terres correspond donc une diversité de techniques constructives, porteuses ou non. Une terre équilibrée par exemple sera idéale sous forme de pisé ou de briques de terre comprimée (BTC), tandis qu’une terre plus argileuse sera employée pour réaliser du torchis ou des enduits.
Un béton
Quand nous parlons de béton, nous faisons en réalité un raccourci pour parler du matériau que nous utilisons le plus dans la construction de nos ponts et de nos immeubles : le béton de ciment. La terre est également un béton, mais un béton d’argile.
Mais alors, c’est quoi un béton ? C’est un mélange d’agrégats de tailles différentes solidarisés par un liant – dans le cas de la terre, l’argile. Comme pour le béton de ciment, la proportion entre ces différents constituants influence sa résistance, son ouvrabilité et sa mise en œuvre.
En ajoutant de l’eau à la terre, nous la liquéfions et pouvons ainsi la former, la mouler, la compresser. Le retrait de l’eau par évaporation solidifie ensuite la terre et lui fait tenir la forme donnée. Au contraire de la prise chimique irréversible du béton de ciment, le béton d’argile peut être réhydraté et reformé à l’infinie. Un atout de taille pour en faire un matériau de l’économie circulaire.
Capacité porteuse
Il faut savoir également que la terre travaille en compression, mais résiste mal à la traction. C’est pourquoi la terre ne prendra pas la forme d’une poutre comme pourrait le faire le bois, mais plutôt d’un arc ou d’une voûte, comme la pierre. Pour une bonne résistance, certaines règles de conception et de dimensionnement doivent donc être respectées : chaînages, proportion pleins/vides, élancement maximal, présence de linteaux, etc.
L’argile, contrairement au ciment, fait sa prise à l’air. Il est donc nécessaire de décoffrer ou démouler rapidement la terre et d’assurer une bonne ventilation et un bon temps de séchage. Des expérimentations sont cependant actuellement en cours sur la « terre coulée », c’est-à-dire de la terre mise en œuvre comme du béton de ciment. Pour cela, il est nécessaire d’ajouter du ciment à la terre ou d’autres types de liant chimique ou encore de travailler sur les coffrages afin qu’ils laissent circuler l’air (encore à l’état expérimental).
L’ajout de ciment à la terre est une technique également courante pour augmenter sa capacité porteuse. Cependant, ce qu’elle gagne en résistance, elle le perd bien évidemment en empreinte écologique et en « recyclabilité » ; à bien réfléchir, donc !
Il est aussi répandu d’ajouter des adjuvants à la terre pour en changer les caractéristiques et cette pratique ne date pas d’hier : nous pouvons citer à titre d’exemple l’ajout de bouses de vache ou de sang (rappelons que le label vegan est très récent 😉) aux préparations d’enduits pour éviter les fissures.
Mise en œuvre
La terre peut s’éroder sous l’effet de la pluie ou perdre en résistance par les remontées capillaires. C’est pourquoi vous entendrez généralement les constructeurs en terre dire que ce matériau demande « un bon chapeau et des bonnes bottes », c’est-à-dire une toiture débordante et un socle.
La terre est relativement accessible à des non-professionnels, faisant d’elle un matériau de choix pour les autoconstructeurs. Il est toutefois fortement conseillé de s’y former et de faire appel aux conseils d’un professionnel pour les applications en structure porteuse.
Si la terre est facilement disponible et très bon marché, elle nécessite cependant beaucoup de main d’œuvre et de temps. C’est pourquoi nous la trouvons peu sur nos chantiers « classiques » européens où main d’œuvre et durée de chantier sont réduites drastiquement dans le but de minimiser les coûts de construction et de maximiser les profits. Il existe cependant des formes originales de chantier, comme les chantiers participatifs, qui permettent de réintroduire ce matériau dans nos constructions actuelles et lui restituent sa dimension sociale perdue.
Gestion de l’hygrométrie
Si la terre est sensible à l’érosion de la pluie, elle supporte cependant très bien l’humidité si cette dernière a la possibilité de s’échapper. En effet, la terre est un matériau dit « perspirant », c’est-à-dire qu’elle est perméable à la vapeur d’eau. Cela lui donne la capacité d’absorber l’excédent d’humidité de l’air et la restituer ultérieurement (par exemple quand la pièce devient plus sèche) ou l’évacuer vers l’extérieur. Afin que ce principe fonctionne, il est en revanche impératif que les autres matériaux composants la façade (revêtements intérieurs, extérieurs et isolation) soient également perspirants afin de permettre cette transition d’humidité et d’éviter les condensations dans les murs qui auraient un effet désastreux sur la structure en terre. La terre, en régulant l’hygrométrie, contribue à la qualité de l’air intérieur (voir aussi notre article « Mens sana in domus sana »).
Capacité thermique
La terre, de par sa masse volumique importante, possède une capacité thermique élevée, c’est-à-dire qu’elle est capable de stocker la chaleur et d’ainsi amortir les pics de température : on appelle ce phénomène le déphasage thermique. Cette caractéristique permet, en hiver, d’emmagasiner la chaleur liée au rayonnement solaire et de la diffuser progressivement au bâtiment, même une fois le soleil couché. En été, elle freine l’entrée de chaleur, conservant l’intérieur du bâtiment au frais. La capacité thermique n’est cependant pas à confondre avec le pouvoir isolant. En effet, sous nos latitudes, la terre doit être complétée par un isolant pour la protection contre le froid en hiver, que ce soit sous forme d’une couche supplémentaire ou par mélange avec un matériau naturel isolant comme la paille, le foin ou autre (technique aussi appelée terre allégée).
« Recyclabilité » et « réparabilité »
Si la terre est employée crue, non stabilisée au ciment et non mélangée à d’autres matériaux (comme la paille par exemple), elle est recyclable à l’infini. Un bon coup de pioche, un peu d’eau, et la voilà prête à être réutilisée pour une prochaine construction ! Elle n’est également pas polluante et peut être entreposée à même le sol en attendant sa prochaine vie.
Un bâtiment en terre est également un bâtiment résilient. En effet, ce matériau est tolérant et peut être facilement entretenu. Vous saurez par exemple que les enduits à l’argile peuvent être simplement réparés avec une éponge mouillée après avoir subi un impact, ce qui n’est pas le cas d’un enduit ciment ou synthétique !