Terre crue

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La terre est utilisée par de nombreuses espèces animales pour construire des nids, galeries, opercules de nids, etc., parfois mélangée à de la salive ou à des excrétats la solidifiant. C'est le cas de certaines abeilles solitaires qui construisent leur loge en terre, ou des osmies qui utilisent la terre pour boucher leurs galeries de pontes.
Les termites font partie des grands constructeurs. Seules certaines espèces utilisent la terre pour construire les termitières. D'autres utilisent des fibres végétales.

Terre crue, banco ou adobe sont les termes utilisés pour désigner la terre, utilisée avec le moins de transformations possible en tant que matériau de construction. Le terme terre crue permet surtout de marquer la différence avec la terre cuite : en effet, dans la construction occidentale contemporaine, le matériau terre se trouve le plus couramment sous sa forme cuite (briques de terre cuite, tuiles).

Plusieurs techniques de construction utilisant la terre crue comme matériau structurel existent : le pisé, la bauge, l'adobe, la brique de terre compressée. D'autres techniques, utilisant la terre crue comme matériau de remplissage (souvent entre les éléments d'une ossature bois) : le torchis, la terre-paille, la terre-copeaux bois. Il est encore possible d'utiliser la terre crue en tant qu'enduit sur un support, en terre crue ou non.

Composition de la terre crue[modifier | modifier le code]

La terre crue est un matériau minéral granulaire, composé de matière solide, liquide et gazeuse. La fraction solide est constituée de grains : cailloux (taille exprimée en centimètres), de graviers (de 20 mm à 5 mm), de sables (5 mm à 0,06 mm), de silts (0,06 mm à 2 µm), d'argiles, qui sont des plaquettes plutôt que des grains (taille inférieure à 2 µm) et d'oxydes métalliques qui ont des propriétés colorantes (taille également inférieure à 2 µm). La fraction liquide est constituée d'eau et de corps organiques et minéraux dissous dans cette eau. La fraction gazeuse est constituée d'azote, d'oxygène, de gaz carbonique, ainsi que de gaz issus de la vie présente dans la terre (hydrogène, méthaneetc.). Les fractions liquides et gazeuses subissant des modifications très rapides, on caractérise traditionnellement un sol par sa fraction solide, ce qui se traduit par l'étude de sa granulométrie. Lors de l'utilisation de la terre crue pour réaliser un ouvrage, la fraction liquide est à prendre en compte avec autant d'attention que la fraction solide : c'est l'état hydrique de la terre. Les limites entre les principaux états hydriques (solide, plastique, liquide) sont déterminées par le test dit des limites d'Atterberg : en présence de très peu d'eau, la terre peut être compactée dans des coffrages (technique du pisé), lorsqu’on en rajoute progressivement, on passe à un matériau plastique et malléable (moulage dans des petits coffrages en bois pour façonner des briques), puis à une terre visqueuse (utilisée comme un mortier pour assembler les briques ou comme enduit) et enfin devient liquide (mélangée sous forme de barbotine à des fibres comme de la paille ou des copeaux de bois).

On peut considérer la terre crue comme un matériau composite, car sa cohésion est obtenue par la combinaison d'une ossature, constituée des grains (cailloux, graviers, sables et silts), et d'une matrice, constituée de la pâte formée par les argiles et l'eau. Cela permet de classer ce matériau dans la famille des bétons, constitués d'un liant et d'une ossature granulaire.

Caractéristiques physiques de la terre crue[modifier | modifier le code]

Masse volumique[modifier | modifier le code]

La masse volumique est liée à la quantité de matière gazeuse présente dans la terre. Elle s'étale de 1 200 kg/m³ à 1 600 kg/m³ pour de la terre foisonnée (dans un tas de terre par exemple). Cette valeur augmente suite à une mise en œuvre par compactage (pisé par exemple). On obtient alors idéalement une masse volumique de 2 000 kg/m³.

Les mélanges amendés en paille sont plus légers : en terre-paille, la masse volumique est de 300 kg/m³ à 1 300 kg/m³.

Résistance mécanique[modifier | modifier le code]

La terre crue est un matériau s'apparentant aux bétons. Du point de vue mécanique, elle fonctionne comme ces derniers, uniquement en compression (les valeurs de résistance à la traction, à la flexion et au cisaillement sont très faibles). La terre mise en œuvre de manière monolithique (pisé, bauge) a généralement une résistance à la compression d'environ 20 kg/cm² (2 MPa). Les éléments de maçonnerie (adobes) ont des résistances à la compression pouvant aller de 20 kg/cm² à 50 kg/cm² (2 MPa à 5 MPa). L'adjonction d'éléments fibreux (paille par exemple) permet de conférer au mélange une certaine résistance en traction, flexion et cisaillement, mais qui reste tout de même négligeable.

Aspects thermiques[modifier | modifier le code]

Contrairement aux idées reçues, la terre n'est pas un matériau isolant. En revanche, elle possède une excellente inertie thermique. Ceci se traduit par une régulation des différences de températures intérieures (pour l'été : plus frais le jour car le mur se rafraîchit la nuit, rendant cette fraîcheur le jour). Voici quelques valeurs, pour une terre à 1 500 kg/m³ :

Soit, pour du pisé à 2 000 kg/m³, une capacité thermique de 1 800 kJ/m³.°C.

Histoire de la construction en terre crue[modifier | modifier le code]

La terre crue est sans doute le matériau de construction le plus vieux du monde. 30 % de la population mondiale vit dans un habitat en terre. L'histoire de la construction en terre est mal connue. l’intérêt pour ce matériau jugé antique et médiocre était éclipsé par celui accordé à la pierre ou au bois,matériaux considérés plus "nobles". c'est pourtant bien la terre qui fut associée aux époques décisives de la révolution urbaine et qui servait la quotidienneté autant que le prestige des plus glorieuses civilisations de l'Antiquité.

Moyen Orient[modifier | modifier le code]

La terre crue a été employée dans toutes les zones géographiques, par la plupart des civilisations : les plus anciennes traces remontent à il y a 10 000 ans à Jéricho et Mureybet (Syrie). La technique utilisée est alors l'empilement de pains de terre façonnés à la main. Il y a 8 500 ans, la brique de terre apparaît (site de Çatal Höyuk, en Anatolie). Puis il y a 7 000 ans, une architecture de terre fait son apparition avec les ouvrages de fortification, suivent l'apparition des coupoles il y a 6 500 ans, les temples monumentaux et les villes-temple il y a 5 000 ans avec Sumer[1].

Asie[modifier | modifier le code]

Dans l'architecture chinoise, les premières constructions en terre crue n'étaient autres que des habitats troglodytes, creusés dans la terre (il y a 7 000 ans). Puis l'habitat sort un petit peu de terre, et les fortifications en terre battue font leur apparition (il y a 3 500 ans). Avec la dynastie des Han apparaissent les premières fortifications en pisé. Cette tradition du pisé perdure, on connaît en particulier les habitats des Hakkas, constitués d'une enceinte massive de pisé à l'intérieur de laquelle une vraie petite ville s'installe, et dont quelques exemples seraient encore habités. Le pisé est toujours utilisé pour la construction.

En Arabie, la ville du Yémen de Shibam et son architecture en immeubles de briques terre crue lui vaut l'inscription au patrimoine mondial de l’Unesco en tant que « plus ancienne cité gratte-ciel du monde »

En Afghanistan, un centre de recherche sur le matériau terre ouvrira bientôt ses portes. Né d'un partenariat réussit entre l'ambassade de France et l'association Darah Afghanistan, il se situe sur le site de l'Université Polytechnique de Kaboul[2].

Amériques[modifier | modifier le code]

Sur le continent américain, la vie nomade des groupes de chasseurs-collecteurs dure plusieurs milliers d'années avant que ne soit expérimentée l'agriculture. c'est en Amérique Centrale que la culture du mais permet la création des premiers villages et d'un urbanisme autour de centres religieux. L’habitat semble avoir été un système ouvert de petites maisons quadrangulaires élevées en matériaux légers : bois et torchis ou boules de terre, couvertures en palme. L'emploi de la brique crue apparaît entre 500 av. J.-C. et 600 ap. J.-C. Les civilisations pré-colombiennes ont également utilisé la terre crue. Un des exemples les plus connus est Chan Chan, au Pérou, grand ensemble de douze palais construits sur une surface de 20 km² en bordure de l'océan. À Taos,les habitations empilées configurent une forme une forme pyramidale à degrés. Les murs d'adobe sont enduits de terre mêlée de paille finement hachée, boules de terre jetées et lissées à la main. les toitures à "vigas" couvertes de brindilles sont recouvertes de terre damée. Cet habitat très élaboré a servi de modèle à l'architecture hispano-mexicaine en adobe qui fut depuis lors réalisée dans ces régions au Sud-Ouest des États-Unis. Aujourd'hui, la brique d'adobe et le pisé sont associés au fantastique développement que connait l'architecture solaire, dans l'ensemble de ces contrées[1].

Afrique[modifier | modifier le code]

Construction d'une maison à Séléki (Casamance, Sénégal)
Fabrication de briques de banco au Mali

Le rôle joué par le continent africain dans l'évolution humaine fut considérable. C'est en Afrique que l'on situe l'apparition même de l'homme. c'est aussi en Afrique que s'est épanouie la civilisation égyptienne durant près de trois millénaires. Aux premiers établissements humains des sites de Merimdé et du Fayoum (delta du Nil), datés du Ve millénaire av. J.-C, correspond un habitat de clayonnages de roseaux et de branchages enduits d'argile ou remplis de mottes de terre. Le matériau est modelé puis moulé en briques crues qui sèchent sous le soleil.

Le développement de la construction en terre crue s'étend sur tout le continent africain, produisant une diversité et une richesse architecturale exceptionnelles. On peut citer l'architecture des mosquées soudanaises (mosquées de Tombouctou, XIIIe siècle après J.-C., de Djenné).La terre crue reste en Afrique un matériau de construction majeur, même si son image est souvent fortement dégradée[1].

Europe[modifier | modifier le code]

Les plus anciens établissements d'Europe sont datés du VIe millénaire. l'habitat primitif en Thessalie est en de clayonnage de bois et d'argile puis évolue vers des groupements de constructions carrées en briques crues. Il faudra attendre le Siècle des Lumières pour observer un retour progressif à des habitats massifs en terre crue (pisé, bauge). Ce renouveau est sans aucun doute dû à François Cointeraux, qui écrira plus de 70 fascicules sur le sujet du pisé. Ce retour en force de la terre crue concerne donc non seulement l'Europe mais le monde entier. La terre crue continuera à être utilisée jusqu'au lendemain de la Seconde Guerre mondiale puis sera abandonnée pour des solutions plus rapides à mettre en œuvre, dans l'urgence de la reconstruction. Toutefois, le patrimoine constitué jusqu'alors représente aujourd'hui un nombre considérable de bâtiments, surtout ruraux, dans certaines zones (en France : vallées de la Saône et du Rhône, Dauphiné, Auvergne, Bourgogne, Bretagne, Normandie, Midi toulousain). L'intérêt porté aujourd'hui au matériau dans certains pays européens (Allemagne, Pays-Bas, Danemark, France depuis peu) date du début des années 1980[1].

France[modifier | modifier le code]

La France, suite aux deux guerres mondiales, voit la perte du savoir-faire de cette technique alors maîtrisée par les charpentiers, la majorité de ces charpentiers étant affectés au corps des sapeurs boiseurs et ayant été décimés par cette guerre.

Quatre grandes régions françaises utilisent la terre crue qui représente 15 % du patrimoine bâti français en 2010[3] : Rhône-Alpes utilisant le système du pisé pour ses maisons en terre porteuse (la terre de cette région, avec sa granulométrie homogène, s'y prête), le Sud Ouest (dont la terre possède peu de cailloux) privilégiant l'adobe, le torchis est prédominant dans le Nord-Pas-de-Calais et sa terre argileuse, la bauge est caractéristique de la Bretagne.

Australie et Nouvelle-Zélande[modifier | modifier le code]

La construction en terre crue est apparue avec les premiers colons. Toutes les techniques ont été utilisées dans un premier temps, mais aujourd'hui, deux prospèrent particulièrement : le pisé et l'adobe. L'Australie est aujourd'hui le pays qui construit le plus au monde en utilisant ces techniques. Dans certaines régions, 20 % du parc immobilier est en pisé.

Actualité de la construction en terre crue[modifier | modifier le code]

Mosquée de Djenné, construite en briques de terre crue, enduite de terre lissée à la main
Exemple typique de décrépitude du patrimoine en terre crue en Europe
Reproduction d'un mur celtique, en fascines de saules recouvertes de terre

Plusieurs mouvements coexistent. D'une part la restauration du patrimoine est l'occasion de re-construire "à l'ancienne" des bâtiments ou des portions de bâtiment. Des maisons particulières sont aussi construites "à l'ancienne" par/pour des passionnés d'authenticité. La construction terre est une des techniques utilisées par l'autoconstruction, qui reste très marginale dans les pays riches. L'approche « HQE » (Haute qualité environnementale) qui se développe en architecture depuis les années 1990 peut aussi utiliser la terre crue, pour des raisons écologiques, économiques, éthiques et de confort. Certains se fixent "seulement" l'objectif de bénéficier du confort et des qualités énergétiques d'une maison en terre crue, y compris parfois pour des ouvrages publics. Enfin, des expériences sont tentées d'enrichir le matériau terre crue par des composés non utilisés traditionnellement — le ciment par exemple[4] — ou par des procédés de compression "forte" (BTC).

Des organisations (Régions, États, Europe, Unesco, etc.) ont consacré des fonds pour la recherche sur ces techniques et différents mouvements et pour la diffusion du savoir. L'observateur attentif reste toutefois surpris par l'état du patrimoine en terre crue en Europe, mais aussi par le faible nombre de constructions neuves (comparativement plus nombreuses en Amérique du Nord, par exemple).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d traité de construction en terre CRATerre
  2. http://www.darah-afghanistan.net/?cat=20
  3. Va-t-on reconstruire des maisons en terre ?, émission Science Publique sur France Culture le 24 décembre 2010
  4. technique de l'architecte américain Rick Joy

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

En français :

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Sous la direction de Claire-Anne de Chazelles, d'Alain Klein et de Nelly Pousthomis, Les cultures constructives de la brique crue. Actes de la table-ronde des 16 et 17 mai 2008, comprenant 35 articles. Echanges transdisciplinaires sur les constructions en terre crue, Éditions de l'Espérou (Ecole nationale supérieure d'architecture de Montpellier),‎ 2011, 501 p. (ISBN 978-2-912261-58-8).
  • Pignal Bruno, Terre crue, techniques de construction et de restauration., Marsat, Eyrolles, coll. « Au pied du mur »,‎ 2005, 117 p. (ISBN 2-212-11318-8).
  • Lebas Pascal, Lacheray Christian, Pontvianne Chantal, Savary Xavier, Schmit Pierre & Streiff François, La terre crue en Basse-Normandie. De la matière à la manière de bâtir., Le Molay-Littry, C.Ré.C.E.T., coll. « Les Carnets d'ici »,‎ 2007 (ISSN 1284-6082).