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, ou matériau terre, sont les termes utilisés pour désigner la terre, utilisée avec peu de transformations, en tant que matériau. Le terme terre crue permet surtout de marquer la différence avec la terre cuite. Dans l'art, comme dans la construction contemporaine, le matériau terre se retrouve en effet le plus couramment sous sa forme cuite, céramique, poterie, briques de terre cuite, tuiles, carreaux, etc.

En construction, les termes consacrés sont multiples, mais ils désignent tous un matériau de base constitué par une pâte ou une boue contenant plus ou moins d'argile ou de limon — ce que les anciens appelaient terre franche — éventuellement dégraissée au sable et fibrée de foin, de paille ou d'autres fibres végétales, additionnée de différents matériaux qui vont modifier ses propriétés (chaux, urine de bestiaux, etc.). Ce matériau est utilisé comme mortier ou est appliqué comme enduit (le mortier de terre), utilisé en remplissage d'une ossature (torchis, hourdage, bousillageetc.) ; il est parfois empilé (bauge), coffré (pisé, béton de terre, etc.), découpé ou modelé sous forme de briques crues (adobe, banco, brique de terre compresséeetc.) ou simplement foulé au sol (terre battue).

Dans la littérature technique et scientifique, hormis le terme « matériau terre », la dénomination de béton de terre semble s'imposer[1].

La terre crue a sur la terre cuite l'avantage d'être moins dispendieuse en énergie, moins polluante. Ayant tendance à se diluer dans l'eau, il y a lieu toutefois de la préserver des sources d'humidité. La terre crue est appréciée pour ses propriétés de régulation de température et d'humidité.

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), graviers (de 20 mm à 5 mm), de sables (5 mm à 0,06 mm), limon (0,06 mm à 2 µm), argile, qui sont des plaquettes plutôt que des grains (taille inférieure à 2 µm) et 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. 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 de terre ou comme enduit) et enfin à un liquide, mélangé sous forme de barbotine à des fibres comme la paille ou les copeaux de bois.

Essentiellement composée de granulats (cailloux, graviers, sables et silts) et d'un liant (la pâte formée par les argiles et l'eau), la terre crue fait partie de la famille des bétons (le béton de terre) aux côtés du béton de ciment. C'est l'un des plus anciens matériaux composites.

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 varie 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 à la suite d'une mise en œuvre par compactage (pisé par exemple). On obtient alors typiquement 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 au béton. Du point de vue mécanique, elle fonctionne comme ce dernier, 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 elle reste néanmoins 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. Cela se traduit par une régulation des différences de températures intérieures (en été, dans un habitat en terre crue, il fait 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 :

Ainsi, un pisé à 2 000 kg/m3 possède une capacité thermique de 1 800 kJ/m3 .°C.

Histoire de la céramique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Céramique.

Toutres les civilisations ont connu, avant l'utilisation de la terre cuite, une poterie réalisée en terre crue.

Une terre argileuse destinée à la cuisson est souvent appelée « glaise » ou « terre glaise ». Suivant sa destination, on lui a donné divers noms : terre à four, terre à brique, terre à pipe, terre à potier, terre à porcelaine (le kaolin), etc.

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

Article connexe : Histoire de la construction.

La terre crue a été utilisée dans la construction depuis des milliers d'années et environ 30 % de la population mondiale vit encore dans des structures en terre, tout particulièrement dans les pays en voie de développement[2]. L'histoire de la construction en terre est mal connue, trop souvent éclipsée par l'attention accordée en Occident à la pierre ou au bois, matériaux considérés plus « nobles ». La terre est cependant associée aux époques décisives de la révolution urbaine dans toutes les zones géographiques, par la plupart des civilisations (civilisation de la vallée de l'Indus, civilisation mésopotamienne), culture Mochicaetc.).

Asie[modifier | modifier le code]

Les plus anciennes traces d'utilisation de la terre en construction remontent à 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 sur le site de Çatal Höyük, 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[3].

Dans l'architecture chinoise, les premières constructions en terre crue étaient des habitats troglodytes, creusés dans la terre il y a 7 000 ans. 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 tulous, 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 sont encore habités. Le pisé est toujours utilisé pour la construction.

En Arabie, la ville yéménite de Shibam et son architecture d'immeubles en briques de terre crue figure sur la liste du patrimoine mondial de l'Unesco[4].

En Afghanistan, un centre de recherche sur le matériau terre a ouvert ses portes en 2014. Né d'un partenariat réussi entre l'ambassade de France et l'association Darah Afghanistan, il se situe sur le site de l'Université Polytechnique de Kaboul[5].

Amérique[modifier | modifier le code]

Sur le continent américain, la vie nomade des groupes des chasseurs-collecteurs dure plusieurs milliers d'années avant les débuts de l'agriculture. C'est en Amérique Centrale que la culture du maïs permet la création des premiers villages et la naissance de l'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 feuilles de palme. L'emploi de la brique crue apparaît entre et 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 donnent 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 sont couvertes de brindilles surmontées de terre damée. Cet habitat très élaboré a servi de modèle à l'architecture hispano-mexicaine en adobe qui fut ensuite réemployée au Sud-Ouest des États-Unis. Aujourd'hui, la brique d'adobe et le pisé sont associés au développement de l'architecture solaire dans ces contrées[3].

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 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 au 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, de Djenné, XIIIe et XIVe siècles). La terre crue reste en Afrique un matériau de construction majeur, même si son image est souvent fortement dégradée[3].

Europe[modifier | modifier le code]

Les plus anciens établissements d'Europe sont datés du VIe millénaire. L'habitat primitif en Thessalie est fait de clayonnage de bois et d'argile, puis il 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 écrivit plus de soixante-dix fascicules sur le sujet du pisé. Ce retour en force de la terre crue concerna non seulement l'Europe mais le monde entier. La terre crue sera utilisée jusqu'au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, puis elle 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, les vallées de la Saône et du Rhône, le Dauphiné, l'Auvergne, la Bourgogne, la Bretagne, la Normandie, le Midi toulousain).

L'intérêt porté aujourd'hui au matériau dans certains pays européens (Allemagne, Pays-Bas, Danemark, France) date du début des années 1980[3].

La terre crue est une alternative à une industrie briquetière énergivore. Les coûts de l'approvisionnement énergétique des fours à briques poussent d'ailleurs certaines briqueteries à une inévitable reconversion dans la fabrication de briques en terre crue[6],[7].

Grange en pisé à Chassignieu, Isère, France.

La France possède diverses traditions de mortier de terre, de brique crue, de torchis, de bauge et de pisé.

À la suite des deux guerres mondiales, la majorité de ces charpentiers étant affectés au corps des sapeurs boiseurs et ayant été décimés, le savoir-faire associant charpente et remplissage en terre crue (torchis, hourdage) a été largement perdu.

Quatre grandes régions françaises utilisent la terre crue qui représente 15 % du patrimoine bâti français en 2010[8] : 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.

Le Domaine de la Terre ou Village Terre, créé en 1985 dans la ville nouvelle de L’Isle d’Abeau en Isère (le site est de nos jours sur la commune de Villefontaine), est un exemple d'ensemble architectural contemporain formé de constructions en pisé (terre crue). Le projet, réalisé par l'OPAC, l'Établissement Public d’Aménagement de la Ville Nouvelle et le Centre de recherche et d’Application Terre (CRATerre, aujourd'hui un laboratoire de recherche lié à l’école nationale supérieure d'architecture de Grenoble) avait une dimension de promotion d'une recherche architecturale et technique liée à ce mode de construction. Il s'agit de 65 logements HLM répartis en 12 îlots. L'ensemble comporte 45 % de logements en pisé, 45 % en blocs de terre comprimée et 10 % en terre paille. Cette réalisation est classée depuis 2008 parmi les 45 trésors du développement durable de la région Rhône-Alpes[9],[10].

Océanie[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.

Contexte contemporain[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.

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 par ou pour des passionnés d'authenticité. La construction terre est une des techniques utilisées par l'autoconstruction, qui reste très marginale dans les pays riches. Certains se fixent l'objectif de bénéficier du confort et des qualités énergétiques d'une maison en terre crue, y compris parfois pour des ouvrages publics. Des organisations (Régions, États, Europe, Unesco, etc.) ont consacré des fonds à la recherche sur ces techniques et pour la diffusion du savoir afférent. Le patrimoine en terre crue en Europe et le nombre de constructions neuves est notablement plus faible qu'en Amérique du Nord.

L'approche « HQE » (Haute qualité environnementale) s'est développé en architecture depuis les années 1990, peut utiliser la terre crue, pour des raisons écologiques, économiques, éthiques et de confort.


À l'heure actuelle, la demande croissante de matériaux dans l'industrie de la construction a entraîné une consommation importante de ressources naturelles, une pénurie de ces mêmes ressources et une augmentation du prix des matériaux de construction. 40% de l'énergie mondiale actuelle est par ailleurs consommée par l'industrie et le secteur de la construction qui contribue également à 1/3 des émissions totales de gaz à effet de serre, à la fois dans les pays développés et en développement. La terre peut être considéré comme l'une de ces matières premières durables, à faible consommation d'énergie et impact environnemental, qui permette de répondre à de nouvelles exigences de construction durable et abordable et qui réponde aux normes de confort requises aujourd'hui[11].

  • Les blocs de béton de terre compressée en anglais, Mud-Concrete block (MCB), est un concept novateur qui utilise une forme de béton produit à partir de la terre, de ciment et d'eau. Le concept initial du béton de terre (Attention le terme peut aussi désigner tout simplement la terre employée seule) consiste à associer la résistance et la durabilité du béton à des constructions à base de terre, dans un système de mur porteur, bon marché, avec des techniques de construction simples qui minimisent l'impact environnemental. Ici, la fraction de terre remplit le rôle d'agrégat et les faibles quantités de ciment agissent comme stabilisateur[11].
  • Les Brique de terre compressée (BTC) sont des briques de terre crues fortement compressées.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Rainer 2008, p. 222.
  2. R. Coffman, N. Agnew, G. Austin et E. Doehne, Adobe mineralogy: characterization of adobes from around the world (6th Int Conf Conserv Earthen Archit Las Cruces, 1, New Mex USA, Oct 14–19 1990), Getty publications, , p. 424-442
  3. a, b, c et d Houben et Guillaud 2006.
  4. « Ancienne ville de Shibam et son mur d'enceinte », UNESCO
  5. « Enseignement à valeur pédagogique ajoutée pour la promotion d’une méthode constructive traditionnelle et du développement durable », sur darahafghanistan.blogspot.fr,
  6. « Fermeture d'une briqueterie », sur lesarchivesdelaterrecuite.blogspot.be
  7. « Une briqueterie revit et se convertit à l'argile crue », sur lalibre.be
  8. Va-t-on reconstruire des maisons en terre ?, émission Science Publique sur France Culture le 24 décembre 2010
  9. Inovagora, « Le village terre - Patrimoine - Culture - Bienvenue sur le site officiel de Villefontaine (38), la Ville qui bouge ! », sur www.mairie-villefontaine.fr (consulté le 19 juillet 2017)
  10. « Villefontaine - 65 logements HLM construits... en terre », sur www.ledauphine.com, (consulté en juillet 2017)
  11. a et b F.R. Arooz, R.U. Halwatura. Mud-concrete block (MCB): mix design & durability characteristics. Case Studies in Construction Materials. Volume 8, June 2018, Pages 39-50

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Hugo Houben et Huberet Guillaud, L'encyclopédie de la construction en terre, vol. I : Traité de construction en terre, CRATerre/Éditions Parenthèses, (ISBN 978-2863641613)
  • Claire-Anne de Chazelles (dir.), Alain Klein (dir.) et Nelly Pousthomis (dir.), Les cultures constructives de la brique crue (Actes de la table-ronde des 16 et 17 mai 2008, comprenant 35 articles. Échanges transdisciplinaires sur les constructions en terre crue), Éditions de l'Espérou (École nationale supérieure d'architecture de Montpellier), , 501 p. (ISBN 978-2-912261-58-8).
  • Bruno Pignal, Terre crue, techniques de construction et de restauration., Marsat, Eyrolles, coll. « Au pied du mur », , 117 p. (ISBN 2-212-11318-8).
  • Pascal Lebas, Christian Lacheray, Chantal Pontvianne, Xavier Savary, Pierre Schmit et François Streiff, 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 », (ISSN 1284-6082).
  • (en) Leslie Rainer, Angelyn Bass Rivera et David Gandreau, Terra 2008: The 10th International Conference on the Study and Conservation of Earthen Architectural Heritage, Getty Publications, (lire en ligne)

Articles connexes[modifier | modifier le code]