Une technique ancienne repensée

La terre, un matériau de construction moderne ? Ce qui semble être le passé est en réalité l'avenir. La terre battue fait un retour remarqué dans l'architecture et la recherche. Désormais soutenue par la robotique et de nouveaux concepts de dimensionnement. L'association d'un savoir ancestral, de la durabilité et de la haute technologie fait de la terre crue le symbole d'un tournant dans la construction, qui repense la terre, l'énergie et l'esthétique.

Aujourd’hui, quand on pense à la construction moderne, on voit du verre, du béton et de l’acier. Mais un matériau de construction qui existe depuis des millénaires revient en force : la terre battue. Elle a permis de construire des villes, des châteaux et des temples entiers, et nombre de ces constructions sont toujours debout.

La terre battue combine des matières premières régionales, une utilisation circulaire et un climat intérieur sain. Elle conserve la chaleur, équilibre l’humidité et ne nécessite que peu d’énergie pour sa fabrication. Ce matériau de construction répond ainsi aux exigences centrales du tournant de la construction, à savoir la préservation des ressources, la protection du climat et la santé de l’habitat.

Joschua Gosslar, de l’Institut de conception des structures porteuses de l’Université technique de Braunschweig, parle d’une « renaissance de l’argile » qui allie l’artisanat traditionnel à la précision technique.

Comment fonctionne la terre battue
La terre battue est obtenue à partir d’argile, de sable, de gravier et d’eau. Ce mélange est placé en couches dans un coffrage et compacté. Autrefois à la main, aujourd’hui souvent à la machine. Il en résulte des murs massifs, structurés par couches, avec une grande capacité d’accumulation de chaleur.

Grâce à son comportement ouvert à la diffusion, ce matériau de construction contribue à un climat intérieur équilibré. Cependant, sans protection structurelle contre les intempéries, l’argile perd de sa résistance. De grands débords de toit, des enduits hydrofuges ou des séparations constructives sont donc indispensables.

Des projets de recherche tels que HyRaEarth travaillent sur des solutions durables contre la sensibilité à l’humidité, par exemple grâce à des revêtements hydrophobes respectueux de l’environnement.

Robotique sur le chantier
Le traitement de la terre battue est complexe, avec de nombreuses étapes de travail, une forte intensité artisanale et de longs délais de construction. C’est pourquoi des chercheurs de l’université technique de Braunschweig développent une unité de fabrication robotisée qui applique des murs en pisé de manière additive. Couche par couche, avec précision et sans coffrage traditionnel.

Le système combine un coffrage mobile avec une unité de compactage qui se déplace automatiquement vers le haut. L’objectif est de créer une unité de production mobile qui travaille sur place avec des matériaux d’excavation. « L’argile est entièrement réversible », explique Gosslar. « Elle peut être réutilisée après cent ans, comme matériau de construction pour une nouvelle maison »

La recherche applique ainsi les principes de l’impression 3D à la construction en terre et en argile, créant ainsi la base de méthodes de construction industrielles et néanmoins artisanales.

Projets pionniers internationaux
Dans le monde entier, des cabinets d’architectes montrent ce qui peut être réalisé à partir de la terre. Casa Franca à Paris a été compactée avec 550 tonnes de terre excavée pour former des murs porteurs qui rendent la climatisation superflue. L’hôpital Bayalpata au Népal a utilisé de l’argile locale, réduisant ainsi les coûts de construction de 40 % et renforçant la culture architecturale régionale. Le centre d’herboristerie Ricola de Herzog & de Meuron à Laufen a utilisé des panneaux préfabriqués en terre battue, combinés à des panneaux photovoltaïques et à une domotique moderne. Un immeuble d’habitation à Desert Wash Home, aux États-Unis, s’intègre topographiquement dans le cours d’eau naturel.
Ces projets prouvent que l’argile n’est plus depuis longtemps un matériau de niche, mais qu’il a fait son entrée dans la construction de bâtiments contemporains dans le monde entier.

Valeurs techniques et normes
Les performances matérielles de la terre battue sont désormais bien documentées. Sa densité brute se situe entre 1’700 et 2’400 kg/m³, sa résistance à la compression entre 1,5 et 2,5 N/mm² – certains essais atteignent jusqu’à 10 N/mm². Ces valeurs lui confèrent une capacité de charge statique, mais nécessitent de nouvelles méthodes de calcul, car le module d’élasticité est nettement inférieur à celui du béton.

Les constructions en argile sont légalement réglementées par la série de normes DIN 18940 à 18948 ainsi que par les règles de construction en argile de l’association faîtière de l’argile. Elles garantissent la qualité du produit, mais limitent également son utilisation.

Quelle Ingenuieur