La terre crue est l’un des plus anciens matériaux de construction. Origine, composition, caractéristiques, utilisations : on vous dit tout !

Définition

Le terme terre crue désigne la terre (sol) que l’on utilise avec le moins de transformations possibles comme matériau de construction. La terre crue, aussi appelée « terre à bâtir » ou « matériau terre », ne doit pas être confondue avec la terre végétale qui est utilisée pour les cultures et est impropre à la construction.

Cette désignation permet également de distinguer les techniques de terre « crue » et de terre « cuite ».

Dans le cas de la terre cuite, l’argile, issue de la terre glaise, est modelée, séchée et cuite pour obtenir un matériau céramique, poreux, imperméable et ininflammable. Cette technique est utilisée pour fabriquer des poteries (récipients à usage domestique et culinaire), des sculptures et des matériaux de construction type brique de terre cuite, tuile ou encore carreaux et tomettes.

Disponible partout, la terre crue est ainsi utilisée depuis des millénaires depuis la construction des premières cités antiques jusqu’à aujourd’hui.

Boudée progressivement au 20^e siècle dans les pays les plus développés et industrialisés au profit du matériau béton, elle reste pourtant un matériau de construction de prédilection, gratuit et adaptable.

Origine et gisement de terre crue

La plus grande partie de l’écorce terrestre est recouverte de sols qui résultent de l’altération superficielle des roches.
Si on réalisait une coupe verticale du sol, on verrait que celui-ci est constitué de plusieurs couches horizontales superposées (voir figure suivante). Ces dernières sont appelées les « horizons ».

Coupe verticale du sol.

Voici les horizons principaux :

• L’horizon A, de couleur plus foncée que les couches inférieures, correspond à la terre végétale de surface. Généralement présente sur les 20 à 30 premiers cm, elle est essentiellement constituée de minéraux et de matières organiques décomposées. Elle ne peut donc pas être utilisée pour la construction car elle est trop riche en matières organiques et produirait donc des matériaux qui ne seraient pas suffisamment solides et dans lesquels des végétaux pourraient pousser.
• L’horizon B est constitué d’argile et de dépôts minéraux. Ce sol argileux correspond à la « terre crue » et peut être utilisé dans la construction (bâti, remblais). Il faut en général creuser à 20 ou 30 cm de la surface, sous la terre végétale, pour trouver de la terre crue.
• L’horizon C correspond à de la roche en décomposition et se situe donc à mi-chemin entre la roche et la terre. Sous cet horizon C, nous retrouvons ensuite la roche mère.

Les différentes couches du sol (horizons).

Les caractéristiques de la terre sont très variables car celles-ci proviennent du processus d’altération de la roche mère lié à l’histoire géologique d’un lieu, son climat, sa végétation et de sa topographie. La terre crue est donc un matériau d’une grande diversité.

Composition de la terre crue

La terre crue est un matériau minéral granulaire, composé de matière solide, liquide et gazeuse.

• La partie solide est un mélange de grains de tailles différentes, allant par ordre croissant des argiles aux silts, puis aux grains de sable fins et grossiers, puis aux graviers et cailloux. D’après la granularité dominante, on distingue les terres caillouteuses, les terres graveleuses, les terres sablonneuses grossières, les terres sablonneuses fines et les terres silteuses. L’argile est le liant naturel de ces grains. Mélangé à l’eau, il forme une colle qui les lie les uns aux autres. La quantité d’argiles contenue dans une terre et la nature des minéraux qui les composent sont des paramètres essentiels pour son utilisation en tant que terre à bâtir.
• La partie 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, méthane, etc.).

Caractéristiques physiques de la terre crue

• La masse volumique : elle est comprise entre 1200 et 2000 kg/m3 selon que la terre est à l’état foisonnée ou compactée.
• La résistance mécanique : une fois sèche, la terre crue compacté présente une résistance à la compression de l’ordre de 2 MPa (soit 20 kg/cm2).
• Caractéristiques thermiques :
  • Conductivité thermique (λ) :
    Pour une masse volumique de 1 500 kg/m3 (terre sèche), la conductivité thermique est de 0,75 W/m.K . Elle atteint 1,1 W/m.K pour une masse volumique de 2 000 kg/m3 (pisé en climat humide). Cependant en la mélangeant à des fibres végétales et la mettant en œuvre sur une épaisseur suffisante, elle peut être utilisée pour l’isolation d’un bâtiment.
  • Capacité thermique (c) :
    La capacité thermique des matériaux en terre crue est de l’ordre de 1000 à 1500 J/kg.K.
    La terre crue possède une excellente inertie thermique. En termes de confort thermique, cela se traduit par une régulation des différences de températures intérieures.

Utilisations du matériau terre

De multiples techniques utilisant la terre comme matériau de construction se sont développées dans le monde en fonction de la géologie, de la géographie, des conditions climatiques et de l’environnement culturel, mais aussi de la nécessité d’utiliser les matériaux disponibles localement.

Voici les différentes techniques de construction en terre crue :
• La construction de murs massifs : avec une terre préparée de manière appropriée et une épaisseur de murs adaptée, la résistance à la compression est suffisante pour élever des murs porteurs. Les principales techniques sont ici le pisé, la bauge et la maçonnerie en adobes, briques ou blocs de terre.

Réalisation d’un mur en bauge.

• La construction de murs mixtes bois-terre : la fonction porteuse est assurée par une ossature bois et la terre argileuse est utilisée comme matériau de remplissage. Il existe différentes techniques de remplissage. En Europe, l’application de terre crue sur des claies et le remplissage en briques de terre crue se sont développés en de multiples variantes. En remplissage, on utilise généralement du torchis qui est un mélange de terre paille .

La mise en œuvre du torchis nécessite un savoir faire.

• Les maçonneries de pierre hourdées au mortier de terre.
• Les enduits terre.
• Les sols en terre battue.