Construire avec des blocs de terre compressée et stabilisée au ciment
La terre argileuse a déjà été le matériau le plus utilisé pour la construction d’habitations dans le monde entier. On l’a utilisée de multiples façons mais peu à peu elle fut remplacée par le béton frais et les blocs de béton.
Le béton est plus résistant que la terre argileuse et il peut être renforcé avec des barres d’acier pour réaliser des poutres, des planchers d’étages, des colonnes minces ou même des toits.
Par contre, il n’est pas isolant contre le froid ou la chaleur. De plus, la poudre de ciment Portland qui entre dans la composition du béton est très chère et sa fabrication cause près de 10% des gaz à effet de serre émis sur la planète.
Dans les pays en développement, on regarde à nouveau la terre argileuse comme matériau de remplacement du béton et la technique la plus utilisée est maintenant le bloc de terre compressée et stabilisée au ciment Portland.
Un matériau facilement disponible
Les sols argileux sont présents en grande quantité partout sur la planète. Pour l’utiliser on doit généralement enlever la couche de sol organique de surface pouvant atteindre de quelques centimètres à 1 mètre d’épaisseur.
La fabrication des blocs
La terre est d’abord mélangée avec un petit volume de poudre de ciment équivalent à 5@8% du volume total et légèrement humectée pour lui donner une certaine plasticité. Ce mélange est généralement fait à l’aide de mélangeurs électriques ou à combustible.
Le mélange est placé dans un moule pour être compressé de façon hydraulique.
Le bloc qui en ressort est entreposé à l’ombre pour permettre au ciment de faire sa cure humide pour bien durcir.
Le bloc peut généralement être utilisé après une à deux semaines de cure.
La forme des blocs
Il existe un grand nombre de formats et de formes de blocs.
Certains sont de simples briques qu’on pose avec un mortier à la manière de la maçonnerie standard.
D’autres sont de type autobloquant et simplement déposés les uns sur les autres sans mortier.
Certains ont des trous pour les rendre plus légers et permettre d’y couler du béton avec des tiges d’acier d’armature. L’ajout d’acier d’armature permet d’amincir les murs et de les rendre plus résistants aux tremblements de terre mais il augmente beaucoup le coût de construction.
Plus la forme du bloc est complexe, plus on doit ajouter de la poudre de ciment Portland dans le mélange pour le rendre résistant et plus on perd les avantages économiques de la terre.
Voilà pourquoi les blocs simples, de type autobloquant sont les plus utilisés.
La mise en place des blocs autobloquants
Les blocs de terre ne sont pas déposés sur le sol mais sur une base de béton ou de pierre plus ou moins surélevée par rapport au sol en fonction du climat. Dans un climat très sec, les blocs sont posés sur la dalle de béton du plancher mais dans les climats pluvieux ont peut créer une base de béton ou de pierres plus élevée pour éloigner les blocs de terre du sol.
Généralement, les trois premiers rangs de blocs de terre sont posés avec du mortier afin de rendre le dessus du troisième rang parfaitement de niveau. Les autres blocs sont posés à sec sans mortier.
Une structure mixte
Le lien entre les blocs étant faible, il est nécessaire de couler une poutre de béton armé dans le haut du mur sur tout le périmètre des murs extérieurs.
Dépendant de la forme des murs, de leur hauteur et du climat, cette poutre peut seulement reposer sur les blocs ou sur des colonnes de béton armé. La poutre de «ceinture» en béton sert aussi à lier le toit aux murs afin de résister aux grands vents.
Des cadres de béton lient aussi les fenêtres aux murs de blocs de terre.
De manière générale, il est donc difficile de réaliser des murs de maisons entièrement en blocs de terre compressée. Pour maximiser leur usage, il est préférable de faire des maisons rondes avec des ouvertures en arches au-dessus des ouvertures. Cela dit, une poutre de ceinture en béton ou en bois demeure nécessaire pour la liaison du toit avec les murs.
Type de sol
Les composantes argileuses d’un sol sont les argiles et les limons. Les blocs de terre compressée stabilisées au ciment peuvent être produits avec un sol sablonneux ayant une teneur en argile variant entre 5 à 20% et une teneur en limon de 5-25% sans que le total 
argile+limon n’excède 40% (préférablement 35% max).
Un sol ayant un pourcentage cumulatif d’argile et limon inférieur à 10% sera difficile à manipuler à la sortie de la machine.
Un sol à teneur totale en argile et limon de plus de 35%@40% devra être mélangé avec un sol sablonneux débarrassé de ses cailloux de plus de 6mm de diamètre pour abaisser ce pourcentage.
Le mélange de terre utilisé :
– doit être exempt de matière organique
– ne doit pas contenir de quantité nocive de sels (qui réagit mal avec le ciment Portland)
Eau
L’eau utilisée pour le mélange:
– doit être propre
– ne doit pas contenir de quantités nocives d’acide ou d’alcalis, de sel, de sucre ou de toute autre matière organique ou chimique.
L’eau potable est normalement satisfaisante.
Plasticité du sol
On demande aussi que le sol utilisé aie un indice de plasticité variant de 10 à 15. Les sols avec une plasticité plus élevée (plus de 15) sont acceptables pourvu qu’ils soient traités avec de la chaux; un test de laboratoire est nécessaire pour confirmer la dose nécessaire et le temps de durcissement supplémentaire requis pour faire la cure complète.
Ciment Portland en poudre
La teneur en ciment nécessaire est normalement de l’ordre de:
– 4 à 7% en poids de sol sec pour obtenir des blocs avec une résistance en compression de 4 MPa
– 7 à 10% en poids de sol sec pour obtenir une résistance de 7 MPa.
On établit ensuite le rapport sous forme de volumes. Sur les chantiers, il est plus pratique d’utiliser un ratio de volume de ciment par volume de terre.
Dans un bloc de terre compressée, l e coût du ciment Portland détermine fortement le coût des blocs de terre.
Plus le pourcentage de ciment Portland est élevé et plus le bloc devient cher. De manière générale, pour des murs extérieurs porteurs, on recommande une résistance de 7 MPa.
Cependant, on peut choisir d’utiliser des blocs plus résistants pour le bas des murs qui sont davantage sollicités par le poids et plus exposés aux intempéries et aux chocs.
Voici les volumes estimatifs de poudre de ciment Portland et leur incidence sur le prix d’un mur de 22cm d’épaisseur.
Yves Perrier
2016/02/20
À propos de l’auteur : Yves Perrier
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