Adobe

Adobe ( / ə ˈ d oʊ b i / ^ⓘ ə-DOH-bee; Prononciation espagnole : [aˈðoβe]) est unmatériau de constructionfabriqué à partir de terre et de matériaux organiques.Adobeest l'espagnol pourbrique de terre. Dans certaines régions anglophones d'origine espagnole, comme lesud-ouest des États-Unis, le terme est utilisé pour désigner tout type de construction en terre, ou divers styles architecturaux commele Pueblo Revivaloule Territorial Revival. La plupart des bâtiments en adobe ont une apparence similaire auxen torchiseten terre. L'adobe est l'un des premiers matériaux de construction et est utilisé dans le monde entier.

L'architecture d'Adobe a été datée d'avant 5 100 av. J.-C.

Les briques d'adobe sont des prismes rectangulaires suffisamment petits pour pouvoir sécher rapidement à l'air libre sans se fissurer. Elles peuvent ensuite être assemblées, en appliquant de la boue d'adobe pour lier les briques individuelles dans une structure. Il n'existe pas de taille standard, avec des variations substantielles au fil des ans et selon les régions. Dans certaines régions, la taille la plus courante est de 20 cm × 10 cm × 30 cm, pesant environ 11 kg ; dans d'autres contextes, la taille est de 25 cm × 10 cm × 36 cm, pesant environ 16 kg. Les tailles maximales peuvent atteindre 45 kg ; au-delà de ce poids, il devient difficile de déplacer les pièces, et il est préférable de damer la boue in situ , ce qui donne une typologie différente connue sous le nom de terre damée .

Dans les climats secs, les structures en adobe sont extrêmement durables et comptent parmi les plus anciens bâtiments existants au monde. Les bâtiments en adobe offrent des avantages significatifs en raison de leur plus grande masse thermique , mais ils sont connus pour être particulièrement sensibles aux dommages causés par les tremblements de terre s'ils ne sont pas renforcés. Les cas où les structures en adobe ont été largement endommagées lors de tremblements de terre comprennent le tremblement de terre de 1976 au Guatemala , le tremblement de terre de Bam de 2003 et le tremblement de terre de 2010 au Chili .

Les bâtiments en terre séchée au soleil sont courants dans le monde entier (Moyen-Orient, Asie occidentale, Afrique du Nord, Afrique de l'Ouest, Amérique du Sud, Sud-Ouest de l'Amérique du Nord, Sud-Ouest et Europe de l'Est). L'adobe était utilisé par les peuples autochtones des Amériques dans le sud-ouest des États-Unis, la Méso-Amérique et les Andes depuis plusieurs milliers d'années. Les peuples pueblos construisaient leurs structures en adobe avec des poignées ou des paniers d'adobe, jusqu'à ce que les Espagnols leur introduisent dans la fabrication de briques. Les briques d'adobe ont été utilisées en Espagne à partir de l' âge du bronze tardif et de l'âge du fer (à partir du VIIIe siècle avant J.-C.). Son utilisation généralisée peut être attribuée à sa simplicité de conception et de fabrication, ainsi qu'à son économie.

Le mot adobe / ə ˈ d oʊ b iː / existe depuis environ 4 000 ans avec relativement peu de changements dans la prononciation ou le sens. Le mot peut être retracé à partir du mot moyen-égyptien ( vers  2000 av. J.-C. ) ḏbt « brique de terre » (avec les voyelles non écrites). Le moyen-égyptien a évolué vers l'égyptien tardif et finalement vers le copte ( vers  600 av. J.-C. ), où il est apparu sous la forme ⲧⲱⲃⲉ tōbə . Cela a été adopté en arabe sous la forme الطوب aṭ-ṭawbu ou aṭ-ṭūbu , avec l' article défini al- attaché à la racine tuba . Cela a été assimilé dans la langue espagnole ancienne sous le nom d'adobe [aˈdobe] , probablement via le mozarabe . L'anglais a emprunté le mot à l'espagnol au début du XVIIIe siècle, faisant toujours référence à la construction en briques de terre .

Dans un usage anglais plus moderne, le terme adobe en est venu à inclure un style d'architecture populaire dans les climats désertiques d'Amérique du Nord, en particulier au Nouveau-Mexique , quelle que soit la méthode de construction.

Une brique d'adobe est un matériau composite fait de terre mélangée à de l'eau et à une matière organique telle que de la paille ou du fumier . La composition du sol contient généralement du sable , du limon et de l'argile . La paille est utile pour lier la brique et lui permettre de sécher uniformément, évitant ainsi les fissures dues à des taux de retrait inégaux à travers la brique. Le fumier offre le même avantage. La texture de sol la plus souhaitable pour produire la boue d'adobe est de 15 % d'argile, de 10 à 30 % de limon et de 55 à 75 % de sable fin. Une autre source cite 15 à 25 % d'argile et le reste de sable et de particules plus grossières jusqu'à des galets de 50 à 250 mm (2 à 10 pouces), sans effet délétère. L'adobe moderne est stabilisé avec de l'asphalte émulsifié ou du ciment Portland jusqu'à 10 % en poids.

La moitié au maximum de la teneur en argile doit être constituée d'argiles expansives , le reste étant constitué d'illite ou de kaolinite non expansives. Une quantité trop importante d'argile expansive entraîne un séchage inégal de la brique, ce qui entraîne des fissures, tandis qu'une quantité trop importante de kaolinite rendra la brique plus fragile. En règle générale, les sols du sud-ouest des États-Unis, où ce type de construction a été largement utilisé, ont une composition adéquate.

Les murs en adobe sont porteurs, c'est-à-dire qu'ils portent leur propre poids dans la fondation plutôt que par une autre structure, c'est pourquoi l'adobe doit avoir une résistance à la compression suffisante. Aux États-Unis, la plupart des codes du bâtiment exigent une résistance à la compression minimale de 300 lbf/ ^po2 (2,07 newton/mm2 ⁾ pour le bloc d'adobe. La construction en adobe doit être conçue de manière à éviter les charges structurelles latérales qui provoqueraient des charges de flexion. Les codes du bâtiment exigent que le bâtiment supporte une charge sismique d'accélération latérale de 1 g. Une telle accélération provoquera des charges latérales sur les murs, entraînant un cisaillement et une flexion et induisant des contraintes de traction. Pour résister à de telles charges, les codes exigent généralement un module de résistance à la rupture en traction d'au moins 50 lbf/po2 ⁽ 0,345 newton/mm2 ⁾ pour le bloc fini.

En plus d'être un matériau peu coûteux et peu coûteux en ressources, l'adobe peut servir de réservoir de chaleur important en raison des propriétés thermiques inhérentes aux murs massifs typiques de la construction en adobe. Dans les climats caractérisés par des journées chaudes et des nuits fraîches, la masse thermique élevée de l'adobe atténue les températures élevées et basses de la journée, modérant la température de l'espace habitable. Les murs massifs nécessitent un apport important et relativement long de chaleur du soleil ( rayonnement ) et de l'air ambiant ( convection ) avant de se réchauffer à l'intérieur. Une fois le soleil couché et la température baissée, le mur chaud continuera à transférer la chaleur à l'intérieur pendant plusieurs heures en raison de l'effet de décalage temporel. Ainsi, un mur en adobe bien conçu et d'une épaisseur appropriée est très efficace pour contrôler la température intérieure à travers les grandes fluctuations quotidiennes typiques des climats désertiques, un facteur qui a contribué à sa longévité en tant que matériau de construction.

Les propriétés thermodynamiques des matériaux varient considérablement dans la littérature. Certaines expériences suggèrent que la prise en compte standard de la conductivité n'est pas adéquate pour ce matériau, car sa principale propriété thermodynamique est l'inertie, et concluent que les tests expérimentaux doivent être effectués sur une période de temps plus longue que d'habitude - de préférence avec des sauts thermiques changeants. Il existe une valeur R effective pour un mur de 10 pouces orienté au nord de R0=10 hr ft ² °F/Btu, qui correspond à une conductivité thermique k=10 pouces x 1 pied/12 pouces /R0=0,33 Btu/(hr ft °F) ou 0,57 W/(m K) en accord avec la conductivité thermique rapportée par une autre source. Pour déterminer la valeur R totale d'un mur, mettez à l'échelle R ₀ par l'épaisseur du mur en pouces. La résistance thermique de l'adobe est également indiquée comme une valeur R pour un mur de 10 pouces R ₀ = 4,1 hr ft ² °F/Btu. Une autre source fournit les propriétés suivantes : conductivité = 0,30 Btu/(h·ft·°F) ou 0,52 W/(m·K) ; capacité thermique massique = 0,24 Btu/(h·ft·°F) ou 1 kJ/(kg·K) et masse volumique = 106 lb/ft ^·3 ou 1 700 kg/m ^·3 , ce qui donne une capacité thermique = 25,4 Btu/(h·ft ^· °F) ou 1 700 kJ/(m· ³ ·K). En utilisant la valeur moyenne de la conductivité thermique comme k = 32 Btu/(h·ft·°F) ou 0,55 W/(m·K), la diffusivité thermique est calculée à 0,013 ft· ² /h ou 3,3 x 10 ⁻⁷ m ^·2 /s.

L'adobe coulé et puddlé (argile puddlée, terre en tas), aujourd'hui appelé torchis , est fabriqué en plaçant de l'adobe mou en couches, plutôt qu'en fabriquant des briques séchées individuelles ou en utilisant un moule. « Puddle » est un terme général pour un matériau à base d'argile ou d'argile et de sable travaillé jusqu'à obtenir un état dense et plastique. Ce sont les plus anciennes méthodes de construction avec de l'adobe dans les Amériques jusqu'à ce que des trous dans le sol soient utilisés comme moules, et plus tard des moules en bois utilisés pour fabriquer des briques individuelles ont été introduits par les Espagnols.

Les briques en adobe sont généralement fabriquées en pressant le mélange de boue dans un cadre en bois ouvert. En Amérique du Nord, la brique mesure généralement environ 25 x 36 cm (10 x 14 po). Le mélange est moulé dans le cadre, qui est retiré après la prise initiale. Après quelques heures de séchage, les briques sont retournées sur le bord pour terminer le séchage. Un séchage lent à l'ombre réduit les fissures.

Le même mélange, sans paille, est utilisé pour fabriquer du mortier et souvent du plâtre sur les murs intérieurs et extérieurs. Certaines cultures utilisaient du ciment à base de chaux pour le plâtre afin de le protéger des dégâts causés par la pluie.

Selon la forme dans laquelle le mélange est pressé, l'adobe peut englober presque n'importe quelle forme ou taille, à condition que le séchage soit uniforme et que le mélange comprenne des renforts pour les briques plus grandes. Le renfort peut inclure du fumier, de la paille, du ciment, des barres d'armature ou des poteaux en bois. La paille, le ciment ou le fumier ajoutés à un mélange d'adobe standard peuvent produire une brique plus solide et plus résistante aux fissures. Un test est d'abord effectué sur la teneur en sol. Pour ce faire, un échantillon de sol est mélangé dans un récipient transparent avec de l'eau, créant un liquide presque complètement saturé. Le récipient est secoué vigoureusement pendant une minute. On le laisse ensuite reposer pendant une journée jusqu'à ce que le sol se soit déposé en couches. Les particules les plus lourdes se déposent en premier, le sable au-dessus, le limon au-dessus, et l'argile très fine et la matière organique resteront en suspension pendant des jours. Une fois l'eau évacuée, les pourcentages des différentes particules peuvent être déterminés. Cinquante à 60 pour cent de sable et 35 à 40 pour cent d'argile donneront des briques solides. Le Cooperative State Research, Education, and Extension Service de l'Université d'État du Nouveau-Mexique recommande un mélange ne contenant pas plus de 1 ⁄ 3 d'argile, pas moins de 1 ⁄ 2 de sable et jamais plus de 1 ⁄ 3 de limon.

Pendant la Grande Dépression , le concepteur et constructeur Hugh W. Comstock utilisa des matériaux moins chers et fabriqua une brique d'adobe spécialisée appelée « Bitudobe ». Sa première maison en adobe fut construite en 1936. En 1948, il publia le livre Post-Adobe; Simplified Adobe Construction Combining A Rugged Timber Frame And Modern Stabilized Adobe, qui décrivait sa méthode de construction, y compris la façon de fabriquer le « Bitudobe ». En 1938, il servit de conseiller aux architectes Franklin & Kump Associates, qui construisirent le lycée Carmel , qui utilisait son système Post-Adobe.

Le sol soutenant une structure en adobe doit être comprimé, car le poids du mur en adobe est important et le tassement des fondations peut provoquer des fissures dans le mur. La profondeur de la semelle doit être inférieure au niveau de gel du sol. La semelle et le mur de soubassement ont généralement une épaisseur de 24 et 14 pouces, respectivement. Les codes de construction modernes exigent l'utilisation d'acier d'armature dans la semelle et le mur de soubassement. Les briques en adobe sont posées par rangée. Les murs en adobe ne s'élèvent généralement jamais au-dessus de deux étages car ils sont porteurs et l'adobe a une faible résistance structurelle. Lors de la création d'ouvertures de fenêtres et de portes, un linteau est placé au-dessus de l'ouverture pour soutenir les briques au-dessus. Au-dessus des dernières rangées de briques, des poutres de liaison en poutres de bois lourdes ou en béton armé moderne sont posées pour fournir une plaque d'appui horizontale pour les poutres du toit et pour redistribuer les charges sismiques latérales aux murs de cisaillement plus capables de supporter les forces. Pour protéger les murs intérieurs et extérieurs en adobe, des finitions telles que le plâtre de boue, le badigeon ou le stuc peuvent être appliquées. Ceux-ci protègent le mur en adobe des dégâts des eaux, mais doivent être réappliqués périodiquement. Les murs peuvent également être finis avec d'autres enduits non traditionnels qui offrent une protection plus longue. Les briques fabriquées avec de l'adobe stabilisé n'ont généralement pas besoin d'être protégées par des enduits.

Le toit traditionnel en adobe a été construit à l'aide d'un mélange de terre/argile, d'eau, de sable et de matières organiques. Le mélange a ensuite été formé et pressé dans des formes en bois, produisant des rangées de briques de terre séchées qui étaient ensuite posées sur une structure de support en bois et enduites en place avec plus d'adobe.

Selon les matériaux disponibles, un toit peut être assemblé à l'aide de poutres en bois ou en métal pour créer une structure sur laquelle commencer la pose des briques d'adobe. Selon l'épaisseur des briques d'adobe, la structure a été préformée à l'aide d'une ossature en acier et d'une superposition d'une clôture métallique ou d'un câblage sur la structure pour permettre une charge uniforme lorsque les masses d'adobe sont réparties sur la clôture métallique comme du torchis et laissées sécher à l'air en conséquence. Cette méthode a été démontrée avec un mélange d'adobe fortement imprégné de ciment pour permettre un séchage uniforme et éviter les fissures.

Les toits plats en adobe plus traditionnels ne sont fonctionnels que dans les climats secs qui ne sont pas exposés aux charges de neige. Les poutres en bois les plus lourdes, appelées vigas , reposent sur le mur. En travers des vigas se trouvent des éléments plus petits appelés latillas sur lesquels on pose ensuite la brosse. Enfin, la couche d'adobe est appliquée.

Pour construire un toit plat en adobe, des poutres en bois ont été posées pour couvrir le bâtiment, dont les extrémités ont été fixées au sommet des murs. Une fois les vigas, latillas et les broussailles posées, les briques d'adobe sont placées. Un toit en adobe est souvent posé avec des briques légèrement plus larges pour garantir une plus grande surface couverte lors de la pose des briques sur le toit. Après chaque brique individuelle, il faut une couche de mortier d'adobe, dont l'épaisseur recommandée est d'au moins 25 mm (1 po) pour garantir une résistance suffisante entre les bords de la brique et également pour fournir une barrière relative contre l'humidité pendant la pluie.

La conception des toits a évolué vers 1850 dans le sud-ouest américain. On a appliqué 7,5 cm de boue d'adobe sur les latillas, puis 45 cm de terre d'adobe sèche sur le toit. La terre a été profilée en une faible pente jusqu'à un tuyau de descente, appelé « canal ». Lorsque de l'humidité a été appliquée sur le toit, les particules d'argile se sont dilatées pour créer une membrane imperméable. Une fois par an, il fallait arracher les mauvaises herbes du toit et refaire la pente de la terre si nécessaire.

Selon les matériaux utilisés, les toits en adobe peuvent être intrinsèquement résistants au feu. La construction d'une cheminée peut grandement influencer la construction des supports de toit, ce qui nécessite un soin particulier dans le choix des matériaux. Les constructeurs peuvent fabriquer une cheminée en adobe en empilant de simples briques d'adobe de la même manière que les murs environnants.

En 1927, le Code uniforme du bâtiment (UBC) a été adopté aux États-Unis. Des ordonnances locales, faisant référence à l'UBC, ont ajouté des exigences à la construction en adobe. Celles-ci comprenaient : la limitation de la hauteur des structures en adobe à un étage, des exigences pour le mélange d'adobe (résistance à la compression et au cisaillement) et de nouvelles exigences stipulant que chaque bâtiment doit être conçu pour résister à l'activité sismique, en particulier aux forces latérales. Cependant, dans les années 1980, les modifications liées aux séismes dans le Code du bâtiment de Californie ont effectivement mis fin à la construction en adobe à murs pleins en Californie ; cependant, l'adobe à poteaux et poutres et les placages sont toujours utilisés.

La plus grande structure jamais construite en adobe est l' Arg-é Bam, construite par l' Empire achéménide . Parmi les autres grandes structures en adobe, on trouve la Huaca del Sol au Pérou, avec 100 millions de briques signées, et les ciudellas de Chan Chan et Tambo Colorado , toutes deux au Pérou.

La citadelle de Bam, Iran , ou Arg-é Bam , dans la province de Kerman , Iran : la plus grande structure en adobe du monde, datant d'au moins 500 av. J.-C.

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  Toujours en production aujourd'hui, le delta du Danube en Roumanie
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  Mélange de boue et de paille dans des cadres en briques
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  Effort communautaire
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  Une maison en briques d'adobe en construction au Kirghizistan
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  Maison à Sa'dah , Yémen
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  Une maison en briques d'adobe en construction en Roumanie
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  Cabane cosaque ukrainienne
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  Un mur d'adobe dans la ville de Linxia , ​​Gansu, Chine
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  La tour du musée Poeh , la plus haute structure en adobe du Nouveau-Mexique , aux États-Unis
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  Mission San Miguel à Santa Fe, Nouveau-Mexique
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  Grande Mosquée de Djenné , célèbre édifice construit en banco , un type d'adobe
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  Pueblo de Taos montrant des fours en adobe