Bloc de terre comprimée

Un bloc de terre comprimée ( BTC ), également connu sous le nom de bloc de terre pressée ou bloc de sol comprimé , est un matériau de construction constitué principalement d'un mélange approprié de sous-sol inorganique assez sec, d'argile non expansive , de sable et d'agrégats . La formation de blocs de terre comprimée nécessite l'humidification, le pressage mécanique à haute pression, puis le séchage du matériau obtenu. Si les blocs sont stabilisés avec un liant chimique tel que le ciment Portland, ils sont appelés blocs de terre comprimés stabilisés (BTC) ou blocs de terre stabilisés (BSE). En règle générale, une pression d'environ 3 000 psi (21 MPa) est appliquée en compression et le volume du matériau d'origine est réduit d'environ la moitié.

La création de briques en terre cuite diffère de celle de la terre battue dans la mesure où cette dernière utilise un coffrage plus grand dans lequel la terre est versée et tassée manuellement, créant ainsi des formes plus grandes telles qu'un mur entier ou plusieurs à la fois, plutôt que des blocs de construction. Les briques en terre cuite diffèrent des briques de terre crue dans la mesure où ces dernières ne sont pas comprimées, mais se solidifient par des changements chimiques qui se produisent lorsqu'elles sèchent à l'air. La résistance à la compression des briques en terre cuite correctement fabriquées dépasse généralement celle des briques de terre crue classiques. Des normes de construction ont été élaborées pour les briques en terre crue.

Les blocs CEB sont assemblés sur les murs à l'aide de techniques de maçonnerie et de maçonnerie standard . Le mortier peut être une simple barbotine constituée du même mélange de terre et d'argile sans agrégat, étalée ou appliquée très finement entre les blocs pour assurer la liaison, ou un mortier de ciment peut également être utilisé pour une résistance élevée, ou lorsque la construction pendant les cycles de gel-dégel entraîne des problèmes de stabilité. Les blocs Hydraform sont façonnés pour être imbriqués.

La technologie CEB a été développée pour la construction à faible coût, comme alternative à l'adobe , et avec certains avantages. Une industrie commerciale a été développée par des entrepreneurs respectueux de l'environnement, des fabricants de presses mécaniques et par l'acceptation culturelle de la méthode. Aux États-Unis , la plupart des entrepreneurs généraux qui construisent avec CEB se trouvent dans les États du Sud-Ouest : Nouveau-Mexique , Colorado , Arizona , Californie et, dans une moindre mesure, au Texas . Les méthodes et les presses sont utilisées depuis de nombreuses années au Mexique et dans les pays en développement .

Le ministère sud-africain des Eaux et Forêts considère que la brique hollandaise, appelée localement « brique hollandaise », est une technologie appropriée pour un pays en développement, tout comme l'adobe , la terre battue et le torchis . Toutes utilisent des matériaux de construction naturels. En 2002, l'Institut international pour la conservation de l'énergie a été l'un des lauréats d'un prix Development Marketplace de la Banque mondiale pour un projet de fabrication d'une machine à briques hollandaise à haut rendement énergétique pour la construction de maisons en Afrique du Sud. En fabriquant des briques moins chères à partir de terre, le projet réduirait les coûts de logement tout en stimulant l'industrie du bâtiment. La machine serait mobile, ce qui permettrait de fabriquer des briques localement à partir de terre.

Il existe différents types de machines de production CEB, des machines manuelles aux machines semi-automatisées et entièrement automatisées, avec des investissements en capital et des taux de production en hausse et une main-d'œuvre réduite. Les machines automatisées sont plus courantes dans les pays développés et les machines manuelles dans les pays en développement.

Un résultat anormal de résistance à la compression de 45 MPa (6 500 psi) a été obtenu dans un échantillon. Les auteurs de cet article avaient pour objectif de montrer, avec ce résultat de test anormal, que la terre réagit différemment de la maçonnerie cassante et qu'elle devrait peut-être être testée à l'aide de méthodes différentes de celles utilisées pour la maçonnerie cassante traditionnelle.

L'entreprise sociale mexicaine Échale a fourni 250 000 logements, dont 30 000 sont des maisons neuves, dans 28 États mexicains. Échale a utilisé le CSEB, qu'elle a appelé « Ecoblock », pour construire les murs.

• Besoin minimal ou nul de mortier, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre et de matériaux.
• Coût de transport : Des sols adaptés sont souvent disponibles sur le chantier ou à proximité.
• Les résistances peuvent dépasser la norme ASTM pour les blocs de béton (1900 psi) dans certains cas. En Inde, la résistance à la compression et la résistance à la flexion observées du CSEB à 28 jours de vieillissement avec une stabilisation au ciment de 9 % ont été observées à 3,2 MPa (464 psi) et 1 MPa (145 psi) respectivement. Avec 7 % de ciment et un sol sableux, une résistance à la compression de 3 à 4 MPa (435 - 580 psi) a été obtenue.
• Non toxique : comme les briques, les matériaux sont entièrement naturels, non toxiques et ne dégagent pas de gaz (à l'exception possible de gaz nobles chimiquement inertes comme l'hélium ou le radon si des matières radioactives naturelles sont présentes)
• Insonorisation : une caractéristique importante dans les quartiers à forte densité, les zones résidentielles adjacentes aux zones industrielles
• Résistant au feu : comme les briques, les murs en terre ne brûlent pas
• Résistant aux insectes : comme les briques, les insectes sont découragés car les murs sont solides et très denses, et n'ont aucune valeur alimentaire
• Pas besoin de chaleur de procédé dans la production ou pour la calcination du carbonate de calcium (sauf si du ciment est utilisé), le matériau est donc intrinsèquement à faible teneur en carbone et peut être rendu neutre en carbone assez facilement (en utilisant une énergie neutre en carbone pour les machines de compression)

• Il y a un temps d'attente nécessaire avec cette technique de construction car après que les blocs soient pressés, les matériaux doivent sécher.
• Le mélange des blocs emboîtables doit être homogène et juste assez humide. Si le mélange est trop sec, il s'effondrera après avoir été pressé hydrauliquement ; mais si le mélange contient trop d'eau, il ne peut pas se solidifier.
• Il existe également un risque d'érosion dû aux conditions climatiques telles que le vent ou la pluie qui pourraient menacer la stabilité des blocs. Un renforcement à l'aide de plâtre peut être nécessaire pour garantir la durabilité du mur face aux conditions climatiques telles que la pluie et le vent.
• Les machines de compression ont besoin d'électricité sur place. Dans les applications hors réseau , celle-ci est souvent fournie par un générateur diesel , ce qui aggrave le bilan carbone.
• La main d’œuvre formée pour produire et construire des blocs emboîtables est limitée.
• Étant peu étudiées, la durabilité de ces blocs n’a pas été observée dans des environnements autres que les développements ruraux.
• Comme la plupart des maçonneries non armées, la résistance à la traction est de plusieurs ordres de grandeur inférieure à la résistance à la compression ; cela limite les options architecturales.
• Les blocs de terre ont tendance à perdre leur résistance et leur stabilité dimensionnelle lorsqu'ils entrent en contact avec l'eau pendant une longue période. Dans certains cas, cela peut conduire à la désintégration complète du bloc.

La CEB était très peu utilisée avant les années 1980. Elle était connue dans les années 1950 en Amérique du Sud , où l'une des presses les plus connues, la Cinva Ram, a été développée par Raul Ramirez au Centre interaméricain du logement (CINVA) à Bogota, en Colombie. La Cinva Ram est une presse manuelle monobloc qui utilise un long levier manuel pour entraîner une came , générant une pression élevée.

Les fabricants industriels produisent des machines beaucoup plus grandes qui fonctionnent avec des moteurs diesel ou à essence et des presses hydrauliques qui reçoivent le mélange terre/agrégats par une trémie. Celui-ci est introduit dans une chambre pour créer un bloc qui est ensuite éjecté sur un convoyeur.

Au cours des années 1980, la technologie du pressage du sol s'est généralisée. La France , l'Angleterre , l'Allemagne , l'Afrique du Sud et la Suisse ont commencé à rédiger des normes. Le Peace Corps , l'USAID , Habitat for Humanity et d'autres programmes ont commencé à l'appliquer dans des projets de logement.

Les murs terminés nécessitent soit une poutre de liaison renforcée, soit une poutre annulaire au-dessus ou entre les étages et si les blocs ne sont pas stabilisés, une finition en plâtre, généralement en stuc/ciment stuc et/ou enduit à la chaux. Les blocs stabilisés peuvent être laissés exposés sans finition en plâtre extérieur. Dans les environnements tropicaux, le vernis polycarbonate est souvent utilisé pour fournir une couche supplémentaire de protection contre les intempéries.

Les normes pour les fondations sont similaires à celles des murs en briques. Un mur en béton armé est lourd. Les semelles doivent avoir au moins 10 pouces d'épaisseur, avec une largeur minimale supérieure de 33 pour cent à la largeur du mur. Si un mur de fondation est utilisé, il doit s'étendre jusqu'à une hauteur d'au moins huit pouces (200 mm) au-dessus du niveau de finition extérieur. Les conceptions de tranchées de fondation remplies de gravats avec une poutre en béton armé au-dessus sont autorisées pour soutenir la construction en béton armé.

Conformément à la norme de stabilisation ASTM D1633-00, un bloc pressé et durci doit être immergé dans l'eau pendant quatre heures. Il est ensuite retiré de l'eau et immédiatement soumis à un test de compression. Les blocs doivent obtenir une force minimale de 300 livres par pouce carré (psi) (2 MPa). Il s'agit d'une norme plus élevée que pour l'adobe, qui doit obtenir une moyenne d'au moins 300 psi (2 MPa).