Une méthode de construction durable en terre inspirée du coulage du béton

Créé par Matter at Hand dans le cadre d'une résidence au programme Art in Manufacturing du National Festival of Making, le projet Poured Earth explore également comment les méthodes de construction en terre pourraient être développées à plus grande échelle en utilisant un processus similaire au coulage du béton, reprenant en grande partie le même équipement.

« Notre utilisation du béton a montré à quel point il peut être extrêmement utile de disposer d'un matériau solide, façonnable et coulable », a déclaré Lewis Jones. « Le gros inconvénient du béton est évidemment son empreinte carbone, et le fait de pouvoir façonner et travailler la terre de manière similaire pourrait donc offrir une approche très pratique pour repenser la façon dont nous construirons à l'avenir », a-t-il poursuivi.

Un processus déjà connu, mais plus de liant 

Lewis Jones : « Au-delà de pouvoir être reproduite à plus grande échelle, cette approche ouvre de nouvelles possibilités de conception pour travailler avec la terre, permettant une diversité de finitions de surface et d'applications qui ne sont généralement pas associées à ce matériau ». À l'instar d'autres matériaux de construction à base de terre, les échantillons de terre coulée ont jusqu'à présent été fabriqués en mélangeant de l'argile avec différentes quantités de sable, d'agrégats et de fibres naturelles.

Ils sont fabriqués sans avoir à recourir à un liant comme le ciment ou le gypse, ce qui signifie qu'ils peuvent être reformés ou retournés à la terre à la fin de leur cycle de vie. Dans un processus similaire au coulage du béton, les matériaux sont mélangés dans une bétonnière et coulés dans un coffrage, qui est vibré pour éliminer l'air emprisonné et laissé jusqu'à ce qu'il soit prêt à être démoulé.

Matter at Hand a collaboré avec le fabricant de céramique Darwen Terracotta pour développer cette technique, en s'appuyant également sur les méthodes de coulage en slip-casting utilisées par l'entreprise pour la céramique architecturale. Il s'agit d'un processus consistant à couler de l'argile liquide dans un moule en plâtre.

Un ingrédient secret

Ce qui distingue Poured Earth des autres matériaux de construction en terre, c'est l'ajout de défloculants, un type d'agent chimique couramment utilisé dans le coulage en slip-casting pour la céramique. En ajoutant des défloculants comme le silicate de sodium, le carbonate de sodium ou les tanins d'écorce, le mélange d'argile s'écoule mieux sans qu'il soit nécessaire d'ajouter de l'eau, ce qui donne un matériau plus dense et un phénomène de rétraction minimal.

« La différence essentielle réside dans l'utilisation de défloculants pour créer une consistance fluide qui permet de couler le mélange », explique Lewis Jones. « Plutôt que d'ajouter beaucoup d'eau, ce qui réduit la résistance, augmente la rétraction et allonge le temps de séchage, les défloculants rendent le mélange plus fluide en modifiant la charge superficielle des particules d'argile. Quelques gouttes suffisent pour transformer un mélange très épais et dense en un liquide fluide pouvant être coulé, tout en conservant sa densité », poursuit-il.

En céramique, l'utilisation de défloculants est vraiment à la base de la technique du "slip-casting", et il existe une mine de connaissances dans ce domaine dans l'industrie céramique, mais qui n'a pas encore fait son chemin dans le monde de la construction en terre.

Des échantillons exposés

Des échantillons de Poured Earth ont été exposés lors du National Festival of Making de cette année, qui s'est tenu les 5 et 6 juillet à la cathédrale de Blackburn, en Angleterre.

Matter at Hand a réutilisé des moules de Darwen Terracotta pour couler les échantillons, en utilisant de l'argile fournie par le fabricant, combinée à des agrégats de déchets locaux et à des fibres naturelles produites dans le nord-ouest de l'Angleterre. L'une des pièces exposées était un prototype de mur structurel en terre coulée pouvant être construit sur place ou sous forme de panneaux préfabriqués, à partir d'argile, de céramique broyée et d'agrégats de construction recyclés. Un panneau isolant léger fixé dans un cadre en bois était composé d'un mélange d'argile, de copeaux de bois, de copeaux de chanvre et de verre recyclé expansé, tandis que des prototypes de blocs creux en terre cuite étaient remplis d'un isolant naturel en vrac.

Matter at Hand a également présenté un mur composite composé d'une couche porteuse interne de 200 millimètres d'épaisseur et d'une couche isolante de 250 millimètres d'épaisseur, s'inspirant du système de mur composite CobBauge.

Mise à l'échelle

Lewis Jones espère à terme développer le prototype Poured Earth pour en faire un bâtiment à grande échelle, offrant ainsi un exemple de la manière dont la construction en terre peut devenir une méthode de construction contemporaine courante.

« Dans le contexte de l'urgence climatique, les argiles non cuites offrent de nombreuses possibilités, mais il nous reste encore beaucoup à faire pour que la terre redevienne un matériau de construction courant. Cela doit venir en partie d'un point de vue conceptuel, en montrant toutes les possibilités incroyables qu'offrent ces matériaux, et en partie d'un point de vue pratique, en cherchant à rendre ces matériaux remarquables plus faciles à utiliser. Ce projet semblait être une excellente occasion d'explorer ces deux aspects, en cherchant à tirer parti des connaissances acquises dans d'autres domaines pour ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de la construction en terre et trouver de nouvelles façons de travailler avec ce matériau ancestral », a-t-il conclu.