Même si la terre comme matériau de construction connait un renouveau, peu d’études s’intéresse à l’ajout de fibres végétales aux briques de terre dans un but de les allégées et d’améliorer leur résistance thermique.

En réponse à cette problématique, les projets de Bioterra ANR ont pour but de développer et de caractériser ces types de matériaux composites.

L’étude présentée ici se concentre sur l’ajout de fibre de maïs à hauteur de 3% et 6% (en masse). La terre utilisée est des fines récupérées après lavage des boues d’agrégats de calcaire (20% d’argile et 80% de particule < 20 µm).

Les fibres de maïs et la terre utilisées sont des « déchets » de l’agriculture et de l’industrie.

Résultats de l'étude :

FWAS = Fines from Washing Aggregate Sludge - 0% de fibre de maïs

CC3 = FWAS avec 3% de fibre de maïs

CC6 = FWAS avec 6% de fibre de maïs

Avec l'ajout de fibres de maïs, la résistance à la compression des briques de terre diminue. La densité de l'échantillon est plus faible, son hétérogénéité plus élevée. Par ailleurs, l'ajout de fibres de maïs rend les échantillons plus ductiles (module de Young plus faible).

Pour ce qui est de la conductivité thermique, elle diminue de 39% pour le CC3 et de 55% pour le CC6 par rapport à l'échantillon FWAS. Ce qui est cohérent avec de nombreuses études menées qui montrent que la conductivité thermique diminue avec la densité.

N.B.: la résistance thermique augmente lorsque la conductivité thermique diminue car R = e/λ ou e est l'épaisseur de l'échantillon.

Par ailleurs, il a été noté que la perméabilité à l’eau n’est pas été significativement influencée par l’ajout de ces fibres donc cela n'a pas d’influence sur les qualités de régulation hygrothermique de la terre.

Conclusions

Propriétés des échantillons CC3 et CC6 comparées à l'échatillon de terre uniquement (FWAS) :

Les conclusions de l’étude sont que ces ajouts réduisent la résistance à la compression du matériau, respectivement de 20% et 55%, mais dans un même temps diminue la conductivité thermique de 39% et 55% du fait de l’allègement du matériau.

L’objectif est de trouver le meilleur compromis entre résistance mécanique et résistance thermique. Mais il est à noter que ce compromis dépend aussi des usages du matériau car les propriétés recherchées ne seront pas les même pour une utilisation en paroi porteuse ou en isolation thermique.

Pour aller plus loin : https://craterre.hypotheses.org/files/2018/05/TERRA-2016_Th-4.1_Art-044_Laborel-Preneron.pdf

Auteurs de la publication résumée ici : Aurélie LABOREL-PRÉNERON, Jean-Emmanuel AUBERT, Camille MAGNIONT