Projet : Béton d'Argile Environnemental (B.A.E.) : Rapport scientifique

Rapport scientifiqueLa terre est un matériau à changement de phase naturel, localement disponible, à faible énergie griseet recyclable. Ces qualités en font un matériau de construction d’avenir.La physique et la mécanique de la matière divisée (et ultra divisée) sont des domaines en plein essor.L’éclosion des nanosciences offre un nouvel éclairage sur les comportements mécaniques, thermiques,hygrométriques et rhéologiques du matériau terre, en particulier aux échelles physico-chimiques lesplus fines des argiles.A cet apport de connaissances théoriques s’ajoute un savoir-faire industriel très élaboré pour la miseen oeuvre de matériaux offrant de nombreux points communs avec la terre, véritable béton d’argile.Ainsi, les méthodes appliquées à la confection de bétons de ciment toujours plus performants d’unepart et celles appliquées au coulage des crus des céramiques industrielles d’autre part sonttransférables au matériau terre.D’autre part, le marché spécialisé de la construction en terre s’organise et se développe rapidement. Acela s’ajoute une demande sociétale toujours plus forte qui conduit par exemple les industriels de labrique cuite à proposer des briques crues. Les carrières de granulats souhaitent quant à elles valoriserleurs importants volumes de coproduits de carrières (fines argilo-calcaires).Les conditions sont donc réunies pour mettre en place à l’échelle nationale, à l’instar de la filière bois,une filière terre qui s'appuie sur des bases scientifiques et techniques approfondies.L’enjeu scientifique réside notamment dans une meilleure compréhension des propriétés mécaniqueset thermiques du matériau terre en liaison avec son comportement hygrométrique d’une part et unemeilleure connaissance des systèmes argile/eau en vue du coulage du matériau terre à l’état liquided’autre part. Il réside également dans une meilleure compréhension de la cohésion du matériau et del’amélioration de cette cohésion par ajout de polymères : les nanocomposites argile/polymère sont, dece point de vue, exemplaires.ObjectifsLe projet s’articule autour de 6 objectifs :1. établir un état de l’art et une synthèse des caractéristiques mécaniques, thermiques ethygrométriques du matériau terre en vue de l’élaboration de règles professionnelles.2. étudier l’influence de la densité, de l’organisation spatiale du réseau poreux et de l’humidité relativesur les caractéristiques mécaniques et thermiques : ce sont 3 paramètres clés de la dispersion desvaleurs données par la littérature.3. transférer d’une part la technologie des superplastifiants du béton de ciment afin de mettre enoeuvre la terre à l’état liquide et d’autre part la Direct Coagulation Casting (DCC) de l’industriecéramique afin de solidifier la terre après coulage par coagulation des argiles.4. formuler de nouveaux liants argiles / biopolymères pour la confection de nouveaux bétons, briques,enduits et peintures très écologiques.5. Evaluer l’intérêt de l’ajout de particules végétales poreuses pour optimiser les performances(mécaniques et thermiques) de ces bétons.6. Valoriser les coproduits de carrières de granulats en les transformant en matériaux de constructionterre innovants