L’innovation dans les murs

Du chanvre, de la paille, du bois local et de la terre crue. Cette liste n’est pas celle de quatre matériaux utilisés traditionnellement dans des pays lointains. Ce sont des produits de construction que des chercheurs bretons améliorent pour en faire des écomatériaux innovants. Une journée de rencontre entre les scientifiques et les professionnels du bâtiment a été organisée sur ce thème, le 4 octobre, à l’Université Bretagne Sud, à Lorient. L’événement “Comment construire différemment ?” a été coorganisé(1) par la Fédération française du bâtiment(2), la Région, l’UBS et l’agence d’urbanisme de Lorient(3).

« Ces quatre matériaux ont été présentés, de manière impartiale, par les chercheurs qui connaissent très bien leurs caractéristiques, explique Philippe Cardon, chargé de mission Environnement à la FFB Bretagne. Les professionnels du bâtiment ont découvert les avantages et les inconvénients de ces écomatériaux. Ils ont de vrais avantages. » Pour cette rencontre, les organisateurs ont fait appel aux scientifiques locaux. « Il y a des recherches sur le béton de chanvre à l’Université de Rennes 1 et à l’Université Bretagne Sud. La paille est étudiée à l’UBS. Concernant la terre crue, des recherches sont menées à l’Ifsttar(4) à Nantes, en collaboration avec des chercheurs en Bretagne. Et le bois local est étudié à l’Insa à Rennes. »

Du béton en terre

L’un des intervenants aux rencontres lorientaises était Arnaud Perrot. Il est “chercheur en matériaux de construction” à l’IRDL(5), à l’UBS. Ses recherches, pour lesquelles il a collaboré avec la plate-forme Matériaux de l’Insa, consistent à créer un matériau structurel avec de la terre. « L’objectif est de rendre le matériau terre beaucoup plus résistant qu’aujourd’hui. Avec différents additifs, sa résistance sera proche des bétons courants. » Le chercheur est également coanimateur de l’axe “procédé” de l’Appel à manifestations d’intérêt sur la terre crue.

Comment transformer de la terre molle en béton armé ? Des renforts à base de fibres permettent d’augmenter sa résistance à la flexion. À Lorient, les chercheurs mesurent l’effet des fibres naturelles de plantes, comme le lin, le miscanthus et le chanvre. Mais l’une des grandes difficultés consiste à rendre la terre utilisable sur un chantier de construction. Le béton classique a une première qualité : il coule facilement. Par contre, il est impossible de faire glisser de la terre dans un coffrage ! Elle doit avoir la consistance de la boue. « Nous ajoutons un dispersant, pour éloigner les grains d’argile les uns des autres, et qu’ils aient moins d’interactions, explique Arnaud Perrot. Nous avons fait des essais avec différentes familles de dispersants, comme des plastifiants pour béton. Il en faut très peu, cela représente 0,01 % de la masse du mur. »

Le béton a une seconde qualité : il sèche vite. Ce n’est pas le cas de la terre humide. D’où le problème pour retirer le coffrage rapidement ! « Nous ajoutons de l’alginate extrait d’algues brunes pour obtenir un effet de prise. La terre va se gélifier avant de sécher. Sa résistance sera suffisante pour décoffrer. » Une fois ces étapes réalisées, les chercheurs mesurent la résistance du matériau à la compression et à la flexion. Enfin, l’un des problèmes de la terre étant son poids, qui alourdit les constructions, la densité du matériau est aussi étudiée de près.

Les professionnels du bâtiment ont aussi changé de regard, le 4 octobre, sur le bois local, la paille, le béton de chanvre et leurs caractéristiques hygrothermiques. D’autres isolants, comme les laines de bois, la ouate de cellulose ou le textile recyclé, ont aussi animé les conversations. « Mais il y a moins de recherches sur ces isolants, car ils sont déjà plus courants, précise Philippe Cardon. Des écomatériaux gagnent de petites parts de marché, comme la laine de bois, industrialisée par des grandes entreprises. D’autres matériaux n’ont pas encore de règles d’emploi, pour répondre aux assurances. Ils ont des difficultés pour entrer sur les marchés. »

Performance énergétique

Certains travaux consistent à renforcer les propriétés mécaniques des écomatériaux, d’autres portent sur leur performance énergétique : « C’est sur cet aspect réglementaire qu’ils sont le plus attendus. Les écomatériaux ont de vrais intérêts en performance énergétique, et aussi en acoustique. » Les chercheurs améliorent aussi leurs caractéristiques hygrométriques. C’est-à-dire la capacité des murs à absorber ou à relarguer l’humidité. Ce paramètre n’est pas pris en compte dans la réglementation thermique actuelle.

Ce spécialiste du bâtiment estime que les écomatériaux devraient progresser. La réglementation thermique qui remplacera celle d’aujourd’hui dans quatre ans (RT 2020 dans le jargon du bâtiment) va changer la donne : elle obligera les maisons neuves à produire plus d’énergie qu’elles n’en consomment (maisons positives). « Pour la performance énergétique mais aussi pour les phases de construction, de transport, jusqu’à la déconstruction et la valorisation, les écomatériaux ont une vraie carte à jouer, par rapport aux exigences de la future réglementation », résume Philippe Cardon.