Elaboration d'un eco-geo-matériau de construction à base de terre crue

Development of an eco-construction material based on raw earth

• Auteur / Autrice : Joanna Eid
• Direction : Saïd Taïbi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Genie civil
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2012
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences Physiques, Mathématiques et de l'Information pour l'Ingénieur

Mots clés

Mots clés libres

Eco-construction

Terre crue

Fissuration

Corrosion

Interactions physico-chimique

Materiau ecologique

Comportement mecanique

Eco-construction

Raw earth

Cracking

Corrosion

Physico-chemical interactions

Ecological material

MJechanical behaviour

Résumé

Durant ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés au comportement hydromécanique d’un éco-géo-matériau à base de terre crue. Différents aspects ont été traités visant l’optimisation de sa formulation et aussi ses interactions avec les renforts. Nous avons tenté de lever trois verrous scientifiques : l’optimisation des interactions physico-chimiques argiles-liants, l’identification des mécanismes de fissuration en relation avec la succion, et les interactions électrochimiques sol-armatures en acier. L’ajout de la chaux impose le comportement du sol à court terme et favorise le gain en résistance en rendant le milieu plus alcalin. Nous avons montré qu’à l’aide d’une mesure macroscopique, la conductivité électrique, nous pouvons suivre les interactions sol-liants. Lors de la dessiccation d’un sol argileux, le retrait global est homogène. Une déformation locale hétérogène induit des contraintes de traction responsables de l’apparition des fissures. L’ajout des renforts réduit le pourcentage de fissuration d’un facteur 10. La succion générée lors du séchage est interprétée en termes de contraintes de traction. Le contact entre la terre et l’acier entraine des réactions d’oxydoréduction dont le produit est la corrosion. Trois familles d’argiles ont été testées. La vitesse de corrosion obtenue est de l’ordre de 3μm/an.

Throughout this thesis, we are interested in hydro-mechanical behavior of an eco-geo-material based on raw earth. Different aspects have been treated viewing the optimization of his formulation as well as its interactions with the reinforcements. We have tried to resolve the following three scientific locks: the optimization of the physical-chemical clay-binders’ interactions, the identification of the mechanisms of cracking in relation with the suction and the electrochemical soil-iron interactions. Adding lime imposes the behavior of the soil and improves its resistance by making the environment more alkaline. We showed that we can follow soil-binders’ interactions by using the electrical conductivity technique. During desiccation of a clayey soil, global shrinkage is homogenous. A heterogonous local deformation induces tensile stress responsible of cracking. Adding reinforcement reduces crack ratio by a factor 10. Suction generated during drying is interpreted in terms of tensile stresses. Interaction between earth and metal allows oxydo-reduction reactions producing corrosion. Three type of clay were tested. Corrosion speed is about 3μm/year.