Pour la première fois, une partie sur la construction terre a été inséré dans le code international du bâtiment résidentiel aux États-Unis, code valable pour un certain nombre d’autres pays*.
Ce nouveau code sur la terre crue (« Annexe AU » au Code résidentiel international 2021) oblige les constructeurs à tester leurs mélanges de terre au retrait, à la résistance à la compression et, dans certains cas, au module de rupture.
Le test de retrait
Le test de retrait est le plus simple et peut facilement être effectué sur site par son (auto)constructeur. Tout ce dont vous avez besoin est une boîte. Les dimensions intérieures de la boîte doivent être de 60 cm de long, 9 cm de large et 9 cm de haut. La boîte peut avoir un fond en bois, ou elle peut être laissée sans fond et simplement placée sur une surface plane. Dans les deux cas, recouvrez la boîte de papier fin ou de feuilles de plastique avant de la remplir complètement de bauge, lissé à plat et lissé à la truelle sur le dessus.
Des fioritures créatives peuvent être sculptées en bauge, comme des fenêtres encadrées de mosaïques de verre. Image par Flickr/Ziggy Liloia
Laissez l’échantillon sécher complètement dans la boîte, un processus qui peut prendre quelques jours à quelques semaines, selon la température et l’humidité ambiantes. Si vous faites plusieurs échantillons, vous pouvez en casser un pour déterminer s’il est complètement sec. Si vous voyez une couleur plus foncée au milieu, elle n’est pas encore sèche. Un séchage lent (à l’ombre plutôt qu’en plein soleil) et l’utilisation d’un mélange d’épis plus rigide (moins humide) peuvent réduire le rétrécissement. Si vous êtes pressé, vous pouvez mettre le bloc d’épis dans un four pour accélérer le processus de séchage une fois qu’il est devenu suffisamment ferme pour être retiré de la boîte sans déformation. Tout ce que vous aurez besoin de démontrer pour répondre aux exigences du code, c’est que le bloc d’épis ne rétrécit pas de plus de 2,5 cm sur sa longueur de 60 cm. Il s’agit d’un niveau bas, et tout mélange d’épis réussi devrait facilement l’atteindre.
Test de résistance complet
Tout projet de construction en terre nécessitera également une évaluation de la résistance à la compression de l’enrobé : une mesure de la capacité du matériau à supporter du poids (y compris le poids du reste de bauge plus haut dans le mur et du toit) sans se rompre. Le code exige que tous les murs en bauge aient une résistance à la compression minimale de 60 psi (livres par pouce carré) ou 4 Bars. Si le mur en bauge sert de panneau porteur pour résister à des charges telles que des vents violents ou des tremblements de terre, la résistance à la compression doit être de 85 psi ou plus (soir > 6 bars). Notez que ces exigences sont assez faciles à satisfaire ; les bons mélanges de bauge ont souvent des valeurs de résistance à la compression supérieures à 150 psi (10 bars). Mais la résistance à la compression réelle du mélange, telle que déterminée par les essais, sera utilisée pour s’assurer que les murs en bauge soient capables de supporter des charges, telles que le poids du toit, de la neige, etc.,
La terre est si résistante au feu qu’elle est souvent utilisée pour construire des fours. Image Flickr/Ziggy Liloia
Pour répondre aux exigences du code en matière de test de résistance à la compression, cinq échantillons du mélange d’épis, de 10 x 10 x 20 cm de hauteur, doivent être fabriqués et séchés sans utiliser de four, pour éviter d’augmenter artificiellement la résistance des échantillons. La façon la plus simple de fabriquer ces blocs est d’emballer l’épi dans une forme en bois. Évitez les gros morceaux de paille et tassez bien l’épi dans le moule pour éviter les joints et les vides. Pour de meilleurs résultats, construisez les échantillons dans la même orientation qu’ils doivent être testés et manipulez-les avec un soin extrême. Lorsque les blocs sont secs, enduisez les deux faces de 10 par 10 cm de chacun d’une fine couche de plâtre de Paris pour les rendre complètement plats et parallèles.
Ce four à 20 $ a été construit par Ziggy Liloia et ses amis à Dancing Rabbit Ecovillage dans le Missouri, inspiré par Build Your Own Earth Oven de Kiko Denzer. Image Flickr/Ziggy Liloia
Ces échantillons peuvent ensuite être soumis à un laboratoire pour être testés. En comptant du plus haut au plus bas, la quatrième des cinq valeurs détermine la résistance à la compression officielle du mélange. Notez que la première version de «l’annexe AU» spécifiait que les échantillons devaient mesurer 10 par 10 par 10 cm de haut. Les recherches menées à l’Université de San Francisco par Hana Mori Böttger et le CRI après l’écriture du code ont conclu que cette géométrie d’échantillon n’est pas idéale. Les échantillons en forme de cube s’avèrent donner des mesures de résistance à la compression artificiellement élevées. Lorsque les blocs de test sont des parallélépipèdes deux fois plus hauts que larges, des résultats plus précis sont obtenus. Le langage du code est modifié dans le cycle de code actuel pour refléter cette découverte.
La bauge est un mélange rigide de sol argileux, de paille, d’eau et généralement de sable, placé en couches intégrées pour former une structure sans poteaux. Image Flickr/Sara Y Tzunki (Cecilia E Francesco)
Attention au prix du test en laboratoire qui peut être coûteux. Aux Etats-Unis, un laboratoire peut facturer jusqu’à 300 $ par échantillon, ce qui génère une dépense minimale de 1 500 $ pour les tests de résistance à la compression d’un mélange de bauge. Heureusement, le code permet également des tests sur site par le constructeur, si le responsable du bâtiment est d’accord. Même si votre responsable du bâtiment insiste pour des tests en laboratoire, vous voudrez peut-être pré-tester votre mélange pour être certain qu’il répondra aux exigences de résistance. De cette façon, vous pouvez ajuster votre mélange si nécessaire en utilisant une source d’argile différente ou différents ratios d’argile sur sable pour maximiser sa résistance avant de soumettre des échantillons au laboratoire.
Des étudiants en génie et des professeurs de l’Université Cal Poly ont collaboré avec Quail Springs sur cette simulation de tremblement de terre sur un mur en bauge. Image de Sasha Rabin
Voici comment vous pouvez effectuer vos propres tests de résistance à la compression : étant donné que le bloc de cob standard mesure 10 x 10 cm vu du dessus, le bloc a une section transversale de 100 cm² et doit supporter un minimum de 480 kg.
Tester des blocs sur site présente trois défis principaux :
- appliquer une force au bloc de test;
- répartir cette force uniformément sur la surface du bloc;
- mesurer la force appliquée lorsque le bloc échoue.
Empiler 480 kg de poids sur un bloc serait dangereux ; lorsque le bloc se casse, tout ce poids tomberait. L’approche la plus sûre consiste à utiliser un levier long (et solide) pour appliquer la force, un morceau de contreplaqué pour répartir la charge sur le dessus de l’échantillon et une barre ronde pour mesurer avec précision la longueur du levier et appliquer la force sur le centre du bloc de bauge. Assurez-vous de fixer l’extrémité fixe du levier sous quelque chose de lourd; cette extrémité du levier poussera sur la retenue avec plus de 500 kg de force si l’échantillon répond à la norme. Certains objets qui pourraient fournir un poids d’ancrage suffisant comme le godet ou la poutre structurelle d’un tracteur, l’attelage de remorquage d’un camion entièrement chargé ou une partie de mur en bauge spécialement conçue pour supporter et répartir ces charges vers le haut.
Image de Sasha Rabin
Pour mesurer la force appliquée au bloc, accrochez solidement un seau à l’extrémité du levier et remplissez-le lentement de sable. Ajoutez le sable progressivement pendant qu’une autre personne surveille les fissures dans le bloc d’essai. Lorsque le bloc est cassé, le seau s’affaisse ou atterrit sur le sol. Une fois que le bloc s’est fissuré ou comprimé, arrêtez d’ajouter plus de sable. Pesez le sable et le seau pour déterminer la force appliquée au levier. L’avantage mécanique est obtenu en divisant la longueur A par la longueur B sur la figure. L’équation de la force appliquée au bloc de test peut être écrite : F = poids × A ÷ B. Pour calculer la pression sur un bloc de test standard de 10 x 10 cm, l’équation serait PSI = (A ÷ B) × poids ÷ 16. Les longueurs sont supposées être en cm et le poids en kg.
Comment faire un échantillon pour des panneaux porteurs : tester le module de rupture
Un test final est requis par le code, mais uniquement pour la bauge qui sera utilisé dans les panneaux porteurs. Ces mélanges de bauge nécessitent un module de rupture démontré de 50 psi ou plus (environ 3,5 bars). Le module de rupture, également connu sous le nom de «résistance à la flexion», est une mesure de la capacité d’un matériau à résister aux forces de flexion sans se fissurer. Les échantillons pour ce test doivent mesurer 15 cm de largeur sur 30 cm de longueur sur 15 cm de hauteur. Encore une fois, les surfaces supérieure et inférieure (deux des plus grandes faces du bloc) doivent être recouvertes de plâtre de Paris après le séchage des échantillons. Cinq échantillons doivent être soumis à un laboratoire d’essais (à moins que le responsable du bâtiment n’accepte les essais sur place) et la quatrième valeur la plus élevée doit dépasser 50 psi (environ 3,5 bars).
Le même levier de test décrit ci-dessus peut être utilisé pour tester le module de rupture avec quelques modifications mineures sur la façon dont le bloc de test est supporté. Plutôt que de placer le bloc sur une surface plane et dure, soutenez-le sur deux tuyaux métalliques ou d’autres cylindres solides. Mesurez la distance entre ces cylindres pour une utilisation ultérieure dans le calcul. Appliquez la charge à un troisième cylindre au-dessus du bloc, placé à mi-chemin entre les deux tuyaux de support. La force appliquée au bloc d’essai peut être trouvée de la même manière que dans l’essai de compression. Pour calculer le module de rupture, l’équation est MOR = (3 × force × L) ÷ (2 × W × t²), où « t » et « L » sont indiqués sur la figure et « W » est la largeur de l’éprouvette . Pour le bloc de test standard de 15 x 15 x 30 cm, cela se réduit à MOR = (3 × Force × L) ÷ 432.
La configuration de votre appareil de test peut être un défi, mais pas plus que de nombreuses autres étapes du processus de construction. Si vous souhaitez obtenir de l’aide, n’hésitez pas à envoyer un e-mail au Cob Research Institute (en anglais) à Info@CobCode.org . Le CRI aimerait connaître votre expérience ; partager vos résultats de test, vos obstacles et vos réussites aidera à faciliter le processus pour les autres constructeurs de maison terre.
Michael G. Smith a aidé à fonder la Cob Cottage Company et le Natural Building Colloquium. Au cours des 30 dernières années, il a enseigné des centaines d’ateliers de construction naturelle.Il est co-auteur de The Hand-Sculpted House: A Practical and Philosophical Guide to Building a Cob Cottage et The Art of Natural Building. Il est également directeur fondateur du Cob Research Institute . En savoir plus sur Straw Clay Wood.
En savoir plus sur la mise à jour du code cob sur Cob Code .
Image de Une : Ziggy Liloia est le constructeur de ce cottage en bauge à Dancing Rabbit Ecovillage dans le Missouri.
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