lundi 13 decembre a 14h00 – Thèse de Alessia Losini

Le projet de recherche vise à étudier l’effet des additifs naturels ou à faible impact environnemental (issus par exemple de déchets ou de matériaux recyclés) afin d’améliorer la performance des matériaux réalisés à base de terre crue tout en préservant leur durabilité environnementale et leur capacité de régulation hygrique. La terre peut être utilisée de différentes manières dans la construction et notamment sous la forme de terre compressée appelée pisé, sujet de cette etude. L’utilisation de la terre dans la construction présente de nombreux avantages environnementaux: disponibilité locale, protection des ressources naturelles, processus technologique à très faible contenu énergétique et réduction conséquente des émissions gazeuses nocives. Outre les avantages environnementaux, le pisé possède également des propriétés hygrothermiques particulières qui lui permettent de participer au contrôle de l’humidité intérieure des habitations, permettant ainsi des économies d’énergie en limitant le recours aux systèmes de conditionnement d’air tout en assurant un confort intérieur agréable.

La première partie du travail consiste en un large état des lieux des investigations sur l’influence des additifs naturels pour les matières premières en terre, pour sélectionner les déchets ou les produits recyclés susceptibles d’être compatibles avec le pisé. Cinq formulations différentes de pisé stabilisé ont été préparées avec différents biopolymères: lignine sulfonât, tanins, fibres de laine de mouton, marc d’agrumes et farine de pépins de raisin. Dans la deuxième partie du travail, la microstructure et les propriétés mécaniques des différentes formulations ont été caractérisées, en étudiant les interactions entre la terre et les stabilisants. Trois formulations sur cinq ont été jugées appropriées pour poursuivre l’analyse des propriétés hygrothermiques. Les données expérimentales ont utilisés comme données d’entrée pour la modélisation des transferts couplés de chaleur (HAMT) et d’humidité à l’aide du logiciel Energy Plus. Les simulations à l’échelle du bâtiment ont été réalisées afin d’évaluer l’influence des meilleures formulations sur les transferts hygrothermiques. La simulation étudie les combinaisons de différents scénarios d’occupation, emplacements et matériaux pour l’enveloppe. Les résultats ont été évalués en comparant la demande de chauffage, le confort thermique en été, la contribution du matériau du mur à l’amélioration de la qualité de l’air grâce à la régulation passive de la qualité de l’air intérieur.

Les résultats ont mis en évidence l’intérêt d’utiliser de lignine du sulfonât, des fibres de laine de mouton et des tanins pour améliorer les propriétés mécaniques du matériau, sans compromettre significativement les performances hygrothermiques à l’échelle du bâtiment. De plus, les murs en pisé se sont avérés apporter une contribution efficace pour réguler les pics d’humidité du bâtiment résidentiel situé en climat chaud.