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Pise et construction en terre crue : techniques et performances
La terre crue est le matériau de construction le plus utilisé dans l’histoire de l’humanite. Aujourd’hui encore, un tiers des maisons dans le monde sont construites en terre. En France, les constructions en pise (pisé) sont concentrees dans la Drome, l’Isere, le Rhone et la Savoie ou ce matériau à ete utilisé massivement jusqu’au début du 20e siecle. Sa renaissance dans la construction contemporaine est portee par des recherches universitaires, des architectes engages et une demandé pour des constructions à très faible impact carbone.
Le pise : principe et mise en œuvre
Le pise consiste à comprimer de la terre humide (mais non detrempee) dans des coffrages, par couches successives de 10-15 cm, en utilisant un dame manuel ou pneumatique. Une fois compacte et séché, le mur en pise est extrêmement résistante : sa résistance à la compression atteint 1 à 5 MPa, comparable à la maçonnerie de brique ancienne.
La terre utilisée pour le pise doit avoir une granulometrie spécifique : 60-70 % de sable et graviers (pour la rigidité), 20-30 % de limon (pour la plasticité), 5-15 % d’argile (pour la cohesion). Une terre trop argileuse se retracte et fissure en sechant ; une terre trop sableuse manque de cohesion. Les terres locales sont souvent directement utilisables, apres test de résistance et de granulometrie.
Les autres techniques de construction en terre
Le pise est l’une des plusieurs techniques de construction en terre crue :
- Le pise : terre compactee en coffrages (murs porteurs de 40-60 cm)
- L’adobe : briques de terre crue sechee au soleil, assemblees au mortier de terre. Technique mediterraneenne et africaine principalement
- La bauge : terre et paille melangees, posées à la main par couches et tallees. Technique normande et bretonne
- Le torchis : terre et paille appliquees sur une ossature en bois (colombage). Technique des maisons à colombages de Normandie, Alsace
- La terre projetée : terre humide projetée à la machine sur une ossature. Technique contemporaine derivee du beton projeté
Performances thermiques et hygriques
| propriété | Pise | Brique pleine | Beton |
|---|---|---|---|
| Lambda (W/m.K) | 0,5-1,0 | 0,6-0,9 | 1,7-2,0 |
| Densité (kg/m3) | 1700-2100 | 1800-2000 | 2300-2400 |
| capacité thermique Cp | 850-1000 J/(kg.K) | 840 | 880 |
| capacité hygroscopique | élevée (argile absorbe) | Faible | Très faible |
| Lambda (W/m.K) compare | Voisin de la brique | référence | 2x plus conducteur |
Le pise n’est pas un isolant : son lambda (0,5-1,0 W/m.K) est proche de celui de la brique. Sa valeur thermique reside dans son inertie : la combinaison d’une forte densité (1700-2100 kg/m3) et d’une capacité thermique élevée donné un déphasage thermique remarquable pour des murs épais. Un mur en pise de 60 cm déphasage de 18-24 heures : la chaleur du jour ne passe pas.
La capacité hygroscopique de la terre est l’autre atout majeur : les argiles absorbent et restituent la vapeur d’eau, regulant naturellement l’humidité intérieure. Dans une maison en pise bien conçue, les variations d’humidité relative intérieures sont beaucoup plus amorties que dans une maison en beton ou en parpaing. Cet effet est similaire à celui d’autres matériaux hygroscopiques comme le décrit l’article sur le beton de chanvre.
Limites et précautions
Le pise à des limites importantes à connaitre :
- Résistance à l’eau : la terre crue non stabilisée est erosable sous la pluie. Un debord de toit généreux (60-80 cm minimum) est indispensable, ainsi qu’un soubassement en pierre ou beton sur 30-50 cm pour protéger le pied du mur des eclaboussures
- Isolation insuffisante seule : un mur en pise de 60 cm à un R de 0,6-1,2 seulement. Il nécessite une isolation complémentaire pour atteindre les performances des bâtiments contemporains
- Sismicite : en zone sismique 4-5, les murs en pise porteurs doivent être renforces par une ossature bois ou des chainages beton
- séchage lent : un mur en pise peut prendre 6 à 18 mois à sécher complètement selon les conditions climatiques
Pise contemporain : évolutions techniques
La recherche en construction en terre à évolué significativement depuis les années 2000. Le pise contemporain se distingue du pise traditionnel par :
- L’utilisation de compacteurs pneumatiques (5 à 10 fois plus rapides que le damage manuel)
- La possible stabilisation de la terre avec une petite quantite de chaux (2-5 %) pour améliorer la résistance à l’eau sans compromettre les propriétés hygriques
- L’association avec des ossatures bois et des isolants biosourcés pour atteindre les performances RE 2020
- La prefabrication en panneaux en atelier controlé (pise prefabrique)
Bilan carbone et durabilité
Le pise à un des bilans carbone les plus bas de tous les matériaux de construction. La terre est extraite localement (souvent sur le site même), aucune cuisson n’est nécessaire, et l’énergie incorporee est quasi nulle. En fin de vie, un mur en pise peut être demonte et la terre reintegree dans le sol sans aucun déchet.
La durabilité est exceptionnelle pour un matériau aussi sobre : les mosquees en adobe de la region de Djenne au Mali ont plus de 700 ans. En France, de nombreux logements en pise en Isere et dans la Drome datent du 18e siecle et sont encore habites. Ces performances de durabilité sont decrites dans les ressources sur les matériaux biosourcés.
Rénovation et extension d’un bâti en pise
La rénovation d’une maison en pise doit respecter la compatibilité des matériaux. Les enduits à utiliser sont exclusivement en chaux naturelle ou en terre crue, jamais en ciment. La reprise d’un mur en pise fissuré nécessite de consolider la base (drainage, dallage), puis d’injecter un coulis de chaux dans les fissures. L’isolation thermique d’un mur en pise se fait de préférence par l’extérieur (ITE) pour conserver l’inertie thermique intérieure, avec un isolant en fibre de bois ou en chanvre perméables à la vapeur.
L’extension d’une maison en pise peut être réalisée en pise ou en d’autres matériaux compatibles (bois, brique, pierre). La liaison ancienne/neuve nécessite une attention particulière pour assurer la continuité structurelle et eviter les ponts thermiques. La maison en terre crue présenté les autres techniques de construction en terre, dont l’adobe et le torchis, complémentaires au pise selon les regions et les traditions constructives locales.
Le pise connait aujourd hui un regain d intérêt dans le cadre de la construction biosourcée et de la transition écologique. Des architectes contemporains realisent des bâtiments en pise modernes, souvent en associant pise et bois, pise et verre, pour offrir des architectures contemporaines ancrees dans les traditions constructives locales.