Caractérisation multi-échelle des propriétés thermiques et hydriques des matériaux de construction à base de briques en terre crue

Le confort du milieu intérieur des bâtiments est devenu un critère aussi important que la considération environnementale lors du choix des matériaux de construction. La terre crue, matériau ancestral à faible impact environnemental, suscite un intérêt croissant pour ses propriétés thermiques et hygrothermiques. L’objectif de cette étude est de caractériser les propriétés thermophysiques et hydriques d’une formulation de brique en terre crue (BTC), dans le but de mieux comprendre son potentiel et sa capacité à substituer les matériaux de construction classiques et analyser le transfert couplé de chaleur et de masse. La brique sélectionnée provient d’une briqueterie en Picardie où l’extraction et la transformation des argiles se font sans processus chimique et à faibles coûts énergétiques. Pour mieux comprendre les performances thermiques de la BTC dans le cadre de la construction, des mesures des propriétés thermophysiques (chaleur spécifique, conductivité et diffusivité thermique) en fonction de la variation de la température (10 à 40∘^{\circ}C) et de l’humidité relative (10 % à 80 % HR) ont été réalisées. Les résultats ont montré que lorsque l’humidité relative augmente de 10  % à 80  %, la conductivité thermique de la BTC augmente de 0,9 à 1,2 W/mK. Cependant, aucune différence notable n’a été observée pour les variations de des propriétés thermophysiques dans la plage de température allant de 10∘^{\circ}C à 40∘^{\circ}C. Par la suite, un mur en BTC de 50 x 50 x 10 cm3 a été construit pour étudier son comportement hygrothermique dans des conditions dynamiques, évaluant ainsi son efficacité énergétique comme enveloppe de bâtiment. Le mur a été placé dans une chambre bi-climatique reproduisant des variations de température et d’humidité sur les deux côtés opposés de la paroi simulant les conditions environnementales intérieures et extérieures. De plus, une dizaine de capteurs de température et d’humidité relative ont été positionnés à différentes profondeurs de la paroi en BTC. Un scénario de température, reproduisant un épisode caniculaire sur plusieurs jours, a été appliqué. Les mesures des profils de variation de la température au sein de la paroi ont montré une reproductibilité entre les cycles ainsi qu’une absence d’effet de dérive. En conclusion, la terre crue présente des propriétés thermiques et hydriques très intéressantes et peut contribuer à la construction de bâtiments à haute performance énergétique. Des études complémentaires impliquant des simulations numériques et d’autres scénarios sont en cours pour une meilleure compréhension du comportement hygrothermique de ce matériau de construction.