construction en terre crue - SBD lab

CONSTRUCTION EN TERRE CRUE:
DISPOSITIONS QUALITATIVES, CONSTRUCTIVES
ET ARCHITECTURALES –
Application à un cas pratique : Ouagadougou.
Université de Liège – Faculté des Sciences Appliquées
Travail de fin d’études réalisé en vue de l’obtention du grade de
Master en Ingénieur Civil Architecte par Jehanne PAULUS.
Année académique : ------------------------------------------- 2014 – 2015
Promoteur : ----------------------------------------------------- L. COURARD
Membres du jury : ----------------------------------------------- S. ATTIA
J.-M. BLEUS
H. CAPS
A. EVRARD
S. ATTIA

CONSTRUCTION EN TERRE CRUE:
DISPOSITIONS QUALITATIVES, CONSTRUCTIVES ET ARCHITECTURALES –
Application à un cas pratique : Ouagadougou.
Travail de fin d’études réalisé en vue de l’obtention du grade de
Master en Ingénieur Civil Architecte par Jehanne PAULUS.
Université de Liège – 2014-2015
RÉSUMÉ
La terre, matériau disponible en quantité et omniprésent, est utilisée dans la construction depuis
des millénaires, faisant de la construction en terre crue l’habitat le plus répandu au monde.
Malheureusement, cette technique aux nombreux avantages tend à disparaitre dans de nombreux
pays au profit de la construction en béton, type d’architecture qui ne semble pourtant pas adapté à
tous les contextes. Ce travail tente d’éclaircir ce phénomène sociologique et constructif au travers
de l’exemple de Ouagadougou. Il tente également de comprendre pourquoi les briques de terre
comprimée sont si peu utilisées par la population burkinabée afin d’entreprendre une démarche de
vulgarisation adaptée. Pour ce faire, un rappel sur la construction en terre, des recherches
bibliographiques, des entretiens et des visites de chantiers, des modélisations informatiques sur le
logiciel WUFI®Plus et des tests en laboratoire (étude granulométrique par tamisage,
sédimentométrie et granulométrie laser ainsi qu’étude des limites d’Atterberg) ont été réalisés. Il
en ressort que la construction en terre n’est plus acceptée par les Ouagalais suite à son association
avec « le matériau du pauvre » ; aux constructions en BTC mal conçues qui sont autant de
mauvais exemples ; à la méconnaissance du matériau ; au prix élevé de la main d’œuvre ; à la
stabilisation et à la conception non adaptées ainsi qu’à une qualité médiocre de la terre qui
engendrent une non durabilité des constructions. La promotion des BTC devrait se faire au travers
de bâtiments pilotes correctement conçus, c’est-à-dire avec des murs de 44cm d’épaisseur non
enduits et une toiture de 29cm en voussettes protégée par une sur-toiture, et via des formations de
maçons ainsi que des cours dans les universités. Les principales causes du rejet du matériau terre
et ces différentes démarches proposées en vue de vulgariser les BTC ne sont pas exclusives mais
invitent à une réflexion globale sur les changements qu’il faudrait opérer dans la politique du
logement au Burkina Faso afin de promouvoir les matériaux locaux auprès de la population.
ABSTRACT
Earth is a material easily available and omnipresent. It has been used for constructions since
thousands of years and earth building is the most widespread accommodation in the world.
Unfortunately, this interesting technique is now disappearing in many countries in favor of
concrete, which is not suited to all contexts. This thesis attempts to clarify this sociological and
architectural phenomenon through the example of Ouagadougou. It also attempts to understand
why compressed earth blocks (CEB) are so unpopular among the Burkinabe population in order to
start a process of accurate vulgarization. Therefore, a reminder about earth building techniques,
bibliographical research, interviews, sites visits, data modeling with the WUFI®Plus software and
laboratory tests (particle size analysis by sieving and by sedimentation, laser particle size analysis
and a study of the Atterberg limits) were made. It comes out that earth building is not accepted
anymore by the Ougadougou residents after it has been considered as "a material for the poor".
Other causes of this rejection are the inadequately designed CEB buildings, the ignorance about
the material, a high cost of labour, the stabilization, the unsuitable design as well as an earth of
poor quality which can cause a short building lifetime. Promoting CEB material should be done
through pilot buildings properly designed, that is to say with uncoated walls of 44cm and a 29cm
roof of vaulted bricks protected by an upper-surface, and via mason training and classes in the
universities. The main reasons for this rejection of the earth material and the proposals in order to
popularize the CEB are not exclusive but represent a starting point for a global brainstorming
about the changes which could be done for housing policy in Burkina Faso with the aim of
promoting local material among the population.

REMERCIEMENTS
Avant toute chose, j’aimerais remercier toutes les personnes qui, de près ou de loin,
ont contribué à l’élaboration de ce travail. Sans leur aide précieuse, ce travail n’aurait
en effet pu voir le jour.
Mes remerciements vont tout d’abord à Monsieur L. Courard, promoteur de ce travail,
pour ses conseils, son savoir-faire, sa disponibilité et la confiance qu’il m’a accordée
tout au long de mes recherches.
Je voudrais également remercier Messieurs S. Attia, J.-M. Bleus, H. Caps et A.
Evrard, membres de mon jury, pour le temps qu’ils m’ont accordé au long de cette
année. Un remerciement particulier s’adresse à Monsieur A. Evrard qui m’a permis
d’utiliser le logiciel WUFI®Plus durant de longues heures.
Je remercie également tout le personnel de l’Institut 2iE de Ouagadougou et plus
particulièrement les professeurs M. Bologo Traore et A. Messan, pour leur accueil,
leur disponibilité, leurs conseils et leur dévouement quant à l’avancement de mes
recherches lors de mon séjour à Ouagadougou.
J’aimerais également remercier toutes les personnes rencontrées à Ouagadougou, sans
qui ce séjour n’aurait pas été ce qu’il fut.
Un remerciement particulier va également envers les professeurs B. Horsch et R. de
Paoli qui, lors de mon Erasmus à Nantes, m’ont donné goût à la construction en terre.
Mes remerciements vont maintenant à ma famille, à mon copain et à mes proches,
pour leurs encouragements, leur soutien, leur écoute, leurs conseils et leur patience
non seulement durant ce travail mais également tout au long de mon cursus. Je
remercie tout particulièrement ma maman et Kelly pour le temps accordé à la relecture
de ce travail et Augustin pour la traduction de l’abstract.
Je remercie maintenant tous mes camarades de classes, qui ont rendu les longues
heures de travail moins éprouvantes et sans qui ces années d’études n’auraient été
pareilles.
Finalement, je voudrais remercier l’ARES pour la bourse de voyage qu’ils m’ont
octroyée afin de réaliser sur place les recherches nécessaires à l’élaboration de ce
travail.

« I don´t see the Earth as a formless material without consciousness,
but as Spirit consciously disguised as matter. »

1
TABLE DES MATIÈRES
CHAPITRE I : ÉTAT DE L’ART
1. INTRODUCTION........................................................................................................................ 6
1.1. PROBLÉMATIQUE ............................................................................................................................................ 6
1.2. OBJECTIFS ET CONTENU DU TRAVAIL ............................................................................................................. 6
2. LE MATÉRIAU TERRE .............................................................................................................. 7
2.1. RAPPEL HISTORIQUE ....................................................................................................................................... 7
2.2. UN MATÉRIAU GÉOLOGIQUE ........................................................................................................................... 8
2.3. UN MATÉRIAU GRANULAIRE ........................................................................................................................... 9
2.3.1. CONSTITUTION DU SOL ......................................................................................................................... 9
2.3.2. FRACTIONS GRANULOMÉTRIQUES ...................................................................................................... 10
2.3.3. LES ARGILES ....................................................................................................................................... 10
2.4. UN MATÉRIAU TRIPHASIQUE ......................................................................................................................... 14
2.5. TESTS D’IDENTIFICATION DE TERRAIN ......................................................................................................... 15
2.5.1. EXAMEN VISUEL ET ESSAI AU TOUCHER ............................................................................................. 15
2.5.2. ESSAI DE MORSURE ............................................................................................................................. 15
2.5.3. EXAMEN À L’ODEUR ........................................................................................................................... 15
2.5.4. ESSAI DU LAVAGE DES MAINS ............................................................................................................. 15
2.5.5. TEST DE LA BOUTEILLE ...................................................................................................................... 16
2.5.6. L’ESSAI DE L’ÉCLAT ........................................................................................................................... 16
2.5.7. TEST DE LA PASTILLE ......................................................................................................................... 16
2.5.8. TEST DU CIGARE ................................................................................................................................. 16
2.5.9. TEST DU RETRAIT ............................................................................................................................... 17
2.5.10. L’ESSAI DU 8 ....................................................................................................................................... 17
2.5.11. TEST CARAZAS ................................................................................................................................... 17
2.6. TESTS D’IDENTIFICATION DE LABORATOIRE ................................................................................................ 18
2.6.1. ESSAI GRANULOMÉTRIQUE ................................................................................................................. 18
2.6.2. SÉDIMENTOMÉTRIE ............................................................................................................................ 18
2.6.3. GRANULOMÉTRIE OPTIMALE ............................................................................................................. 18
2.6.4. LIMITES D’ATTERBERG ...................................................................................................................... 18
2.6.5. ESSAI PROCTOR .................................................................................................................................. 19
2.6.6. ESSAI DE COMPRESSION ...................................................................................................................... 20
2.6.7. RÉSISTANCE À LA FLEXION ................................................................................................................. 20
2.6.8. ESSAI D’ABSORPTION .......................................................................................................................... 20
2.6.9. TEST D’ÉROSION ................................................................................................................................. 20
2.6.10. ESSAI DU MOUILLAGE SÉCHAGE ......................................................................................................... 20
2.7. VALEURS CARACTÉRISTIQUES ...................................................................................................................... 21