Terre crue, réflexions relatives aux essais Pascal Maillard, Catherine Poirier, Ludovic Legendre, Loïc Vincent LIMOGES (87) CLAMART (92)
Les objectifs : Etablir des protocoles d essai Se baser sur ceux existants : NF XP P 13-901, NF EN 12571, Définir de nouveaux protocoles Définir des protocoles communs Entre les laboratoires et les centres techniques Pour des produits similaires (ex: briques extrudées) Définir une classification En fonction des résultats d essais obtenus En fonction de l application (extérieur/intérieur, porteur ou non, salon, salle de bain, )
Les essais demandés au CTMNC Majorité des demandes pour des briques extrudées Résistance mécanique Conductivité thermique Variations dimensionnelles en fonction de la température et de l humidité Inertie/régulation thermique Inertie/régulation hydrique Résistance à l eau Et aussi des questions sur : La qualité de l air intérieur La qualité sanitaire L acoustique La caractérisation des enduits
Les essais en cours Résistance mécanique Variations dimensionnelles en fonction de la température et de l humidité Conductivité thermique Analyses : chimiques, granulométriques, diffraction RX Essais réalisés sur des briques extrudées
Résistance à la compression Compression sèche T=105 C (essais en cours) Compression humide T = 20 C H=80% (essais en cours) Brique entière Essais réalisés sur notre site de Clamart (92) Compression sèche T=105 C Compression humide T = 20 C H=80% Brique coupée (1/8) Essais réalisés sur notre site de Limoges (87) 1 ers essais réalisés sans rectification surfacique Limiter le contact avec l eau Eviter le dégagement de poussière en cas de rectification
Nos premiers résultats Essai de compression sur brique entière Référence Chargeà la rupture sèche (N) Surfacede l échantillon (mm 2 ) Rsec (MPa) Brique 1 199080 25200 7,9 Brique 2 675960 25800 26,2 Brique 3 En cours Brique 4 285360 24600 11,6 Brique 5 En cours Brique 6 273700 23700 11,5 Quelle classification adoptée?
Nos premiers résultats Référence Essai de compression sur brique coupée (1/8) Chargeà la rupture sèche (N) Chargeà la rupture humide (N) Surfacede l échantillon (mm 2 ) Rsec (MPa) Rhumide (MPa) %humidité 8 jours (20 C - 80%H) Brique 1 12600 3800 2780 4,5 1,3 3,2 Brique 2 35200 9000 2860 12,3 3,1 5,2 Brique 3 > 45000* 11400 5820 > 7,7 * 2,0 3,2 Brique 4 38600 6200 2800 13,8 2,2 4,1 Brique 5 > 45000* 38600 9600 > 4,6 * 4,0 3,5 Brique 6 En cours *Charge à la rupture > 45 000 N (limite du capteur) Quelle classification adoptée?
Variations dimensionnelles et variation de masse Brique entière Brique coupée (1/8) 1 er essai : Condition sèche T=105 C Condition humide T = 20 C H=80% (essais en cours) Essais réalisés sur notre site de Limoges (87) Prochains essais avec plusieurs paliers de T ( C) et H (%) Mesure au réglet/pied à coulisse peu précise et peu reproductible Quelle classification adoptée?
Essai en développement : Enceinte climatique (T C et H% variable) Brique Capteur de déplacement (laser) Objectifs: Capteur de force Obtenir des données précises sans avoir à manipuler la brique Caractériser la sorption hygroscopique (NF EN 12571) et le retrait/gonflement Caractériser le déphasage hydrique Envisager des essais moins long, des cycles expérimentaux (1 jour, 1 semaine)
La conductivité thermique (λ) (essais en cours) pastille 50 mm Ep : 10 mm 1 Réception de la brique 2 Découpe + carottage 3 Rectification surface pas de rectification à l eau Simulation et calculs 4 Mesure de conductivité thermique 5 Mesure de résistance thermique (méthode fluxmétrique) Il faut connaître/maîtriser l humidité de l échantillon lors de l essai
Nos premiers résultats Méthode fluxmétrique(plaque froide 20 C plaque chaude 40 C) Sens de pose Sens du "mur" Référence λ(w.mk)* λ(w.mk)* Brique 1 0,60 0,63 Brique 2 0,78 0,72 Brique 3 En cours En cours Brique 4 1,21 0,72 Brique 5 En cours En cours Brique 6 0,55 0,63 Comparaison des sens parallèle et perpendiculaire à l extrusion Etalon λ(w.mk)* Pyrex 1,10 Vespel 0,37 *Incertitude de la mesure 5%
Les autres notions thermiques Diffusivité thermique : "La capacité d'un matériau à transmettre la chaleur d'un point à un autre" "La vitesse de réponse du matériau pourtransmettre une variation de température" D = λ/ (ρc) ρ en [m 2 /s] Effusivité thermique : λ la conductivité thermique [W/m.K] ρla masse volumique [Kg.m 3 ] C la chaleur spécifique [J/kg.K] "La capacité à échanger de l énergie thermique avec son environnement" "La caractérisation de la sensation de «chaud» ou de «froid» que donne un matériau" E = λρc en [J/K/m 2 /s 1/2 ]
Taille des particules : Analyse granulométrique Inf à 2,5 µm < 2,5 à 40 µm < 40 à 200 µm < 200 µm à 2 mm < sup à 2 mm Argile Limon Sable fin Sable grossier Gravier % 60 50 42,7 40 30 20 10 0 Argile 3,6 3,7 3,7 4,6 Limon 3,4 3,8 8,5 6,8 3 1 2,1 1,7 Sable fin 1 1 0,9 1 0,9 0,8 Sable grossier 1 1 3,8 <2.5 2.5 3.2 4 5 6.5 8 10 16 25 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 DIAMETRES EN µm
Les essais à venir Inertie Hydrique Réaliser les essais de sorption hygroscopique Réaliser les essais de perméabilité à la vapeur d eau Définir une classification et des conditions d utilisation (chambre, salle de bain, ) Inertie Thermique Réaliser des essais avec des paliers de température et de temps Définir une classification et des conditions d utilisation (chambre, salle de bain, ) Caractériser la brique Caractériser le mur Caractériser le bâtiment Valoriser la terre crue
Contactez nous : Clamart (92) Limoges (87) 06 99 99 84 99 p.maillard@ctmnc.fr Merci de votre attention!