A8 – Mur en terre banchée (Pisé)

Arts de bâtir:
A8 – Mur en terre banchée (Pisé)
Pays:
France
PRÉSENTATION
Emprise Géographique
Définition
Mur en terre banchée (Pisé)
- Matière première : terre grasse plus ou
moins argileuse.
- Mise en œuvre : matériau coulé et
compacté entre deux coffrages modulaires ou
banches.
- Mur homogène réalisé par assises
complètes successives.
Milieu
La technique des murs en terre banchée n'est pas répandue dans l'ensemble des pays de l'espace méditerranéen.
Elle n'est mentionnée que dans six pays : l'Algérie, l'Egypte, l'Espagne, la France, le Maroc et le Portugal.
A l’intérieur de ces territoires, on la rencontre couramment tant en milieu rural qu'en milieu urbain, en zone maritime, en plaine ou en montagne.
En France, le pisé est une technique très fréquente dans les Régions du Lyonnais, du Dauphiné et connaît des influences en périphérie,
Auvergne, Bresse. Dans la zone d'influence méditerranéenne, la technique - peu fréquente - suit la vallée du Rhône, dans les zones riches en
alluvions. On trouve des exemples plus fréquents dans une zone située du Nord des Alpilles aux alentours d'Avignon. On trouve quelques
exemples isolés dans la Région de Perpignan.
Illustrations
Vues générales :
Vues de détail :
Ce projet est financé par le programme MEDA de l'Union Européenne. Les opinions exprimées dans le présent document ne reflètent pas nécessairement la position de l'Union Européenne ou de ses Etats membres.
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PRINCIPE CONSTRUCTIF
Fondations
Illustrations
Dans l'ensemble des pays où l’usage de cette technique est mentionné, un ouvrage de
terrassement en recherche du bon sol est un préalable nécessaire à la construction de ce
type de mur.
La fouille creusée dans le sol reçoit ensuite la fondation constituée de pierres. Outre sa
fonction structurelle d’assise et de répartition des charges, cette fondation permet de protéger
la base des murs en terre banchée contre les eaux de ruissellement et d’infiltration, en limitant
notamment les remontées capillaires.
Dans certains cas, la première assise du pisé est mise hors eau grâce à un soubassement
constitué par une surélévation de la fondation en pierre hors du sol. Ce dispositif permet de
protéger la base du mur en pisé contre le rejaillissement des eaux de pluie.
En France, la fondation est toujours réalisée par un blocage de moellons bruts, parfois de
galets. Cette maçonnerie dépasse largement le niveau du sol de manière à former un
soubassement permettant la mise hors d'eau de la première assise de pisé.
Le soubassement maçonné au mortier de chaux est constitué de moellons bruts, de galets,
parfois d'un mélange moellons/briques, selon les approvisionnements locaux et la période de
construction. La hauteur de ce soubassement est variable, de 40 cm à presque 1 m.
Matériaux constructifs
Nature -Dureté
La nature des terres employées est très variable en fonction des compositions géologiques
présentes sur le site de l’extraction de la matière première. Leur résistance dépend
directement de la teneur en argile de la terre. Dans certains pays, la chaux ou d'autres
agrégats sont ajoutés à la terre argileuse est mélangée à la chaux ou à d'autres agrégats
pour améliorer les caractéristiques mécaniques du mélange.
La dureté des matériaux qui résultent de ces mélanges est donc diversement appréciée par
les pays étudiés : duretés de 2 à 7 sur l'échelle de 1 à 10 établie pour la présente étude (1 =
craie – 10 = granit).
En France, et plus particulièrement dans la zone méditerranéenne, les caractéristiques de la
terre sont très variables, généralement riches en alluvions, elle est parfois très sablonneuse
(Nord des Alpilles).
Dans toute la zone de présence de la technique on trouve mélangés avec la terre de
nombreux agrégats, galets et pierre de petites tailles (Nord des Alpilles).
La dureté du matériau qui résulte de ce mélange est évaluée à 5 sur l'échelle commune de
cette étude.
Modules
Dans le cas des murs en terre banchée, la définition du module correspond en fait aux
dimensions des phases de banchage. En effet, la structure des murs en terre banchée peut
être comparée à celle d’un appareillage de blocs homogènes de grandes dimensions non
hourdés.
Les dimensions de ces phases de banchages varient en longueur de 1 à 3 mètres et en
hauteur de 30 à 50 cm. dans les utilisations courantes. Elles sont inférieures d'environ 10 à
30 cm de celles des banches utilisées (généralement réalisées en bois).
En France, déterminé par la dimension des banchés (0,80 à 0,90 m de hauteur, 3 m de
longueur, remplie de 2/3 aux 3/4, la hauteur des assises varie de 60 cm à 80 cm.
Principe constructif : soubassement,
matériaux, dimensions et granulométrie
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PRINCIPE CONSTRUCTIF (suite)
Hourdage
Illustrations
Mise en œuvre
La technique des murs en terre banchée ne donne lieu que très rarement au hourdage des
éléments qui composent le mur. Dans le cas de cette technique, la terre est coulée par
phases successives entre des éléments de coffrage verticaux. Les murs ainsi constitués
comportent toujours une seule épaisseur. D’une assise à l’autre, les phases de banchage
sont généralement croisées. La construction est entièrement réalisée par assises successives
complètes.
On trouve parfois un lit de mortier entre les banches, qui pourrait être assimilé à un hourdage.
C'est en réalité un double cordon - l'un à l'extérieur, l'un à l'intérieur -, qui permet une bonne
tenue des arêtes d'assises et un meilleur accrochage d'un enduit éventuel.
En France, la mise en œuvre de la terre à l'intérieur de la banchée se fait en "levée"
successive d'environ 20 cm, suivie d'un compactage. Entre chacune de ces couches, on
trouve parfois un cordon de mortier de chaux appliqué de chaque côté des parements. Ces
cordons de mortier sont parfois limités au seul raccord de banchés ; ou absents.
Liant - Nature
Sans objet dans la technique
En France, utilisation unique de terre argileuse
Agrégat - Nature
Sans objet dans la technique
En France, dans la zone d'étude, la terre est fréquemment mélangée à des agrégats de
bonne taille, petites pierres au Nord des Alpilles, galets dans les autres zones.
Agrégat - Granulométrie
Sans objet dans la technique
En France, les agrégats ajoutés peuvent avoir des dimensions très variables, de quelques cm
jusqu'à 10 cm et parfois plus (galets).
Dosage
Sans objet dans la technique
En France, il n'y a pas de dosage à priori, la terre à compacter devant se composer de sable,
de Limon, d'argile et d'agrégat, le maçon corrige le mélange selon la terre extraite.
Principe constructif : soubassement,
matériaux, dimensions et granulométrie
(Autres exemples)
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PRINCIPE CONSTRUCTIF (Suite)
Epaisseur et dimensions
Illustrations
Les murs en terre banchée présentent des dimensions très variables de minimum 30 à 90 cm,
jusqu’à 120 cm.
En France, l'épaisseur varie entre 60 et 40 cm, elle est généralement légèrement
décroissante avec la hauteur. L'épaisseur de la première assise varie avec la hauteur du mur.
Aspect de f inition
La terre argileuse crue est particulièrement sensible à l’action de l’eau. La perméabilité et la
solubilité à l’eau du pisé obligent le constructeur à prévoir un traitement spécifique des zones
atteintes directement par l’action des pluies : la base du mur, le sommet du mur et le
parement extérieur. C’est pourquoi, entre autres précautions de mise en œuvre, les surfaces
extérieures des murs en terre banchée sont toujours enduites. Les enduits utilisés sont à
base de terre ou de chaux et peuvent parfois être revêtus d'une peinture à la chaux.
L’accrochage mécanique des enduits de finition sur les murs en pisé dépend de la texture de
la surface de pose. L’utilisation d’un coffrage rend cette surface plus ou moins lisse. Aussi,
pour favoriser l’adhérence de l’enduit sur le mur, le constructeur doit parfois créer des
aspérités dans le pisé, avant le séchage complet du mur, soit en ajoutant des cales en bois
au parement du pisé, soit en modelant le pisé manuellement en surface.
En France, dans la zone étudiée, le parement de pisé est systématiquement enduit à l 'aide
d'un mortier de chaux pour les façades principales des bâtiments utilisées comme habitat.
Pour les murs pignons, ou pour les bâtiments à usage agricole, parfois le parement n'est pas
enduit : le mur est alors de faible hauteur, et bien protégé (passée de toiture importante).
Outils
La réalisation de murs en terre banchée nécessite l'utilisation de coffrages en bois pour
contenir le pisé lors de la mise en oeuvre des murs. Des dames ou des battes sont employés
pour compacter la terre dans les coffrages de manière à éliminer tout vide en serrant au
maximum le matériau.
En France, l'outillage nécessaire à la réalisation du Tâpi est constitué de banches de bois
(0,80 à 0,90 m par 3 m de longueur), de Clefs (ou Lanconniers) et de poteaux (ces deux
éléments composent le dispositif de maintien des banches), de renvois (baguette de bois
permettant le réglage de l'épaisseur du mur). La terre est compactée avec une sorte de
"dame" aussi appellée "pisoir", dont la forme de l'extrémité tronconique foule la terre et la
compacte latéralement.
Métiers
Dans la majorité des pays étudiés où l’usage de cette technique est relevée, les maçons sont
les seuls opérateurs intervenant dans la réalisation de murs en terre banchée.
L’utilisateur, sa famille, sa communauté peuvent intervenir dans le processus de construction,
généralement pour fournir les bras d'une manutention importante.
En France, généralement réalisé sous le contrôle d'un maçon maîtrisant la technique,
l'importance des manutentions de matériaux oblige la constitution d'une équipe généralement
composée des futurs habitants, des voisins, de la famille.
Aspect de finition : enduit à la chaux
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PRINCIPE CONS T R U C T I F ( S u i t e )
P e r f o r m a n c e s T h e r m i q u e - Acoustique
Les performances thermiques et acoustiques des parois en terre banchée sont renseignées comme étant bonnes à très bonnes dans l’ensemble
des pays où cette technique a été mentionnée.
La construction en terre banchée privilégie la masse des murs et confère de ce fait à ces parois une grande inertie thermique. Comme pour les
briques de terre crue, la qualité de la terre banchée est son pouvoir de régulation de la température intérieure. Cette qualité es t particulièrement
recherchée dans des régions soumises à de grands écarts de température. Pendant la journée, la pénétration de la chaleur est freinée, tandis
que durant la nuit, la chaleur accumulée de jour est rétrocédée.
La bonne isolation acoustique procurée par ce type de mur est également mise en évidence dans l’ensemble des pays. Cette isolation bénéficie
de la masse des murs construits en terre banchée et de la structure poreuse du matériau.
En France, les performances thermiques et acoustiques des murs en terre compactée sont jugées comme très bonnes, et ont conduit à une série
d'expérimentation à grande échelle (L'isle d'Asbeau).
Pathologie de vieillissement
Liée au matériau et aux conditions climatiques :
La fragilité de la matière première utilisée est la cause principale des pathologies rencontrées dans les murs en terre banchée.
Comme pour les maçonneries en briques de terre crue, les murs en terre banchée sont très vulnérables aux effets de l'eau : eaux de
ruissellement, eaux d’infiltration, eaux de toiture et rejaillissement des eaux de pluie.
La construction des murs en terre banchée doit être assortie d’une série de précautions de mise en œuvre sans lesquelles la durabilité de la
construction est compromise.
Contre les eaux de ruissellement et d’infiltration par le sol, le constructeur prend soin de construire un massif de fondation qui, s’il est prolongé en
soubassement, permet également de protéger la base du mur contre l’action des eaux de rejaillissement.
Les eaux de toiture sont quant à elles rejetées à une certaine distance du parement.
L'enduisage de ces murs limite également l'apparition des désordres. En revanche, si ces précautions ne sont pas observées et traduites dans les
éléments d’architecture, si la maintenance de l'enduisage n'est pas assurée régulièrement, l'eau s'infiltre dans les parois en terre banchée, creuse
des fissures au sein des murs et peut entraîner leur désintégration par saturation d’eau et décomposition du liant qui assure la cohésion du
matériau.
En France, beaucoup de dictons rappellent que ces constructions nécessitent un "bon chapeau et de bonnes bottes", c'est à dire avec une bonne
passée de toiture, un bon soubassement.
La construction en terre est protégée, on améliore la protection par l'application d'un enduit de chaux.
Liée à la technique :
Aucune pathologie de vieillissement liée à la technique des murs en terre banchée n'a été signalée.
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PRINCIPE CONSTRUCTIF (suite)
DESCRIPTION DE MISE EN OEUVRE
En France :
Conditions de réalisation :
- Choix d'une "bonne terre" comprennant gravier, sable, limon et argile. Préparation de la terre par extraction directe du sol, quantité limitée à la
journée de mise en œuvre. Enlevage de toutes matières végétales.
- Moyens d'accès (échelle essentiellement) et main d'œuvre suffisants.
Principes de mise en œuvre :
- Réalisation des tranchées de fondation, des fondations avec soubassement.
- Réservation dans le soubassement d'entailles recevant les clés de maintient des banchées (les clés par banchée de 3 mètres de long).
- Pose des banches sur les clés, maintien à l'aide de poteaux, réglage de l'écartement du mur et du fruit du parement (épaisseur décroissante).
- Anémie de "levée" de terre, épaisseur d'environ 20 à 30 cm de terre, compactage avec le "pisoir" de toute la surface du mur, puis levées
successives jusqu'à environ ¾ de la hauteur de la banche.
- Dépose de la banchée et exécution du périmètre du mur à suivre.
- Hourdage de la terre de l'assise d'attente pour pose des clés.
- Mise en place de cordon de mortier de chaux dans la banche de part et d'autre du mur.
- Pose de la banche de l'assise supérieure et continuité.
- Mise en place d'une protection sous forme d'enduit de chaux.
Les détails importants :
- Les extrémités des banchées peuvent être verticales, ou inclinées (60° environ). Dans ce cas, les extrémités de banches d'une assise sont
orientées dans un sens, celles des assises supérieures et inférieures étant alors orientées dans l'autre sens.
- Les changements de direction se font par des banchées alternées (harpages des banchées). Des cordons ou des lits de mortier à chaque levée
peuvent renforcer la chaîne d'angle ainsi formée.
- Le compactage avec le pisoir doit être uniforme sur toute la surface du mur, la forme tronconique de l'outil compacte la terre latéralement.
Moyens de vérification :
- Verticalement et alignement au fil à plomb et au cordeau.
- Contrôle visuel du parement.
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OUVRAGES ASSOCIÉS
Angles et piliers
I l l ustrations
Angles : Traitement possible dans la technique, en utilisant les mêmes matériaux
Au minimum, sans apport d’un autre matériau, le traitement des angles des murs en terre
banchée fait toujours l’objet d’un entrecroisement de chaque niveau de banchage, afin de
liaisonner les murs entre eux. On obtient un chaînage vertical des phases de banchage,
solidaires en alternance d’un côté de l’angle ou de l’autre. Dans ce cas, hormis la disposition
des modules de banchage, rien ne distingue l’angle des parties courantes du mur.
Le traitement des angles peut aussi être réalisé avec l’apport d’un matériau différent. Les
angles sont alors le plus souvent maçonnés en briques ou en moellons de pierre montés en
harpe au fur et à mesure de la mise en œuvre du pisé auquel la chaîne d’angle est intégrée
au moment du banchage.
En France, dans la zone étudiée les angles des constructions en pisé font l'objet d'une
attention particulièrement soit par l'usage d'autres matériaux (pierre de taille) soit par un
renforcement des cordons de mortier de chaux au droit de l'angle.
Piliers : Traitement possible dans la technique, en utilisant les mêmes
matériaux
La construction de piliers n'est pas possible avec la technique de la terre banchée. Ce
matériau n’offre pas suffisamment de résistance pour reprendre une charge concentrée.
La Ba i e e t s o n e n c a d r e m e n t
Linteaux et arcs
On rencontre essentiellement un seul type de linteau : linteau simple en bois, normalement
sans arc de décharge. Ce type de linteau est toujours associé aux baies des murs en terre
banchée.
Généralement les appuis, jambages, linteaux forment un cadre homogène en termes de
matériaux ou de techniques (pierre, brique ou bois).
En France, le traitement le plus fréquent est constitué d'un linteau en bois sans arc de
décharge.
On trouve cependant des exemples de linteau maçonné en brique, les jambages étant dans
ce cas réalisés en briques (cette technique concerne uniquement des bâtiments fin XIX ème
siècles).
Traitement d’angle : chaînage en pierre taillée
Jambages
D’une manière générale, aucun traitement spécifique des jambages n'a été signalé.
La fragilité du matériau lui -même entraîne des dégradations dues au ruissellement et à la
pluie battante le long des tableaux et des appuis de la baie. L’érosion du pisé apparaît aux
raccords entre les menuiseries et le mur.
C’est pourquoi, dans certains cas, le constructeur réalise les jambages en briques ou en
pierre, posés sur un appui de même matériau. Parfois, les jambages sont constitués par des
cadres en bois formant coffrage perdu et intégrés au mur au cours du montage.
En France, sauf dans le cas d'exemples isolés de jambages maçonnés en brique, le jambage
est généralement réalisé dans la même technique. Une planche de bois ferme souvent le
tableau de la baie, mais semble plus correspondre à un coffrage perdu qu'à un organe de
structure.
Appuis
Les appuis couramment utilisés sont non saillants. Plus rarement, les appuis saillants sont
rencontrés (Espagne, Portugal).
En France, les appuis peuvent être saillants ou non. Ils peuvent être en bois (saillants ou
non), en briques (saillants), ou en terre (non saillants).
Dimensions
L'utilisation de la terre banchée limite les dimensions des ouvertures à un maximum de 1 m
en largeur. La masse des murs et le type de linteau disponible ne permet pas le
franchissement de grandes portées. Les ouvertures rencontrées sont donc généralement très
petites, servent à la ventilation des espaces (les largeurs et hauteurs inférieures à 40 cm sont
courantes) et sont peu nombreuses.
Les dimensions maximales rencontrées sont les dimensions de porte (largeur max. 110 cm et
hauteur max. 300 cm).
En France, les dimensions des baies dans les murs en terre banchée sont de 30 à 90 cm de
largeur et de 50 à 90 cm de hauteur. On peut trouver de plus grandes baies au format carré
en sommet du mur (le linteau forme alors le couronnement).
La Baie et son encadrement
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OUVRAGES ASSOCIÉS (Suite)
Eléments associés
Illustrations
Aucun autre élément associé n'est généralement mentionné en accompagnement des murs en
terre banchée.
L i a i s o n m u r -t o i t u r e
Dans certains pays étudiés, le raccord entre la structure verticale du mur et la structure
horizontale de la toiture donne lieu à une traitement particulier de cette liaison.
La toiture est généralement construite avec un prolongement de la couverture formant auvent
en saillie par rapport à la façade en terre banchée. Ce débordement de toiture permet d’une
part de protéger le parement contre l’action des pluies, d’autre part il éloigne du mur le rejet
des eaux de toiture.
En France, le couronnement des murs d'égouts est généralement associé à une génoise de
tuiles canales maçonnées au mortier de chaux. Une pièce de bois est parfois noyée dans la
maçonnerie, formant ainsi un chaînage longitudinal.
Liaison mur-toiture
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USAGE, EVOLUTION ET TRANSFORMATION
Usage
Types de bâtiments
Les murs en terre banchée sont utilisés pour la construction d'habitation dans tous les pays où l'usage de cette technique est mentionné.
Elle est également utilisée dans certains pays pour l'édification de bâtiments religieux, bâtiments publics ou de service.
En France, l'usage de la technique du pisé est limité à des zones de fortes activités rurales pour constituer de l'habitat et plus fréquemment des
bâtiments annexes. On n'en trouve quasiment pas en milieu urbain.
Période d’apparition de la technique / Période d’emploi de la technique – Usage contemporain ou disparu
L'usage ancestral de cette technique ne permet pas de datation plus précise de son apparition dans la plupart des pays étudiés.
Cette technique a généralement disparu dans la plupart des zones où elle était utilisée.
Les motifs de disparition de cette technique sont : l'apparition de nouveaux matériaux plus performants, la non-disponibilité du savoir-faire ou du
matériau.
En France, si l'usage de cette technique est attesté à partir du XVIIème siècle on peut imaginer qu'elle est plus ancienne. Elle est tombée en
désuétude au début du XXème siècle.
Raisons de la disparition ou de la modification de la technique
Dans l’espace MEDA, les motifs évoqués pour la disparition de la technique du mur en terre banchée sont notamment :
- Le temps important de mis en œuvre, et le coût associé de main d'œuvre nécessaire, dans un cadre social et communautaire en évolution.
- la disparition progressive du savoir-faire, tant du point de vue de la technique de construction que de celui de l’entretien.
- le besoin impératif d'un entretien régulier, notamment pour assurer l'étanchéité parfaite du couvrement et des passées de toiture.
- l'apparition et la distribution de nouveaux matériaux industriels et de nouvelles techniques de construction.
En France, réservée à des bâtiments modestes en milieu agricoles, cette technique n'a pas connu un usage très fréquent. Par ailleurs, la volonté
de bâtir un habitat "moderne", sans mise en œuvre lourde à conduit, a l'abandon progressif de cette technique.
Evolution / Transformation
Les matériaux
La terre n'est pas directement remplacée par un matériau approchant, mais plutôt par un ensemble de matériaux industriels largement distribués,
blocs agglomérés coulés, assemblés au ciment, ou béton coffré, armé ou non. Par son procédé de coffrage, ce dernier peut rappeler le principe
traditionnel des banches.
Les aspects techniques
Actuellement, moyens mécaniques supplémentaires pour la manutention, l'approvisionnement. Des banches métalliques pré-formatées peuvent
remplacer les banches traditionnelles en bois.
En France, il semblerait que l'engouement pour des matériaux naturels, sains, soit une voie possible conduisant à sa réutilisation.
Des expérimentations menées en Rhône Alpes, hors de la zone d'étude, ont démontré des bonnes qualités de l'habitat en terre (isolation,
acoustique, confort...)
Evaluation des matériaux et des techniques de remplacement
Au plan esthétique, problème d'épaisseur à respecter : le mur en terre banchée est souvent supérieur ou égal à 0,60 mm et c'est visible dans les
percements (baies et portes). Sur le plan surfacique et donc économique, la large épaisseur du mur en terre banchée est un certainement un
inconvénient. A l'inverse, on constate des différences importantes en ce qui concerne les pouvoirs d'isolation thermique, excellents pour un mur
en terre banchée et pauvres dans le cas d'un mur en béton, qui permet cependant l'installation d'une isolation thermique complémentaire.
Sur le bâti ancien, la technique de remplacement peut éventuellement fonctionner quand la maçonnerie est bien liaisonnée et surtout si elle est
enduite ensuite.
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