Brevet FR3133872A1 — publié le 20230929

Procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite et construction réalisée par ce procédé L’invention concerne un procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite comportant chacun au moins une surface adaptée pour être mise en contact avec un élément de construction adjacent, caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape de positionnement d’un premier élément de construction, - une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du premier élément de construction, - une étape d’interaction du solvant avec la terre crue non-cuite de la surface de contact du premier élément de construction, - une étape de positionnement du second élément de construction contre au moins une partie de la surface de contact du premier élément de construction ayant reçu une application de solvant, - une étape de solidification du premier élément de construction avec le second élément de construction par séchage du solvant. Pas de figure à publier avec l’abrégé Procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite et construction réalisée par ce procédé La présente invention se rapporte au domaine des techniques d’assemblage d’éléments de construction et plus particulièrement au domaine des procédés d’assemblage d’éléments de construction en terre crue non-cuite. Dans le cadre de la réalisation de constructions, l’utilisation d’éléments de construction en terre crue non-cuite est une alternative connue aux éléments de construction à base de terre cuite. Cette alternative qui permet de profiter d’un matériau naturel et sain n’ayant subi aucune transformation est ainsi particulièrement attractive pour répondre aux contraintes énergétiques de l’architecture écologique et positionner une construction en adéquation avec le respect de l’environnement. La production d’éléments de construction en terre crue est réalisée à partir d’un mélange composé d’eau, d’argile et de sable ou encore de gravier voire également de végétaux tels que de la paille ou de chanvre. Le mélange est généralement moulé selon la forme de l’élément de construction recherchée, puis l’élément de construction formé est laissé séché. Un additif tel que de la chaux ou de la pouzzolane est parfois intégré à la composition du mélange afin d’en améliorer la stabilité. Les éléments de construction de terre crue ne font ainsi intervenir aucune opération de cuisson, de sorte que l’énergie grise nécessaire à leur production s’en trouve particulièrement réduite sinon quasi nulle. Par ailleurs, de tels éléments de construction reposant sur des matériaux qui ne supportent qu’une faible transformation chimique sinon aucune, ils présentent comme avantage d’être facilement recyclables. Dans le cadre du montage d’un bâti, les éléments de construction sont superposés et/ou juxtaposés et maintenus associés entre eux par l’intermédiaire d’un mortier qui réalise le liant entre les différents éléments de construction du bâti. Ce mortier consiste généralement en une composition intégrant notamment un mélange à base d’eau, d’argile et/ou de chaux, voire éventuellement complété par un ou plusieurs additifs tels qu’une colle. Ce mortier est ainsi préparé sur le site d’édification du bâti de façon à être intégré à l’assemblage des différents éléments de construction. Toutefois, l’utilisation efficace d’un mortier impose que celui-ci soit suffisamment malléable pour être distribué comme liant entre les différents éléments de construction. Aussi, une préparation de mortier qui n’est pas utilisée est susceptible de sécher et ne sera plus en mesure d’être utilisée efficacement. Ainsi, lors de l’édification d’un bâti, la préparation de mortier doit être effectuée sous la forme de volumes successifs de façon à être en adéquation avec l’avancée de l’assemblage de la construction. Pour limiter tout gaspillage excessif dans la fabrication du mortier sur le site d’un chantier, la préparation de chacune des quantités successives de mortier est donc tributaire du nombre d’éléments de construction dont l’assemblage est planifié à chaque étape de la réalisation du bâti. La quantité de mortier à utiliser pour chaque étape du chantier doit ainsi être anticipée par les intervenants. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de montage permettant l’assemblage et la liaison de deux éléments de construction en terre crue non-cuite tout en s’affranchissant de l’application d’un mortier. L’invention a ainsi pour objet un procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite comportant chacun au moins une surface adaptée pour être mise en contact avec un élément de construction adjacent, caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape de positionnement d’un premier élément de construction, - une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du premier élément de construction, - une étape d’interaction du solvant avec la terre crue non-cuite de la surface de contact du premier élément de construction, - une étape de positionnement du second élément de construction contre au moins une partie de la surface de contact du premier élément de construction ayant reçu une application de solvant, - une étape de solidification du premier élément de construction avec le second élément de construction par séchage du solvant. L’invention a également pour objet une construction réalisée par un procédé d’assemblage selon l’invention. L’invention porte sur un procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite comportant chacun au moins une surface adaptée pour être mise en contact avec un élément de construction adjacent, caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape de positionnement d’un premier élément de construction, - une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du premier élément de construction, - une étape d’interaction du solvant avec la terre crue non-cuite de la surface de contact du premier élément de construction, - une étape de positionnement du second élément de construction contre au moins une partie de la surface de contact du premier élément de construction ayant reçu une application de solvant, - une étape de solidification du premier élément de construction avec le second élément de construction par séchage du solvant. Lors de l’opération d’assemblage, les éléments de construction utilisés sont suffisamment secs, rigides et stabilisés pour supporter au moins une partie du poids d’une édification à laquelle ils se trouvent intégrés, sans pour autant se déformer. Aussi, lors de l’application du solvant sur la surface de contact de l’élément de construction, celui-ci interagit avec une partie de la terre crue non-cuite de l’élément de construction qui réalise la portion superficielle de la surface de contact de sorte que cette partie de la terre non-cuite soit ramollie et malléable. La matière de la portion superficielle de la surface de contact présente ainsi une consistance similaire à celle d’un mortier lui permettant d’interagir, voire d’être mélangée, avec la portion superficielle d’une surface de contact portée par un second élément de construction. L’interaction du solvant avec la portion superficielle de l’élément de construction en terre crue non-cuite permet ainsi un ramollissement en superficie de la surface de contact, voire d’une portion de la surface de contact, de sorte que celle-ci présente des propriétés de malléabilité et de viscosité suffisante pour interagir avec la surface d’un second élément de construction. La malléabilité et la viscosité de la surface de contact de l’élément de construction permet d’épouser parfaitement la surface du second élément de construction pour y adhérer et former une continuité de matière avec la surface du second élément de construction. Aussi, après séchage de la portion superficielle de la surface de contact de l’élément de construction, celle-ci réalise une masse compacte avec le second élément de construction. Dans le cadre du procédé selon l’invention, l’interaction du solvant appliquée avec la terre crue non-cuite du second élément de construction permet, en partie à partir de la composition de l’élément de construction, de réaliser un mélange préparé en superficie de la surface de contact dont les propriétés sont celles d’un liant à base de terre crue. La composition de l’élément de construction est ainsi utilisée pour la réalisation d’une surface liante aux propriétés similaires à celle d’un mortier. Après séchage, la portion superficielle de la surface de contact du première élément de construction réalise une continuité de matière entre les deux éléments de construction réunis. Il convient de relever que le solvant est appliqué sur la surface des éléments de construction sous la forme d’un liquide ou d’un gel, voire alternativement sous une forme de vapeur. L’application du solvant sous une forme de vapeur permet également d’opérer une interaction du solvant avec la terre crue non-cuite à une température plus élevée que lors d’une application à l’état liquide, de sorte que la solidification du premier élément de construction avec le second élément de construction par séchage du solvant est susceptible d’être opérée plus rapidement par évaporation du solvant du mélange de terre crue non-cuite et de solvant. Selon un exemple se rapportant à une variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention, le solvant présente une composition comprenant au moins 50% d’eau. La mise en œuvre du procédé à partir d’une composition majoritairement aqueuse permet de profiter d’un élément principal facilement disponible pour la préparation du solvant. La composition du solvant est alors également susceptible de comprendre différents additifs parmi lesquels se trouve par exemple un défloculant tel que le métaphosphate de sodium, le hexa-métaphosphate de sodium ou encore le hexa-métasulfate de sodium. Certains additifs sont susceptibles d’être sélectionnés pour faciliter l’imprégnation du solvant dans l’épaisseur superficielle de la surface de contact de l’élément de construction. D’autres additifs sont susceptibles d’être sélectionnés pour faciliter le séchage et/ou la solidification et/ou la stabilisation de la portion de surface de contact mélangée au solvant pour former un liant. Selon un exemple se rapportant une variante spécifique de mise en œuvre de la variante précédente, le solvant présente une composition comprenant 100% d’eau. Cet exemple de mise en œuvre présente comme avantage d’être totalement naturelle et facilement réalisable sur un chantier disposant d’un simple point d’eau. Selon un exemple se rapportant à une autre variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention et susceptible d’être combinée avec la variante précédemment détaillée, le procédé comprend, préalablement à l’étape de positionnement du second élément de construction, une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du second élément de construction destinée à interagir avec la au moins une surface de contact du premier élément de construction. Cette application de solvant au niveau des surfaces de contact respectives des deux éléments de constructions destinées à être assemblées permet de réaliser une couche de liant sur chacune de ces surfaces de contact, de sorte que, lors de l’étape de positionnement du second élément de construction contre le premier élément de construction, les mélanges de terre crue non-cuite et de solvant portés par les surfaces de chacun des éléments de construction sont réunis et mêlés. Cette combinaison des mélanges permet alors d’associer entre elles les couches de liant de chacune de ces surfaces mise en contact, de sorte que, une fois l’étape de solidification réalisée, l’assemblage des deux éléments de constructions s’en trouve optimisé. Selon un exemple se rapportant à une autre variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, la quantité de solvant déposée sur la surface d’un élément de construction doit être suffisante pour rendre au moins une partie de la surface de l’élément de construction en terre crue non-cuite malléable sous la forme d’une surface liante, de sorte que celle-ci puisse être utilisée dans le cadre d’un assemblage de deux éléments de construction mise en contact. Il convient de relever que la quantité de solvant nécessaire pour l’obtention d’une surface liante par mélange de solvant et de terre crue non-cuite est tributaire de l’importance de la dessication de l’élément de construction et du taux d’humidité présent dans la matière de l’élément de construction. De même, cette quantité de solvant nécessaire est susceptible d’être fonction de la température et/ou de l’hygrométrie du site de mise en œuvre du procédé d’assemblage selon l’invention. De plus, cette quantité de solvant nécessaire est également susceptible de différer selon ses propriétés d’humidification ou de vaporisation. De façon préférentielle, la quantité de solvant déposée doit être suffisante pour permettre la formation d’un couche liante d’une épaisseur de l’ordre d’au moins 2 millimètres au niveau d’au moins une partie de la surface. Par ailleurs, selon le taux de perforation de la surface de contact des éléments de construction, habituellement compris entre 5% et 75%, la portion de surface de l’élément de construction recouverte par du solvant est de l’ordre de 25% à 95% de la surface. Cette portion étant susceptible d’atteindre 100% de la surface de l’élément de construction lorsque celle-ci est pleine et dépourvue de perforation. Selon un exemple se rapportant à une autre variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, en début de procédé, au moins un des deux éléments de construction en terre crue non-cuite présente un taux d’humidité correspondant à au plus 15% de la masse sèche de l’élément de construction. De façon préférée, chacun des deux éléments de construction présente un taux d’humidité d’au plus 15% de la masse sèche. Il convient de relever que la présence d’humidité dans la matière de l’élément de construction en terre crue non-cuite permet à l’élément de construction de conserver certaines propriétés d’élasticité, c’est-à-dire des propriétés qui permettent d’éviter une fragilité trop importante des éléments de construction, notamment en cas de choc. Par ailleurs, un taux d’humidité trop important de la matière de l’élément de construction conduit à une perte de rigidité de cet élément de construction. Selon une variante de mise en œuvre améliorée, le taux d’humidité correspondant à au plus 10% de la masse sèche de l’élément de construction. Selon une variante de mise en œuvre encore plus améliorée, le taux d’humidité correspondant à au plus 7% de la masse sèche de l’élément de construction. Selon une variante de mise en œuvre optimisée, le taux d’humidité correspondant à au plus 5% de la masse sèche de l’élément de construction. Il convient de relever que plus le taux d’humidité de l’élément de construction en terre crue non-cuite est faible et plus la quantité de solvant nécessaire pour l’obtention d’une surface liante est élevée. Toutefois, un élément de construction en terre crue non-cuite qui présente un faible taux d’humidité permet de restreindre la déformation de l’élément de construction à la seule partie de l’élément de construction en interaction avec le solvant déposé et donc à la seule surface de contact de l’élément de construction selon une épaisseur superficielle de quelques millimètres. Selon un exemple se rapportant à une variante spécifique de mise en œuvre de la variante précédente, en début de procédé, au moins un des deux éléments de construction en terre crue non-cuite est sec, c’est-à-dire présentant un taux d’humidité d’au plus 10 % de la masse sèche de l’élément de construction, ce taux d’humidité résiduelle étant susceptible d’être réduit à 3 % de la masse sèche de l’élément de construction. Selon un exemple se rapportant à une autre variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, lors de l’étape de positionnement du second élément de construction, les surfaces de contact sont disposées de façon à être sensiblement parallèles entre elles. Ce positionnement des surfaces de contact permet d’opérer une mise en contact optimisée des éléments de construction, avec notamment une interaction directe du mélange de terre crue non-cuite et de solvant qui forme une couche superficielle de liant en surface avec chacun des deux éléments de construction. L’arrangement parallèle permet ainsi une mise en contact des éléments de construction réalisée au niveau d’une surface effective plus importante. Selon un exemple se rapportant à une autre variante particulière de mise en œuvre du procédé de l’invention et susceptible d’être combinée avec les variantes précédemment détaillées, les deux éléments de constructions comprennent des surfaces de contact respectives sensiblement complémentaires. Cette complémentarité de surface permet également d’opérer une optimisation de la mise en contact des éléments de construction. Selon un exemple se rapportant notamment à une variante spécifique de mise en œuvre des variantes précédentes, les deux éléments de constructions comprennent des surfaces de contact respectives sensiblement planes. De façon préférée, cette planéité des surfaces présente une amplitude maximale de l’ordre de 2 millimètre, c’est-à-dire une variation de plus ou moins 1 millimètre par rapport à un plan moyen de la surface de contact de l’élément de construction. De façon idéale, cette planéité des surfaces présente une amplitude maximale de l’ordre de 1 millimètre, c’est-à-dire une variation de plus ou moins 0,5 millimètre par un rapport à un plan moyen de la surface de contact de l’élément de construction. Un tel arrangement des éléments de construction permet d’optimiser le contact entre les deux éléments de construction positionnés l’un contre l’autre, au niveau du mélange de terre crue non-cuite et de solvant formé sur la surface de contact d’au moins un des éléments de construction. L’invention se rapporte également à une construction réalisée par un procédé d’assemblage selon l’invention. Une telle construction possède comme avantage de présenter une surface sensiblement continue au niveau de la jonction entre deux éléments de construction superposés. En effet, à l’inverse d’un mortier ou d’un liant qui est susceptible de déborder lors de son application sur la surface de contact de l’élément de construction, le mélange de solvant et de terre crue non-cuite est circonscrit à la seule surface de contact de l’élément de construction qui reçoit du solvant. Aussi, lors de l’étape de positionnement du second élément de construction contre la surface de contact du premier élément de construction, lorsque les surfaces de contact des deux éléments de construction sont similaires ou identiques, la surface latérale des deux éléments de construction est en mesure d’être arrangée de façon sensiblement continue sans que le mélange de solvant et de terre crue non-cuite qui forme le liant ne dépasse le périmètre de jonction formé par les surfaces de contact des éléments de construction positionnés en vis-à-vis. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Procédé d’assemblage d’au moins deux éléments de construction en terre crue non-cuite comportant chacun au moins une surface adaptée pour être mise en contact avec un élément de construction adjacent, caractérisé en ce que le procédé comprend : - une étape de positionnement d’un premier élément de construction, - une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du premier élément de construction, - une étape d’interaction du solvant avec la terre crue non-cuite de la surface de contact du premier élément de construction, - une étape de positionnement du second élément de construction contre au moins une partie de la surface de contact du premier élément de construction ayant reçu une application de solvant, - une étape de solidification du premier élément de construction avec le second élément de construction par séchage du solvant. Procédé d’assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant présente une composition comprenant au moins 50% d’eau. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant présente une composition comprenant 100% d’eau. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend, préalablement à l’étape de positionnement du second élément de construction, une étape d’application d’un solvant sur au moins une surface de contact du second élément de construction destinée à interagir avec la au moins une surface de contact du premier élément de construction. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en début de procédé, au moins des deux éléments de construction en terre crue non-cuite présente un taux d’humidité correspondant à au plus 10% de la masse sèche de l’élément de construction. Procédé d’assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en début de procédé, au moins des deux éléments de construction en terre crue non-cuite est sec. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l’étape de positionnement du second élément de construction, les surfaces de contact sont disposées de façon à être sensiblement parallèles entre elles. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les au moins deux éléments de constructions comprennent des surfaces de contact respectives sensiblement complémentaires. Procédé d’assemblage selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les au moins deux éléments de constructions comprennent des surfaces de contact respectives sensiblement planes. Procédé d’assemblage selon la revendication 8, caractérisé en ce que, les au moins deux éléments de constructions comprennent des surfaces de contact respectives qui présentent une variation de planéité avec une amplitude d’au plus 2 millimètres. Construction réalisée par un procédé d’assemblage selon une des revendications 1 à 9.