Potentiel de la géophysique pour l’auscultation des matériaux de construction en terre crue

Encadrants : André Revil (andre.revil@univ-smb.fr), Noémie Prime (noemie.prime@univ-smb.fr)

Le changement de comportement de la société dans l’optique d’un développement durable est un objectif de moins en moins contournable et de plus en plus urgent au vu, notamment, de l’épuisement de nombreuses ressources naturelles et du réchauffement climatique. Les technologies, doivent donc évoluer rapidement. Dans le domaine de la construction, très énergivore et coûteuse en matière première minérale, de nouveaux procédés sont en voie de développent pour bâtir à moindre impact environnemental.
Dans ce contexte nous nous intéressons aux possibilités du matériau ‘terre crue’ à la fois pour la construction et la rénovation de bâtiment. En effet, ce matériau nécessite d’une part peu d’énergie de transport (il est disponible sur la plupart des sites), peu d’énergie de manufacture (pas de cuisson à 1500°C comme le ciment) et de plus il est recyclable. La terre crue présente cependant un inconvénient non négligeable : sa sensibilité à l’eau liquide qui a un effet direct sur sa consistance, pouvant passer de fragile à plastique ou visqueuse. Comment quantifier ces effets mécaniques ? Quelle est la quantité d’eau critique à partir de laquelle la résistance diminue et de quelle manière l’eau interagit-elle avec les constituants du sol ? C’est dans ce projet que s’inscrivent 2 travaux de stage Master, complémentaires. Le premier portera sur la caractérisation de l’influence de l’eau sur le comportement mécanique de la terre, sous forme d’échantillons comprimés. Le second stage portera sur l’analyse de la terre partiellement saturée, à l’échelle matériau, par des méthodes géophysique non destructives et continues. La détermination des répartitions de teneur en eau est la principale problématique à résoudre, mais le potentiel des méthodes géophysiques sera exploité au maximum afin d’obtenir le plus d’information possible sur le matériau : modules mécaniques, porosité et densité, conductivité thermique et hydrique, etc. La présente proposition de stage master correspond à cette deuxième tâche.
Après une première phase de bibliographie, destinée à comprendre et synthétiser les techniques d’auscultation géophysiques courantes et plus pointues, le travail sera essentiellement expérimental, à l’échelle de bloc de terre comprimé d’une dizaine de centimètres.
Etant donné le caractère exploratoire du sujet, une certaine liberté pourra être laissée au stagiaire, s’il le souhaite, sur l’orientation des travaux expérimentaux.