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1 Analyse des caractéristiques des systèmes constructifs non industrialisés Ext

1 Analyse des caractéristiques des systèmes constructifs non industrialisés Extrait du rapport final pour diffusion Novembre 2011 CSTB Craterre ENTPE-Formequip Construire en Chanvre Réseau Ecobâtir CAPEB Avec la collaboration de la FFB Convention ADEME N°0304C0131 2 SOMMAIRE 1 INTRODUCTION.............................................................................................................. 5 2 CADRE METHODOLOGIQUE GENERAL.................................................................... 7 2.1 TERMINOLOGIE ........................................................................................................... 7 2.1.1 Système constructif non industrialisé..................................................................... 7 2.1.2 Caractéristiques pertinentes .................................................................................. 7 2.2 CHAMP D'APPLICATION DU CADRE METHODOLOGIQUE................................................ 8 2.3 DESCRIPTION DU CADRE METHODOLOGIQUE ............................................................... 8 3 ASPECTS COMMUNS AUX TROIS APPLICATIONS TERRE CRUE........................ 9 3.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................... 9 3.1.1 Etat de l'art........................................................................................................... 10 3.1.2 Essais et études complémentaires réalisés........................................................... 10 3.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 11 3.2.1 Méthode suivie...................................................................................................... 11 3.2.2 Description des retours d'expérience des professionnels .................................... 12 4 1ERE APPLICATION TERRE CRUE : LE PISE............................................................. 14 4.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 14 4.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 14 4.1.2 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 14 4.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 16 4.2.1 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre............................................ 16 5 2EME APPLICATION TERRE CRUE : LES ENDUITS DE FINITION INTERIEURE EN TERRE............................................................................................................................... 17 5.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 17 5.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 17 5.1.2 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 18 5.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 19 5.2.1 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre............................................ 19 6 3EME APPLICATION TERRE CRUE : LE TORCHIS.................................................... 21 6.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 21 6.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 21 6.1.2 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 21 6.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 22 6.2.1 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre............................................ 22 7 1ERE APPLICATION PIERRE : LES MURS DE SOUTENEMENT EN MAÇONNERIE DE PIERRE SECHE................................................................................................................ 24 7.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 25 7.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 25 7.1.2 Etat de l'art........................................................................................................... 27 7.1.3 Essais et études complémentaires réalisés........................................................... 29 7.1.4 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 33 7.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 34 7.2.1 Méthode suivie...................................................................................................... 34 3 7.2.2 Description des retours d'expérience des professionnels .................................... 34 7.2.3 Description sommaire des bonnes pratiques de mise en œuvre........................... 34 8 2EME APPLICATION PIERRE : LES MORTIERS ET ENDUITS NON STRUCTURELS POUR MURS EN MAÇONNERIE DE PIERRE SECHE ......................... 36 8.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 37 8.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 37 8.1.2 Etat de l'art........................................................................................................... 39 8.1.3 Essais et études complémentaires réalisés........................................................... 39 8.1.4 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 41 8.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 41 8.2.1 Description des retours d'expérience des professionnels .................................... 41 9 1ERE APPLICATION DES BETONS DE CHANVRE : LE "MUR" .............................. 42 9.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 42 9.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances............ 42 9.1.2 Etat de l'art........................................................................................................... 44 9.1.3 Essais et études complémentaires réalisés........................................................... 44 9.1.4 Bilan des caractéristiques connues...................................................................... 57 9.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 59 9.2.1 Méthode suivie...................................................................................................... 59 9.2.2 Description des retours d'expérience des professionnels .................................... 59 9.2.3 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre............................................ 60 10 2EME APPLICATION DES BETONS DE CHANVRE : LE "SOL" ........................... 60 10.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 60 10.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances........ 60 10.1.2 Etat de l'art....................................................................................................... 61 10.1.3 Essais et études complémentaires réalisés....................................................... 62 10.1.4 Bilan des caractéristiques connues.................................................................. 72 10.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 73 10.2.1 Méthode suivie.................................................................................................. 73 10.2.2 Description des retours d'expérience des professionnels ................................ 73 10.2.3 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre........................................ 73 11 3EME APPLICATION DES BETONS DE CHANVRE : LES ENDUITS INTERIEURS........................................................................................................................... 74 11.1 CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES .................................................................. 74 11.1.1 Performances essentielles et paramètres déterminant ces performances........ 74 11.1.2 Etat de l'art....................................................................................................... 74 11.1.3 Essais et études complémentaires réalisés....................................................... 75 11.1.4 Bilan des caractéristiques connues.................................................................. 81 11.2 REGLES DE MISE EN ŒUVRE....................................................................................... 81 11.2.1 Méthode suivie.................................................................................................. 81 11.2.2 Description des retours d'expérience des professionnels ................................ 82 11.2.3 Description des bonnes pratiques de mise en œuvre........................................ 82 12 CONCLUSION............................................................................................................ 82 13 ANNEXES ................................................................................................................... 83 13.1 ANNEXE 1 : BIBLIOGRAPHIE "TERRE CRUE" .............................................................. 83 4 13.2 ANNEXE 2 : BIBLIOGRAPHIE "PIERRE" ....................................................................... 85 13.3 ANNEXE 3 : REFERENCES DES REGLES PROFESSIONNELLES D'EXECUTION D'OUVRAGES EN BETON ET MORTIER DE CHANVRE ..................................................................................... 86 13.4 ANNEXE 4 : BIBLIOGRAPHIE "BETONS DE CHANVRE"................................................. 86 5 1 Introduction Ce rapport présente les résultats du travail sur le projet "analyse des caractéristiques des systèmes non industrialisés". Les objectifs initiaux de ce projet étaient : − mettre en place des procédures permettant de valider/déclarer les caractéristiques technique, environnementale et sanitaire adéquates pour des systèmes faisant appel à une grande part de savoir-faire (ce que l'équipe projet entendait alors par système non industrialisé), − mettre en place des procédures de mise en oeuvre permettant d'assurer la qualité des ouvrages faisant appel aux systèmes étudiés en habitat neuf, en restauration et en réhabilitation d’ouvrages anciens, − réhabiliter certaines techniques de construction. Un des enjeux de ce projet était aussi de formaliser le passage du savoir-faire de l'oral à l'écrit. Pour arriver à ce résultat, il avait été proposé de : − définir une méthodologie générale permettant de collecter, analyser et valider les caractéristiques pertinentes des systèmes constructifs non industrialisés qui soit facilement utilisable par les entreprises et proposer des solutions pour permettre une adaptation des procédures d’évaluation technique, − appliquer la méthodologie à 3 filières (terre crue, pierres sèches et mortiers traditionnels, construction en chanvre) sur 8 applications ciblées (l'application servira à cadrer et valider la méthodologie) − amorcer la constitution d'une base de données sur les caractéristiques de ces techniques et systèmes (l’intégration de ces données dans des bases existantes comme INIES était envisagée), − mettre à disposition des informations facilitant l'intervention sur le bâti ancien en conservant son caractère patrimonial tout en respectant les exigences performancielles (techniques, environnementales, sanitaires et en matière de sécurité), − réaliser une synthèse de l'étude pour organiser la communication et la diffusion des résultats de l'étude notamment vers les professionnels (prescripteurs, entreprises) et aussi les assureurs et les bureaux de contrôle (la communication, elle même n'est pas incluse dans le projet) Au final, cette étude a permis de définir un cadre méthodologique général pour aborder l'évaluation des performances des systèmes constructifs non industrialisés. Ce cadre a été défini par retour d'expérience sur les huit applications étudiées en faisant appel à des retours terrain (enquêtes chantier, séminaires techniques avec des professionnels des techniques étudiées, consultation du comité de pilotage…), à des études bibliographiques et à l'analogie avec des procédures d'évaluation existantes. Ce cadre méthodologique fait l'objet de la première partie du rapport. Le projet a également permis de renforcer la connaissance sur des applications constructives : - de la terre crue (pisé, enduits intérieurs et torchis), - de la pierre sèche (murs poids, enduits et mortiers pour maçonnerie de pierre sèche), - des bétons de chanvre (mur, sol et enduits). 6 Ces 8 applications font l'objet de la suite du rapport. Enfin, le projet comprend une analyse particulière des caractéristiques environnementales des systèmes constructifs étudiés. Ce travail a consisté en la réalisation de huit analyses de cycle de vie. Certaines de ces ACV paraissent remplir les standards de qualité des normes ISO 14040 et NF P01-010. Elles permettront donc de rédiger la partie environnementale d'une fiche de déclaration environnementale et sanitaire (FDES). Ces FDES seront mises en ligne dans la base INIES. Les caractéristiques sanitaires des 8 applications étudiées n'ont pu être inclkuses dans le champ de l'étude. L'analyse environnementale fait l'objet de la dernière partie du rapport. Suite à la conclusion, des annexes reprennent l'essentiel des références bibliographiques utilisées pour cette étude. Dans ce rapport final, l'équipe projet a fait le choix de présenter une synthèse des travaux réalisés. Une présentation exhaustive des travaux (synthèses bibliographiques, enquêtes, séminaires, essais, calculs…) réalisés durant le projet était impossible. Les rapports intermédiaires contiennent l'essentiel de ces éléments volontairement mis de côté et les rapports d'essais sont disponibles auprès des équipes. Par ailleurs, il était dans l'esprit de ce projet de travailler en parallèle et en toute cohérence avec les autres projets en cours sur les systèmes étudiés (travaux sur les bétons de chanvre, la construction en pierre sèche…). Ces projets sont souvent cités dans ce rapport. Nous invitons le lecteur à compléter ces autres travaux pour avoir une vision plus précise des connaissances capitalisées sur les systèmes constructifs étudiés. 7 2 Cadre méthodologique général La cadre méthodologique général comprend : - de la terminologie, - des éléments de méthode généraux nécessaires pour aborder l'évaluation des caractéristiques de n'importe quel système constructif non industrialisé. 2.1 Terminologie 2.1.1 Système constructif non industrialisé Cette expression "complexe" a finalement été retenue pour couvrir l'ensemble des techniques/procédés constructifs que nous souhaitions voir couvertes par notre cadre méthodologique. Pour être qualifié de système constructif non industrialisé, un procédé constructif doit remplir les conditions suivantes : les performances de l'ouvrage réalisé doivent avant tout dépendre de la qualité de la mise en œuvre et donc du savoir-faire du compagnon, la technique constructive ne doit pas s'appuyer sur un produit manufacturé même fabriqué à l'échelle artisanale (petites séries), les matériaux constituants l'ouvrage doivent "arriver" sur le chantier uploads/Management/ dgaln-rapport-final-acsni-novembre-2011-pdf.pdf