Caractérisation d'éco-matériaux terre-chanvre en prenant en compte la variabilité des ressources disponibles localement

Characterization of Earth Hemp eco-building material by taking into account the variability of locally available resources

• Auteur / Autrice : Théo Vinceslas
• Direction : Thibaut Lecompte, Thibaut Colinart, Hélène Lenormand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Genie civil
• Date : Soutenance le 26/11/2019
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Dupuy de Lôme - Transformations et Agro-Ressources (Beauvais ; 2016-...)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude Morel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Emmanuel Aubert, Thierry Langlet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Construction en terre

Construction en chanvre

Rhéologie

Propriétés mécaniques

Propriétés thermiques

Éco-matériaux

Mots clés libres

Terre-allégée

Earth

Hemp

Hygrothermal performances

Mechanical performances

Light-hemp

Rheological characterisation

Résumé

Le projet de thèse vise à comprendre le comportement et mesurer les performances d'éco-matériaux isolants thermiques à base de chènevotte et de terre crue, en vue de produire un matériau à faible impact environnemental. Le premier enjeu de cette étude se situe dans la représentativité des résultats, au regard de la variabilité des constituants. 28 terres, collectées à travers la Bretagne et la Normandie, et trois chanvres, ont été caractérisés. Les paramètres de caractérisation y sont étudiés selon plusieurs méthodes que l’on souhaitera comparer. Parmi les 28 terres, 6 ont été choisies pour représenter l’ensemble et fabriquer des échantillons. Ensuite, les barbotines, mélange de terre et d’eau, sont étudiées afin d’établir des liens entre constituants de la terre et comportement rhéologique. La compréhension de ce comportement rhéologique nous permet alors de proposer des tests de chantier. Enfin, les échantillons fabriqués permettent d’étudier l’influence de la variabilité des constituants sur les performances mécaniques en compression et sur les performances hygrothermiques de stockage et de transfert (chaleur/vapeur d’eau) du terre-chanvre. Le projet de thèse s'inscrit dans un projet de recherche plus large, intitulé ECO-TERRA. L’étude des liens entre variabilité des constituants et performances de l’isolant a pour but, à travers ECO-TERRA, de permettre la valorisation des ressources disponibles localement.

This PhD thesis aims to understand the behaviour and measure the performance of thermal insulating eco-materials consisting in hemp shiv and raw earth, in order to produce a lowenvironmental- impact material. The first issue of this study is the representativeness of the results, with regard to the variability of the constituents. 28 earth, collected across Brittany and Normandy, and three hemp shiv, were characterized. The characterization parameters are studied using several methods that will be compared. From these 28 earths, 6 were chosen to represent the whole and produce samples. Then, the slip, a mixture of earth and water, is studied in order to establish links between the earth constituents and its rheological behaviour. To understand this rheological behaviour allows us to propose on-field tests. Finally, the manufactured samples allow to study the influence of material variability on the mechanical performances in compression and on the hygrothermal storage and transfer (heat/water vapour) performances of the earth-hemp. The thesis project is part of a larger research project entitled ECO-TERRA. The study of the links between material variability and performances of the insulation is intended, through ECO-TERRA, to enable the development of locally available resources.