Composée à 90% de matériaux en terre crue, cette voûte de 6m de long est construite avec la technique de la « voûte nubienne ».

Développée dans le sud de l’Egypte, cette technique ancestrale permet de construire des toitures voûtées sans supports (cadre, gabarits…) et donc sans bois ou matériaux perdus. (voir les liens internet en bas de page pour en savoir plus)

Les carrières du boulonnais, voisines du site de Chênelet, produisent chaque année des centaines de milliers de tonnes de FAC (Fines Argilo Calcaire), un déchet ultime issu du lavage des roches, difficilement valorisable. Ces FAC restent un produit mineral naturel riche en argiles. Le Chênelet les valorise déjà depuis plusieurs années en fabricant des BTC (blocs de terre comprimée) destinées à la construction de logements sociaux sains, confortable et à charges maitrisées. Ce projet de voûte nous a permis de:

• Réaliser des chantiers participatifs sur le site de Chênelet
• Valider l'utilisation des BTC en temps que matériaux de construction porteur, en extérieur
• Expérimenter des nouvelles techniques de mise en oeuvre des BTC : Technique de la voute nubienne (sans ceintres, ni coffrage)
• Développer d'autres techniques utilisant l'argile des carrières : pisé, enduit, béton de chanvre...

• Longueur : 6 m
• Largeur : 4 m
• Hauteur : 2,8 m (point le plus haut)
• Surface utile: 17m²
• Nombre de BTC "épaisses" 295x140x85 : 2000
• Nombre de BTC "fines" 295x140x55 : 1350
• Soit 23t de matériaux à base de terre

Les étapes du chantier & les techniques mises en oeuvre

 1. La conception

La forme choisie est celle de la voute « égyptienne » qui a les proportions suivantes : 

Elle permet de facilement tracer la forme de la voûte sur un support, à partir de cordeau, sans mesures compliquées.

Pour assurer la stabilité de la voute, il faut faire varier son épaisseur. Deux briques en épaisseur jusqu'à 1,70m de hauteur puis une seule épaisseur de brique avec la technique nubienne : sans ceintres, directement sur le mur du fond.  Voir ci-dessous.

2. Les fondations

Les fondation de la voute sont en pisé stabilisé. Une technique constructive basée sur l'utilisation de la terre, à laquelle on ajoute souvent : des graviers, du sable et un stabilisant; ici nous avons utilisé de la chaux et du ciment (respectivement 3 et 4 %) pour rendre l'ensemble résistant à l'eau.

Nous avons réalisé plusieurs tests "grandeur nature" pour déterminer le meilleur mélange :

La mise en œuvre sur le chantier s'est faite à l'aide d'une pilonneuse thermique:

3. Le soubassement

Le soubassement est la partie basse du mur, entre la fondation et le début du mur en terre de la voute. Il a un rôle structurant et fait barrière contre les remontées d'eau par capillarité.

Le chaînage

Le chaînage est une partie du soubassement. Pour plus de sécurité, le bâtiment est "ceinturé" grâce à un chainage en béton armé, coulé entre 3 rangs de briques de terre cuite. C'est la partie du bâtiment qui est la moins "écologique" mais le chaînage permet de mieux répartir la poussée de la voute sur l'ensemble des fondations et de prévenir d'éventuelles déformations liées à des mouvements de terrain.

La barrière hydrofuge

La terre, même stabilisée, a tendance à absorber l'eau contenue dans les matériaux avec lesquels elle est en contact. Le soubassement doit être réalisé de façon à éviter que les murs de la voûte n'absorbent toute l'eau des fondations… Pour cela, nous avons appliqué, sur tout le pourtour du soubassement, une couche de 15mm de ciment hydrofuge. (ciment mélangé avec un agent hydrofuge qui le rend étanche)

4. Les Briques de terre comprimée (BTC)

Les BTC sont fabriquées à Chênelet depuis maintenant une dizaine d'années. La construction de la voûte nous a permis d'expérimenter de nouveaux mélanges, plus riches en argile (FAC) et stabilisés à la chaux pour une utilisation extérieur.

5. Voute: partie basse

La construction de la voûte se fait en deux étapes.

Dans un premier temps, pour la partie basse, on maçonne les briques à l'horizontal comme pour un mur classique mais on commence déjà à décaler les rangs légèrement vers l'intérieur de façon à donner un début de forme arrondie. Pour cela, on se sert de gabarits placés de chaque côté des murs, entre lesquels on tend des cordeaux. Cela permet de respecter à la fois l'altitude, l'horizontalité et le décalage de chaque rang de briques.

Cette première partie du mur s'arrête avant que l'on dépasse le centre de gravité de cette portion (à peu-près à 1,70 m)

6. Voute nubienne

Avant de commencer la mise en œuvre de la technique de la voute nubienne, il faut avoir un support de fond sur lequel on va venir "coller" les briques. Pour cela, on continue à maçonner les deux murs latéraux de la voute.

On peut alors commencer la construction de la voûte à proprement parler.

On construit la voûte rang après rang en venant "coller" les briques sur le rang précédent. C'est la technique de la voûte nubienne :

Chaque rang de brique est fermé grâce à une clef de voute.

Des cordeaux sont tendus d'un côté à l'autre de la voûte pour lui donner sa forme.

Le fait d'avoir deux murs latéraux permet d'avancer les deux côtés de la voute en même temps :

Quand l'espace entre les deux portions de voute est trop restreint, on pose les briques verticalement pour fermer la voûte :

7. Enduits et dalle en chanvre

Ce projet nous a aussi permis de mettre en œuvre les techniques de construction "chanvre", à savoir le corps d'enduit et la dalle en béton de chanvre.

Le corps d'enduit en béton de chanvre

L'enduit se compose de 3 couches successives : un badigeon, un corps d'enduit, un enduit de finition.

Le corps d'enduit, à base de liant et de chénevotte de chanvre, est projeté à la truelle sur une épaisseur de 30mm. Cela permet de rajouter une fine couche "isolante" sur les BTC.

La dalle en béton de chanvre

De la même façon, la dalle de la voûte a été réalisée en béton de chanvre lors d'une séance de formation :

 8. Enduit de finition

L'enduit de finition est la dernière couche d'enduit, c'est celle qui est soumis directement aux intempéries et qui doit donc être traitée avec beaucoup d'attention.

Nous avons réalisé l'enduit de finition avec un mélange de sable, de chaux et de PMK100. Le PMK100 est un liant "écologique" en cours de développement par les carrières du Boulonnais. Nous avons profité du cadre de ce chantier expérimental pour faire des essais d'enduits avec ce matériau.

C'est le PMK100 qui donne à l'enduit une teinte proche de celle de la terre cuite.

Quelques liens intéressants

• Hassan Fathy : architecte egyptien, il a redécouvert la technique de la voute nubienne et l'a mise en oeuvre dans des villages égyptiens. en savoir plus
• Association "La Voûte Nubienne" , pour des toits de terre au Sahel
• Auroville Earth Institute, centre de recherche et développement, formation... sur un grand nombre de techniques constructives en terre.

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Ce projet a été rendu possible grâce au soutien financier de l'Union européenne et de la région Nord Pas de Calais.