Terra crua , ou material terrestre , são os termos usados para se referir à terra, usada com pouca transformação, como um material. O termo terra bruta, acima de tudo, permite marcar a diferença com a terracota . Na arte, como na construção contemporânea, o material de terra é de fato mais comumente encontrado em sua forma queimada, cerâmica , cerâmica, tijolos de terracota, ladrilhos, ladrilhos, etc.
Na construção, os termos usados são numerosos, mas todos designam um material básico que consiste em uma pasta ou lama contendo mais ou menos argila ou lodo - o que os antigos chamavam de argila - possivelmente desengordurado com areia e fibra. Feno , palha ou outro vegetal fibras , com a adição de diferentes materiais que irão modificar suas propriedades (cal, urina de gado, etc. ). Este material é usado como uma argamassa ou é aplicado como um gesso ( argamassa de terra ), utilizado para encher um quadro ( espiga , alvenaria , bousillage , etc ); às vezes é empilhado ( sabugo ), caixotado ( taipa , concreto de terra, etc. ), cortado ou modelado na forma de tijolos de barro ( adobe , tijolo de barro , tijolo de barro comprimido , etc. ) ou simplesmente pisoteado no solo ( compactado terra ).
Na literatura técnica e científica, além do termo "material terrestre", o nome concreto terrestre parece prevalecer.
A terra crua tem a vantagem sobre a terracota de ser menos dispendiosa em energia e menos poluente. Tende a se diluir em água, porém deve ser protegido de fontes de umidade. A terra crua é valorizada por suas propriedades reguladoras de temperatura e umidade.
A terra crua é um material mineral granular, composto de matéria sólida, líquida e gasosa. A fração sólida consiste em grãos: seixos (tamanho expresso em centímetros), cascalho (de 20 mm a 5 mm ), areias (5 mm a 0,06 mm ), silte (0,06 mm a 2 µm ), argila , que são plaquetas em vez de grãos (tamanho inferior a 2 µm ) e óxidos de metal com propriedades corantes (tamanho também inferior a 2 µm ). A fração líquida é composta por água e corpos orgânicos e minerais dissolvidos nessa água. A fração gasosa é composta de nitrogênio , oxigênio , dióxido de carbono , bem como gases da vida presentes na terra ( hidrogênio , metano , etc. ). Como as frações líquida e gasosa sofrem modificações muito rápidas, um solo é tradicionalmente caracterizado por sua fração sólida, o que resulta no estudo de seu tamanho de partícula .
Ao usar terra bruta para construir uma estrutura, a fração líquida deve ser levada em consideração com tanta atenção quanto a fração sólida. Os limites entre os principais “estados de água” (sólido, plástico, líquido) são determinados pelo chamado teste de limite de Atterberg : na presença de muito pouca água, a terra pode ser compactada em cofragem (técnica de taipa ), quando gradualmente adicionado, passamos para um material plástico e maleável (moldagem em pequenas formas de madeira para formar tijolos ), depois para uma terra viscosa (usada como argamassa de terra ou como gesso ) e finalmente para um líquido, misturado na forma de uma pasta com fibras como palha ou aparas de madeira.
Composto essencialmente por agregados (seixos, cascalho, areias e sedimentos) e um ligante (a pasta formada por argilas e água), a terra bruta faz parte da família do concreto ( concreto de terra ) ao lado do concreto de cimento . É um dos materiais compósitos mais antigos .
A densidade está relacionada à quantidade de gás material presente no solo. Varia de 1.200 kg / m 3 a 1.600 kg / m 3 para solo solto (em uma pilha de solo, por exemplo). Este valor aumenta após a implementação por compactação ( taipa, por exemplo). Uma densidade de 2.000 kg / m3 é então tipicamente obtida .
As misturas de palha corrigidas são mais leves, em solo-palha , a densidade é de 300 kg / m 3 a 1.300 kg / m 3 .
A terra crua é um material semelhante ao concreto. Do ponto de vista mecânico, funciona como este, apenas na compressão ; os valores de resistência à tração, flexão e cisalhamento são muito baixos. A terra implementada de forma monolítica (taipa, sabugo) geralmente tem uma resistência à compressão de cerca de 20 kg / cm 2 ( 2 MPa ). Os elementos de alvenaria (adobes) possuem resistências à compressão que podem variar de 20 kg / cm 2 a 50 kg / cm 2 ( 2 MPa a 5 MPa ). A adição de elementos fibrosos (palha por exemplo) permite conferir à mistura uma certa resistência à tração, flexão e cisalhamento, mas mesmo assim é desprezível.
Ao contrário da crença popular, a terra não é um material isolante . Por outro lado, possui excelente inércia térmica . Isso resulta em uma regulação das diferenças nas temperaturas interiores (no verão, em um habitat de terra crua, é mais frio durante o dia porque a parede esfria à noite, tornando isso fresco durante o dia). Aqui estão alguns valores, para solo a 1.500 kg / m 3 :
Assim, uma lama a 2000 kg / m 3 tem uma capacidade de calor de 1800 kJ / m 3 . ° C .
Todas as civilizações conheceram, antes do uso da terracota, a cerâmica feita de terra crua.
Um solo argiloso destinado à culinária é freqüentemente chamado de "argila" ou "argila". Dependendo do destino, recebeu vários nomes: argila de forno , argila de tijolo , argila de cachimbo , argila de oleiro, argila de porcelana ( caulim ), etc.
A terra bruta tem sido usada na construção há milhares de anos e cerca de 30% da população mundial vive em estruturas de barro, especialmente em países em desenvolvimento. Pouco se sabe sobre a história da construção em terra, muitas vezes ofuscada pela atenção dada no Ocidente à pedra ou madeira, materiais considerados mais "nobres". A terra é, no entanto, associada às eras decisivas da revolução urbana em todas as áreas geográficas, pela maioria das civilizações ( civilização do Vale do Indo , civilização mesopotâmica , cultura Mochica , etc. ).
De acordo com as estatísticas Estabelecido há quase quarenta anos, um terço da população do planeta ocupa casas projetadas em arquitetura de barro espalhadas por cinco continentes em áreas urbanas e rurais. A Unesco acredita que esses números devem ser revisados para cima (50% da população mundial em 2020). a Lista do Patrimônio Mundial da UNESCO identifica 70 sítios históricos, arqueológicos e arquitetônicos de lama, que representam 10% desse patrimônio.
Os vestígios mais antigos de uso de terras em construção datam de 10.000 anos, em Jericó e Mureybet (Síria). A técnica utilizada é então o empilhamento de pães de barro moldados à mão. 8.500 anos atrás, o tijolo de barro apareceu no site Çatal Höyük na Anatólia . Então, 7.000 anos atrás, a arquitetura de barro apareceu com as obras de fortificação; siga o aparecimento de cúpulas há 6.500 anos, templos monumentais e cidades-templo há 5.000 anos com a Suméria.
Na arquitetura chinesa , as primeiras construções de barro foram habitações em cavernas, escavadas na terra há 7.000 anos. As fortificações de taipa surgiram pela primeira vez há 3.500 anos. Com a dinastia Han, surgiram as primeiras fortificações de adobe. Esta tradição de adobe continua, conhecemos em particular os tulous , habitats dos Hakkas , constituídos por uma enorme parede de adobe no interior da qual se instala uma verdadeira pequena cidade, e alguns exemplares ainda habitados. A taipa ainda é usada para construção.
Na Arábia , a cidade iemenita de Shibam e sua arquitetura de tijolos de barro estão na Lista do Patrimônio Mundial da Unesco .
No Afeganistão , um centro de pesquisa de materiais terrestres foi inaugurado em 2014. Nascido de uma parceria de sucesso entre a Embaixada da França e a associação Darah no Afeganistão, está localizado no site da Universidade Politécnica de Cabul.
No continente americano , a vida nômade de grupos de caçadores-coletores durou vários milhares de anos antes do início da agricultura. Foi na América Central que o cultivo do milho levou à criação das primeiras aldeias e ao nascimento do urbanismo em torno dos centros religiosos. O habitat parece ter sido um sistema aberto de pequenas casas quadrangulares erguidas em materiais leves, madeira e sabugo ou bolas de barro, coberturas em folhas de palmeira. O uso de tijolos de barro aparece entre500 AC J.-C. e 600 abr. J.-C.Civilizações pré-colombianas também usaram terra bruta. Um dos exemplos mais conhecidos é o Chan Chan , no Peru, um grande complexo de doze palácios construídos em uma área de 20 km 2 à beira do oceano. Em Taos , as moradias empilhadas dão uma forma de pirâmide escalonada. As paredes de adobe são rebocadas com terra misturada com palha finamente picada, bolas de terra lançadas e alisadas à mão. Os tectos das vigas são cobertos por ramos de taipa no topo. Esse habitat elaborado serviu de modelo para a arquitetura de adobe hispano-mexicana que mais tarde foi reutilizada no sudoeste dos Estados Unidos . Hoje, o tijolo e o adobe estão associados ao desenvolvimento da arquitetura solar nessas regiões.
Foi na África que a civilização egípcia floresceu por quase três milênios. No início dos assentamentos de sites Merimde e Fayoum (Delta do Nilo), datada V th milénio aC. AD , corresponde a um habitat de juncos e ramos de acácia revestidos de argila ou preenchidos com torrões de terra. O material é modelado e então moldado em tijolos brutos que secam ao sol.
O desenvolvimento da construção em lama abrange todo o continente africano, produzindo diversidade e riqueza arquitetônica excepcionais. Estes incluem Arquitectura sudanês mesquitas (mesquitas de Timbuktu , de Djenné , XIII th e XIV th séculos). A terra crua continua a ser um importante material de construção na África, mesmo que sua imagem seja severamente degradada.
É de acordo com o terreno que iremos adaptar as técnicas. No campo da arquitectura de terra, duas tendências se cruzam, a procura de novos produtos que respondam às exigências do desenvolvimento sustentável com vista à industrialização e comercialização e o sector do artesanato que defende a terra como meio ancestral de construção. Na Argélia, desde 2012, o Centro Argelino para o Patrimônio Cultural Construído na Terra (CAP-Terre), localizado em Timimoun, na wilaya de Adrar, tem defendido o retorno à arquitetura e construção em terra.
As instituições mais antigas da Europa são datados VI th milênio. O habitat primitivo na Tessália é feito de vime de madeira e argila, então evolui para grupos de construções quadradas em tijolos de barro. Não foi até a Idade do Iluminismo para observar um retorno gradual aos enormes habitats de terra crua (adobe, sabugo). Este renascimento deve-se, sem dúvida, a François Cointeraux , que escreveu mais de setenta fascículos sobre o tema taipa. Este retorno em vigor da terra bruta preocupou não só a Europa, mas todo o mundo. A terra bruta será usada até o rescaldo da Segunda Guerra Mundial, depois será abandonada para soluções mais rápidas a serem implementadas, na emergência da reconstrução. No entanto, o património constituído até então hoje representa um número considerável de edifícios, especialmente rurais, em certas áreas (na França , os vales do Saône e do Ródano, Dauphiné, Auvergne, Borgonha, Bretanha, Normandia, o Sul de Toulouse).
O interesse hoje demonstrado pelo material em alguns países europeus ( Alemanha , Holanda , Dinamarca , França) data do início da década de 1980.
Terra crua é uma alternativa para uma indústria de assentamento de tijolos que consome muita energia. Os custos de fornecimento de energia às olarias também estão levando certas olarias a uma conversão inevitável na fabricação de tijolos de barro.
A França tem várias tradições de argamassa de lama de tijolo de lama ( adobe ) de lama para chafurdar e adobe .
Após as duas guerras mundiais, a maioria desses carpinteiros sendo designados para o corpo de marceneiros e tendo sido dizimados, o know-how associando estrutura e enchimento de terra bruta (sabugo, alvenaria ) foi em grande parte perdido.
De acordo com uma estimativa da National Housing Improvement Agency , no início da década de 1980, a terra bruta representava cerca de 15% do patrimônio arquitetônico francês, uma parcela correspondente a 10% da habitação (ou seja, mais de dois milhões de pessoas, respectivamente). Edifícios e 2.400.000 unidades habitacionais). É particularmente utilizado em quatro grandes regiões: Rhône-Alpes usa taipa para as suas casas em terra de carga (o solo desta região, com a sua granulometria homogénea, presta-se a isso), o Sudoeste (onde o terreno tem pedrinhas) favorece o adobe , o sabugo é predominante em Nord-Pas-de-Calais e seu solo argiloso, o sabugo é característico da Bretanha .
O Domaine de la Terre ou Village Terre , criado em 1985 na nova cidade de L'Isle d'Abeau em Isère (o local hoje é na cidade de Villefontaine ), é um exemplo de um conjunto arquitetônico contemporâneo feito de edifícios de adobe (terra crua). O projeto, realizado pelo OPAC , o Estabelecimento Público de Planejamento da Cidade Nova e o Centro de Pesquisa e Aplicação da Terra ( CRATerre , hoje um laboratório de pesquisa vinculado à Escola Nacional de Arquitetura de Grenoble ) teve uma dimensão de promoção arquitetônica e técnica pesquisas ligadas a este método de construção. São 65 unidades habitacionais de baixo custo divididas em doze blocos. O complexo compreende 45% de moradias de adobe, 45% em blocos de terra compactada e 10% em terra de palha. Esta conquista foi classificada desde 2008 entre os 45 tesouros do desenvolvimento sustentável na região de Rhône-Alpes.
A construção em terra bruta apareceu com os primeiros colonos. Todas as técnicas foram usadas inicialmente, mas hoje, duas particularmente prosperam: adobe e adobe. O australiano é hoje o país que construiu o mundo usando essas técnicas. Em algumas regiões, 20% do estoque habitacional está em adobe.
A restauração do patrimônio é uma oportunidade para reconstruir edifícios ou partes de edifícios “à maneira antiga”. Casas particulares também são construídas por ou para entusiastas da autenticidade. A construção de terrenos é uma das técnicas de autoconstrução, que permanece muito marginal nos países ricos. Alguns têm como objetivo aproveitar as qualidades de conforto e energia de uma casa de barro, às vezes incluindo obras públicas.
Organizações (Regiões, Estados, Europa, Unesco, etc. ) têm dedicado fundos à pesquisa sobre essas técnicas e à disseminação de conhecimentos relacionados. A herança terrestre bruta na Europa e o número de novas construções são notavelmente menores do que na América do Norte.
Na China, desde os anos que se seguiram ao terremoto de Sichuan em 2008 , uma nova geração de arquitetos - incluindo a agência Onearth Architecture - tem recorrido à construção em terra ( argila moldada ou tijolos de terra compactada montados), assim como usam materiais regionais e construção tradicional métodos em outras circunstâncias, como na aldeia de Macha, Xian de Huining , Gansu . Os aldeões podem chamá-la para projetos que lhes dizem respeito, e eles levarão seu trabalho e seu conhecimento para a realização. Da mesma forma, um tijolo oco foi utilizado para a reconstrução dos edifícios destruídos pelo terremoto, a partir dos destroços triturados e comprimidos com palha, pelos arquitetos Jiakun, o tijolo renascido .
Atualmente, a crescente demanda por materiais na indústria da construção tem resultado em um grande consumo de recursos naturais, na escassez desses mesmos recursos e no aumento do preço dos materiais de construção. 40% da energia global atual também é consumida pela indústria e pelo setor de construção, que também contribui com 1/3 do total de emissões de gases de efeito estufa, tanto em países desenvolvidos quanto em desenvolvimento. A terra pode ser considerada uma dessas matérias-primas sustentáveis, com baixo consumo de energia e baixo impacto ambiental, que permite responder às novas exigências de uma construção sustentável e acessível e que cumpre os padrões de conforto hoje exigidos.