L'explosion démographique en Guyane entraîne une forte demande en logements.

Les coûts économiques et environnementaux de la construction en Guyane sont élevés, principalement en raison de l'importation de clinker, composant principal du ciment. Pour atteindre les objectifs européens de neutralité carbone, il est crucial de réduire notre consommation de ci ment, responsable de 8 à 9 % des émissions mondiales de CO2.

Les matériaux de construction en terre, appelés aussi bétons de terre, offrent une solution à faible empreinte carbone, particulièrement lorsqu'ils intègrent des additifs bio-sourcés. Ces matériaux ancestraux, principalement composés de sol inorganique, présentent de nombreux avantages : disponibilité locale, recyclabilité totale, confort hygrothermique et amélioration de la qualité de l'air des bâtiments. Cependant, ils peinent à s’imposer face au béton de ciment, ce dernier étant rapide à mettre en œuvre, peu coûteux, avec de hautes performances mécaniques, une grande durabilité et peu de variabilité. Par opposition, les matériaux en terre présentent des performances très variables en fonction des propriétés du sol, leurs processus d'industrialisation sont souvent complexes et leur résistance à l'eau est généralement faible.

Au cours de ma thèse, je me suis penchée sur ces trois grands obstacles freinant l’industrialisation et la généralisation de la construction en terre. Dans un premier temps, j'ai étudié les relations entre les propriétés des sols et les performances des matériaux en terre. L’étude a montré que les propriétés mécaniques des matériaux en terre réalisés avec des sols tropicaux de Guyane dépendent de leur teneur en oxyde de fer et d’aluminium, et peuvent être prédites par une mesure du pH du sol mesuré avec du chlorure de potassium (pH KCl). Dans un second temps, j'ai exploré divers additifs bio-sourcés pour leur potentiel dans une tech nique de construction émergente : la terre coulée. Cette technique permet de mettre en œuvre le béton de terre de manière similaire au béton de ciment : initialement le béton est fluide pour permettre le coulage dans un coffrage, suivi d'une phase de solidification permettant le décoffrage. Les résultats ont montré que des bio-additifs, extraits de bois (tannins) sont très prometteurs pour la terre coulée à base de sols tropicaux. Les tannins ont fluidifié les sols, ce qui a permis le coulage, et provoqué ensuite une solidification progressive grâce aux réactions chimiques avec les oxydes métalliques présents dans les sols tropicaux. Enfin, en m'inspirant des nouveaux matériaux à base de mycélium, j’ai développé un nouveau type de matériau en terre incorporant des additifs bio-sourcés et du mycélium de moisissure. Les résultats ont montré que l’utilisation de mycélium de moisissure pouvait considérablement augmenter la résistance à l’eau des matériaux en terre.

Les études présentées dans cette thèse ouvrent la voie à une meilleure compréhension et maîtrise de la formulation des matériaux en terre à base de sols tropicaux et de substances végétales.

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