Poussière de roche et grain de vie, l’argile est une substance aux multiples applications industrielles, médicales et cosmétiques. C’est aussi le ciment de la terre, matière d’architecture pour le tiers des habitants du globe.
(1) La variété des matériaux de construction n’a d’égale que la variété des réalisations architecturales. Parmi ces matériaux, le plus fréquent n’est pas celui qu’on croit. La construction en terre crue fournit à l’heure actuelle un abri à près de 30% de la population du globe et cette proportion ne diminue pas. 20% des œuvres architecturales inscrites au patrimoine mondial de l’UNESCO sont des constructions en terre.
(1-4) Tous les continents ont vu le développement de cette architecture
vernaculaire, puisant sa substance sur le site même de construction
: l’Afrique (2 : Maroc ; 1 : Togo),
l’Asie (3 : Chine ; 4 : Iran), l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud, l’Europe et, en particulier, la France, qui a vu des régions entières comme le Dauphiné se couvrir de maisons en pisé.
(5) La construction en terre est tout sauf une technique dépassée.
Dans certaines régions du monde, le confort qu’elle apporte
et son caractère écologique en fait un mode d’habitat,
neuf ou rénové, privilégié et prisé
(5 :une maison neuve en Nouvelle Zélande).
(6-7) La terre n’est pas seulement matériau de construction.
C’est aussi une matière de décoration infiniment poignante,
en particulier en Afrique subsaharienne.
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(9) Plutôt que de parler de terre, c’est de « béton de terre » qu’il conviendrait de parler. A l’instar du béton de ciment, la terre est en effet un assemblage de granulats divers (cailloux, graviers, sables, limons ou silts) qui doit sa cohésion à une colle qui n’est pas le ciment mais l’argile, la fraction la plus fine du sol.
(8) La terre, couche superficielle ultime de notre globe est un mélange
complexe de grains minéraux dont la taille va le plus souvent du
domaine centimétrique au domaine micrométrique ou même
en deça. Fruit de l’altération des roches, elle est
aussi, lorsqu’elle est fertile, le siège d’une intense
activité biologique. C’est à l’agriculture que
ce milieu minéral et vivant doit être réservé,
la construction se contentant alors des couches légèrement
plus profondes, exemptes de vie. Compactée, la terre permet de
construire des murs solides, isolants, réservoirs thermiques et
esthétiques.
(10-13) La question est donc : quelles sont les forces qui permettent
à ce mélange de présenter des résistances
mécaniques permettant de construire, comme au Yemen, des immeubles
de plusieurs étages ? Sont-ce des forces capillaires comme dans
un château de sable ? L’eau est pour la matière en
grains la colle la plus simple qui soit. Dès qu’elle est
présente, un tas de sable prend des allures de gratte-ciel.
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11 Et la cohésion du tas est d’autant plus forte que les grains sont petits.
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Construire une paroi verticale
avec du sable sec est impossible. "L'angle de talus reste faible"
(en haut).
Si le sable s'écoule dans de l'eau, la montée capillaire verticalise
aussitôt l'édifice (en bas).
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Avec un peu d'eau, il est même possible d'assembler un collier de perles sans fil, ici des billes de polystryrène liées entre elles, juste par de petits ponts capillaires.
(14-16) L’argile (ou plutôt, « les argiles »,
14), colle de la terre, fonctionnerait-elle sous le même principe
? Avec leurs grains microscopiques en forme de plaquettes, certaines argiles,
comme le kaolin par exemple (15), semblent avoir la forme et la taille
idéales pour maximiser les forces capillaires et être la
colle parfaite, tout en pouvant glisser les unes sur les autres et donner
la plasticité recherchée par le céramiste (16).
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15 
16 Des plaques de verre humide collent entre elles, mais glissent facilement les unes sur les autres, comme les plaquettes de kaolin.
(17-20) D’autres, comme les smectites (17) sont constituées
de feuillets tellement minces et flexibles qu’avec très peu
d’argile dans de l’eau, on arrive à faire des pâtes
très visqueuses (18) ou même des gels (19). En synthétisant
ces argiles en laboratoire, on arrive à les rendre suffisamment
pures pour les gels deviennent transparents (19). Ces pâtes et ces
gels sont des milieux mi-solides, mi-liquides, qui peuvent se fracturer
comme du verre ou s’écouler de manière très
instable lorsqu’on essaie de les envahir en y injectant un autre
fluide (20).
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Ecoulement d'eau colorée dans une fine couche d'argile entre deux plaques de verre.
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(21) Ces mêmes smectites ont une autre particularité : leurs
particules sont électriquement chargées. Elles migrent donc
dans un champ électrique. Elles peuvent échanger des ions
et servir d’adoucisseur d’eau, de dégraissant ou de
shampoing. En présence d’eau, elles gonflent comme certains
polymères et elles serviront sans doute un jour à confiner
nos déchets radioactifs.
(22-23) Mélangées à du sable, les argiles assurent
la cohésion du mélange par des forces capillaires dans le
cas du kaolin,
Tiré de la thèse de David Gelard
par des forces électriques dans le cas des smectites. Le mécanisme de la cohésion est alors étonnamment proche de celui qui est à l’œuvre dans le ciment.
(25) Poussière de roche et grain de vie, l’argile établit
avec l’homme et avec les enfants en particulier une relation charnelle.
Quoi d’étonnant à ce qu’elle soit par excellence
matière de sculpture et qu’elle soit aussi matière
d’architecture pour le tiers des habitants du globe.
(26) Remerciements
Expériences : L’exposé sera émaillé d’une douzaine d’expériences souvent contre-intuitives, comme la construction d’un château de sable sous l’eau par exemple.