Rapport d'activités 2024

Souveraineté et résilience

Projet " WOODSTONE "
Mur double sur COB

Mur double en briques apparentes sur construction à ossature bois.

Contexte du projet

La demande est croissante pour des projets multi-matériaux alliant structure bois et façade terre cuite. Pour compléter l’offre des solutions en techniques courantes déjà disponibles sur le marché, il est envisagé une solution avec un bardage en tuiles de terre cuite sur COB (Construction Ossature Bois) et CLT (Cross Laminated Timber).

 

Le  projet " WOODSTONE " s'inscrit dans le cadre de la construction durable et innovante, en proposant une solution multi-matériaux, combinant des matériaux biosourcés et géosourcés. Le projet vise à fournir des éléments techniques essentiels pour faciliter l'intégration de ces solutions dans le domaine traditionnel.

Projet " WOODSTONE "

Depuis 2022, une étude pour le développement d’une solution de mur double en briques de terre cuite sur COB, financée par l’institut Carnot MECD (Matériaux Équipements Construction Durable), a été menée par le CTMNC, en partenariat avec le FCBA (Centre technique industriel de la construction bois et ameublement) et l’institut de recherche Pascal.

Le projet " WOODSTONE " a eu pour objectif de fiabiliser la solution de murs doubles maçonnés sur support bois pour permettre son développement : l’enjeu fut d’apporter des éléments de justification par modélisation et essais, notamment sur la compatibilité de déformation entre les matériaux différents et les attaches anti-devers, et enfin sur la gestion de l’étanchéité à l’eau de l’ouvrage au niveau des percements du pare pluie et au pourtour de baie.

Partenaires techniques

Partenaires financiers

  • Institut Carnot MECD (Matériaux et équipements pour la construction durable)
  • CODIFAB (Comité professionnel de Développement des Industries Françaises de l'Ameublement et du Bois)
  • FFTB (Fédération Française des Tuiles et Briques).

Méthodologie du projet

Des justifications techniques de faisabilité du système constructif de mur double maçonné sur COB ont été réalisées. Pour cela, l’étude a porté sur 3 axes :

- Une modélisation du comportement de l’assemblage brique-mortier-attache,

- Une campagne d’essais, à cette même échelle, pour alimenter le modèle et valider les choix de matériaux,

- Une campagne d’essai à grande échelle, afin d’évaluer le système constructif dans des conditions proches de l’usage réel.

Il a également été décidé d’évaluer plusieurs solutions, en faisant varier ces composants du système constructif :

– le type de brique (pleines ou perforées),

– le type de montage (à joint épais ou semi épais),

– le type d’attache (filaire ou plate avec rail).

Afin d’alimenter les simulations numériques et de valider la compatibilité des éléments du complexe brique-mortier-attache, il a été nécessaire de caractériser par essais chaque élément du complexe, ainsi que le comportement aux interfaces du complexe. L’interface entre briques et mortier a été caractérisée par des essais de cisaillement sur des triplets de briques maçonnées. Le comportement des attaches dans le complexe a lui été caractérisé par des essais de traction et de compression des attaches montées entre deux briques maçonnées. Enfin, des essais complémentaires ont été réalisés pour étudier le détachement de l’attache plate avec le rail.

La calibration du modèle éléments finis a été réalisée sur la base de ces essais élémentaires en termes de rigidité et de résistance. Une fois le modèle validé, celui-ci a été utilisé pour une analyse paramétrique afin d’évaluer l’influence de différents paramètres sur le comportement mécanique des deux types d’attaches étudiés en traction et compression.

Enfin, pour évaluer la stabilité et la conservation de l’étanchéité à l’eau du système, plusieurs essais ont été réalisés sur des maquettes à grande échelle, représentative du système global. Tout d’abord, deux essais mécaniques ont été effectués : un essai de mise en parallélogramme et un essai de déplacement vertical différentiel. Ces essais ont été suivis d’un essai d’étanchéité à l’eau et de résistance au vent. Enfin, les maquettes ont été soumises à un essai mécanique simulant des conditions plus sévères, avec un déplacement vertical différentiel jusqu’à 30 mm, afin d’étudier le comportement du système sous forte sollicitation.

Enseignements

Les résultats permettent de valider les préconisations et conceptions envisagées pour un procédé de mur double maçonné sur ossature bois et CLT. Ce système constructif s’applique à des bâtiments à usage d’habitation, ERP ou bâtiments de bureaux ou industriels ayant jusqu’à trois niveaux (R+2) et de hauteur maximale de 10 mètres.

Un guide de conception sera élaboré en 2025 pour un parement en briques de terre cuite, fondé en pied et sur COB, destiné à des habitations de niveau maximum R+3 (1ère et 2ème familles) et les ERP/ERT avec plancher bas du dernier niveau inférieur à 8 mètres.

En savoir +

Laetitia BERTEL

Cheffe de projets – Service Produits et Ouvrages

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21/05/2025