La distribution des émissions de gaz à effet de serre et de la consommation d'énergie des bâtiments a été estimée à 30 % en phase de construction, 70 % en phase d'exploitation et d’entretien et 1 % en phase de démantèlement. Pendant la phase de construction, les matériaux utilisés représentent 56 % des émissions de CO2. Par conséquent, de nombreuses mesures sont prises en compte lors de la construction, telles que : l'émergence du concept de l’économie circulaire, le choix des matériaux à faible teneur en carbone, l’utilisation des déchets, l’utilisation de matériaux intelligentes, réutilisation des matériaux lors de la démolition.Ainsi, l'objectif de cette thèse est de développer des matériaux à faible impact environnemental. Des essais de caractérisation physique, chimique, hygrothermique et mécanique sont réalisés à différentes échelles. Un prototype sera créé et une preuve de concept sera créée pour vérifier l’efficacité des matériaux bas carbone développés dans cette thèse.Dans ce contexte, nous avons d'abord étudié le comportement de mélanges cimentaires incluant des sous-produits. Nous avons substitué le ciment par plusieurs déchets, à savoir les laitiers de ferronickel (FNS) associé à des coquilles de crépidule (CR) et des cendres volantes (FA) associés à des coquilles de crépidule. Des études mécaniques, thermiques ont été menés à la fois à l’échelle du matériaux (mortier et béton) et aussi sur un prototype à l’échelle du laboratoire. Les propriétés mécaniques du mortier avec une utilisation de FA-CR en substitution du ciment se sont avérées supérieures à celles du mortier et du béton ordinaires. Le prototype à base de ce nouveau matériau bas carbone a été développé pour surveiller le comportement hygrothermique avec des modèles des réseaux de neurones artificiels. Les résultats de l'expérience sur le risque de condensation et le développement de moisissures révèlent que le mélange de béton choisi peut empêcher la condensation.Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés aussi à la stabilisation de la construction en terre par un liant cimentaire et ensuite par un liant organique. Dans la première partie, nous avons étudié la pertinence de la boue de lavage de gravier et des coquillages comme matériau de construction en terre non cuite tout en utilisant des cendres volantes comme liant et stabilisateur cimentaire. Nos résultats montre que ce mélange conduit à une réduction de la porosité, une augmentation des performances mécaniques, une diminution de la conductivité thermique avec une capacité thermique spécifique plus élevée. Dans la deuxième partie, nous avons utilisé de la poudre d'algues comme stabilisateur de la bauge. Nous avons étudié l'impact de la substitution de la terre par de la poudre d'algues (liant organique). Pour ce nouveau matériau à base d’algues, nous avons observé une amélioration de la capacité de stockage de la chaleur et de la conductivité thermique sans impacter les propriétés mécaniques. Le développement du réseau neuronal artificiel pour prédire les propriétés hygrothermiques du prototype terre-algues-fibres a montré une bonne similarité entre les résultats expérimentaux et le modèle. Enfin, le mécanisme de stabilisation de la terre a été étudié à l'aide de techniques d'analyse microstructurale (DRX et spectroscopie Raman).