Matériaux biosourcés

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La question du développement durable, en particulier dans sa dimension environnementale est aujourd’hui un paramètre fondamental pour développer un matériau de construction ou valoriser les matériaux en général.

En effet, le secteur du bâtiment occupe de 25% à 40% de la totalité de l’énergie consommée dans les pays de l’OCDE. Il est responsable d’un tiers des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Les enjeux tant environnementaux (urbanisation croissante, diagnostic de sols pollués, caractérisation des sites industriels, potentiels des sols agricoles,…) qu’économiques (gestion patrimoniale, diagnostic d’ouvrages en service, caractérisation en place des matériaux) font que les matériaux biosourcés sont de ce fait une cible idéale en matière d’éco-innovation pour améliorer nettement le traitement des problèmes environnementaux.

Le plateau ECOGRAFI propose une large palette de services pour aider à la mise au point de solutions à faible impact environnemental. Pour répondre à ces problématiques, les questions scientifiques et industrielles concernent :

La caractérisation des matériaux grossiers

Un grand panel végétaux est disponible pour constituer des granulats après opération de broyage. Nous disposons des outils de caractérisation de ces granulats pour par exemple en vérifier la conformité pour un usage « bâtiment » :

  • Granulo-morphologie par tamisage mécanique et/ou par analyse d’image
  • Propreté (Taux de poussières, Taux de fibres résiduelles)
  • Densité absolue et apparente
  • Comportement hydrique (dynamique d’absorption d’eau à court et long terme)
  • Composition chimique de surface (FTIR), pH, Couleur
  • Conductivité thermique

La formulation, mise en œuvre, compatibilité et comportement de matériaux biosourcés

La création de nouveaux matériaux de construction écologiques nécessite d’évaluer leurs performances tant mécaniques que thermiques, hydriques et acoustiques mais également la durabilité de ces performances dans le temps, afin de pouvoir répondre aux règlements et normes en vigueur dans ce domaine et pouvoir quantifier leur durée de vie.

Le comportement d’interfaces des constituants

Le développement de matériaux nécessite l’assemblage de plusieurs constituants (granulats végétaux), liants (bio-colles, mortiers d’origines diverses) dont les propriétés peuvent être variables et antagonistes. Il est donc nécessaire d’étudier la rhéologie de ces constituants primaires mais également leur association ou leur assemblage afin de mieux connaître les propriétés finales des matériaux et de définir les conditions de préparation et de mise en œuvre de ces matériaux.

Le comportement des matériaux sous conditions environnementales variables

Un aspect important des matériaux de construction est qu’ils sont soumis à des variations de conditions environnementales (température, hygrométrie, etc.) cycliques et sévères et qu’ils doivent conserver leurs propriétés sous ces conditions. Il est donc nécessaire d’étudier leur caractéristiques sous ces différentes conditions et de les concevoir de telle sorte qu’ils puissent être utilisables pour ces conditions. Concernant les matériaux à bases de fibres végétales, cet aspect constitue une condition sine qua non pour assurer leur viabilité technique et économique.

Caractérisation hygrothermique d’un module de mur. La cellule thermique est utilisée pour mesurer les transferts thermiques au travers d’une paroi plane verticale. De part et d’autre de la paroi se trouvent les zones “chaude” et “froide” de la cellule.