MOUSSES MINÉRALES À PERFORMANCESOPTIMISÉES - C. BAUX (Annales du bâtiment et des travaux publics, 2011)
Les techniques d’isolation de bâtiments anciens par l’extérieurpar des systèmes autoporteurs ou la constitution de paroismonocouches thermiquement performantes imposent ledéveloppement de matériaux présentant un bon compromis entreperformances mécaniques et performances thermiques.L’évolution du contexte réglementaire visant à réduirel’utilisation de certains composés fibreux minéraux (fibre deroche, laine de verre) et composés polymères (résines polyester,polyuréthane) doit également être prise en compte lors de laconception d’un système novateur.Outre les éco-matériaux tels que les bétons de chanvre, de roseau,de lin, de bois le développement de mousses minérales constitueune alternative qu’il convient de reconsidérer.L’occlusion d’une bulle gazeuse dans une matrice minéralerepose sur un équilibre entre la fluidité du mélange lors de saréalisation, la tension de surface, l’état de pression, la massevolumique. Les principes physiques conduisant à la formation detelles structures sont rappelés.Dans un deuxième temps différents systèmes de production demousses minérales sont passés en revue. Dans de tels systèmes,le caractère alvéolaire des mélanges minéraux est obtenu à l’étatfluide en induisant la production d’un gaz, en obtenant lastabilisation par un tensio-actif, en modifiant l’occlusion d’air... Trois modes de production de mousses alvéolaires sont ensuitecomparés. Ils sont appliqués au cas du gypse. La connectivité desbulles, les conditions de cristallisation et d’orientation de lamatrice minérale sont étudiées.Des mousses de gypse de masses volumiques variables (entre250 et 1500 kg/m3) sont ensuite produites en utilisant différentsagents porogènes et tensio-actifs et en modifiant leur formulation(ratio eau/liant, adjuvant/liant). Les performances mécaniques etthermiques de ces mousses minérales sont évaluées et comparéesà celles obtenues sur des matériaux alvéolaires plus complexes àproduire (béton cellulaire, béton mousse) ou à celles d’éco-matériaux. Les performances obtenues s’avèrent très pertinentesmontrant tout l’intérêt du développement de tels matériaux avecun mode de production compatible avec une formulation limitantl’eau de gâchage et aboutissant à une matrice à performancesmécaniques optimisées.