MA07 Juillet 2010

FICHE MATERIAU

PERLITE, VERMICULITE ET ARGILE EXPANSÉES

DESCRIPTION Agrégats légers remplis d’air obtenus par des procédés de cuisson à haute température de minéraux d’origine naturelle : La perlite est fabriquée à partir d’une roche volcanique siliceuse concassée puis chauffée à 1200°C, opération au cours de laquelle l’eau liée chimiquement au minerai est libérée, ce qui provoque une expansion de la matière jusqu’à 15 fois son volume initial. La vermiculite est issue d’une roche de la famille des micas (silicate de magnésie) qui à la propriété de s’expanser sous l’effet de la chaleur et de la vapeur d’eau (900 à 1000°C) qui augmente considérablement son volume (vermiculite exfoliée). L’argile expansée est produite par cuisson à 1000°C de granulés d’argile crue dans des fours rotatifs qui leur donnent leur forme et leur écorce externe (billes).

DOMAINE D’UTILISATION

Gros œuvre

Second oeuvre

Leur légèreté synonyme de pouvoir isolant thermique est souvent mise à profit pour la réalisation de bétons allégés, chapes, mortiers ou enduits isolants, en remplacement d’agrégats plus lourds comme le sable ou le gravier. L’argile expansée est par ailleurs utilisée pour la fabrication de blocs monomurs de béton allégé (voir fiche MA03).

La fluidité de la perlite et de la vermiculite est également employée pour le remplissage de cavités étroites entre parois, l’isolation de combles perdus ou bien encore le remplissage des blocs monomurs afin de renforcer leur pouvoir d’isolation thermique.

Des présentations bitumées existent également pour l’isolation phonique.

Ces deux matériaux incombustibles se retrouvent enfin sous forme de panneaux ou de dalles de plafond coupe-feu.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Présentations : Granulats de dimensions diverses, de 1 à 8 mm pour la perlite et la vermiculite, jusqu’à 20 mm pour l’argile expansée, en vrac ou en sacs. Préparations pour béton allégés en sacs.

(Valeurs moyennes) Perlite vrac Vermiculite vrac Argile expansée vrac

Béton allégé

Masse volumique ρ = 150 kg/m3 ρ = 110 kg/m3 ρ = 150 kg/m3 ρ = 600 kg/m3

Propriétés thermiques Chaleur spécifique c = 1000 J/kg.K c = 900 J/kg.K c = 1100 J/kg.K c = 1100 J/kg.K Conductivité thermique λ = 0,080 W/m.K λ = 0,060 W/m.K λ = 0,10 W/m.K λ = 0,27 W/m.K Epaisseur e = 0,20 m e = 0,20 m e = 0,20 m e = 0,20 m Résistance thermique R = 2,50 m2.K/W R = 3,33 m2.K/W R = 2,00 m2.K/W R = 0,74 m2.K/W Capacité thermique surfacique 30 kJ/m2.K 19,8 kJ/m2.K 33 kJ/m2.K 132 kJ/m2.K Effusivité thermique 1,83 W.h1/2/ m2.K 1,28 W.h1/2/ m2.K 2,14 W.h1/2/ m2.K 7,04 W.h1/2/ m2.K Diffusivité thermique 5.10-7 m2/s 6.10-7 m2/s 6.10-7 m2/s 4.10-7 m2/s Déphasage thermique 6,3 h 6 h 6 h 7,2 h

Résistance à la diffusion de vapeur d’eau

1 < μ < 5 3 < μ < 4 3 < μ < 4 10 < μ < 15

Commentaires : Matériaux présentant une bonne capacité d’isolation lorsqu’ils sont utilisés bruts, permettant également d’alléger le béton et d’améliorer sa résistance thermique. Bonne perméabilité à la vapeur d’eau. Contribution assez faible à l’inertie thermique. Caractéristique acoustique : jusqu'à 29dB pour les formes bitumées. Réaction au feu : M0 (Euroclasse A1), incombustible. Résistance aux inondations : Matériaux très hydrophiles, pouvant absorber jusqu’à 300% de leur poids en eau, d’où un enrobage fréquent de la perlite et de la vermiculite au bitume, à la silicone ou à la paraffine. Très bonne durabilité, stabilité dimensionnelle et résistance à la compression. Non dégradables par les rongeurs.

CARACTERISTIQUES ENVIRONNEMENTALES

Ressources : Matières premières disponibles en abondance, mais non renouvelables et lointaines pour la perlite (Grèce, Chine, USA, Japon, Turquie) et la vermiculite (Afrique du Sud, USA, Chine).

(Source Oliva)

Perlite Vermiculite Argile expansée

Bilan « énergie grise »* 65 kWh/m2 49 kWh/m2 87 kWh/m2 Bilan « CO2 »* 12 kg eq CO2/m2 10 kg eq CO2/m2 31 kg eq CO2/m2

Les bilans « Energie grise » et « CO2 » sont assez élevés en raison de la cuisson et du transport des matières premières

Durabilité élevée et sans entretien particulier. Matériaux inertes et imputrescibles.

Gestion des déchets : peu de déchets en phase chantier et valorisation facile en fin de vie sous la même forme si granulats, sinon concassage pour réemploi en remblai si béton allégé.

CARACTERISTIQUES SANITAIRES

En phase chantier : Utiliser des protections adaptées pour la manipulation des formulations granulats en raison des dégagements de poussières (considérées néanmoins comme inertes et non toxiques). Pour les habitants : matériaux très stables, inertes, exempts de fibres et autres dégagements toxiques, bon comportement à l’humidité. Les présentations bitumées ou siliconées sont sujettes aux émanations propres à ces matières, et peuvent dégager des gaz toxiques en cas d’incendie.

REMARQUES En raison de leur bilan environnemental médiocre, les utilisations de ces matériaux sont à réserver aux endroits où leurs qualités spécifiques sont nécessaires (fluidité pour les espaces étroits, propriétés coupe-feu,…) et pour les emplois qui n’obligent pas à les protéger par des adjuvants.

EN RESUME

Les + : Utilisables en espaces étroits grâce à leur fluidité. Propriétés coupe-feu. Matériaux durables, stables et réemploi aisé. Peu ou pas d’impact sur la santé sous forme non enrobée. Les - : Bilan environnemental médiocre. Comportement hydrophile, éviter endroits humides. Emanations des formes enrobées en cas d’incendie.

FABRICANTS : Société - Nom du produit Contexte légal

EFISOL : Perlite et Vermiculite vracs, Bétons allégés, Panneaux et plafonds coupe-feu http://www.efisol.com

ATec 16/06-515 (Ravoirage béton vermiculite)

SITEK : Panneaux toiture et portes coupe-feu (perlite) http://www.tce-sitek.com

ATec 5/03-1699 (Fesco bitumé) ATec 5/03-1700 (Fesco)

ATec 5/04-1764 (Kooltherm) PAVATEX : Perlite et Argile expansée http://www.pavatex.fr LATERLITE : Argile expansée et Béton allégé http://www.laterlite.fr

LECA-SYSTEMS : Argile expansée http://leca-systems.fr

SOURCES : L’isolation thermique écologique. J.P. Oliva – S. Courgey. Terre Vivante, 2010 (http://terrevivante.org)

Fiche Procédé constructif : «Perlite et Vermiculite» réalisée par l’association Envirobat Méditerranée, juin 2010

Magazine « La Maison écologique » (http://www.la-maison-ecologique.com) : - n°5 oct-nov 2001 : « Isolation thermique : isoler bien, isoler sain »

* Les données de Bilan Energie grise et CO2 sont exprimés pour 1 « Unité Fonctionnelle » (UF), ici 1 m2 de paroi ayant une Résistance Thermique R = 5 m2.K/W pour une durée de vie typique de 50 ans.