Sortes de matériaux isolants à base de matières premières minérales

Modifié par Gretel Kerkhofs le 11/06/2012

Dans la série des matériaux isolants, nous voici arrivés au second volet. Nous allons les classer en fonction de leur origine. Il y a des matériaux isolants à base de dérivés du pétrole, de matières première minérales, de déchets à retraiter et de matières premières renouvelables. Nous allons passer en revue les matériaux à base de matières premières minérales.

Les minéraux sont utilisés pour leur structure alvéolaire poreuse qui donne cet effet isolant. Ensuite on a les matériaux synthétiques : laine de verre, laine de roche, verre cellulaire et silicate de calcium.

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Laine de verre comme matériel isolant
La laine de verre pour isoler le toit
© Isover

La laine minérale

La laine minérale est un nom collectif pour les isolants en laine de verre et en laine de roche. La différence entre les deux se situe surtout au niveau de la matière première et de certaines caractéristiques. C’est pourquoi on les reprend sous le même terme et on les décortique dans cet article.

La laine de verre

La laine de verre se compose de sable de quartz, de pierre calcaire et d’environ 60% de verre recyclé (tant le verre plat que les bouteilles en verre). Le liant que l’on y ajoute est de la résine phénol-formaldéhyde. Dans certains produits, on ajoute aussi de l’huile pour les rendre hydrophobes et anti-poussières. La couleur finale est le jaune clair.

La laine de roche

La laine de roche, quant à elle, se compose de plusieurs types de roches : diabase, dolomite et pierre calcaire. Les additifs sont les mêmes que pour la laine de verre ; la couleur est un jaune plus sombre tirant sur le vert olive.

La production de la laine minérale

Dans le processus de production, les matières premières sont fondues à des températures de 1 400 à 1 500°C, pour passer ensuite par une machine de fibrage. Au cours de ce «fibrage», on ajoute le liant dissous dans l’eau. L’eau s’évapore et refroidit les fibres rapidement de telle sorte qu’elles ont un aspect vitreux. Ces fibres sont ensuite acheminées dans un tunnel de 200-250° afin de durcir le tout. Ensuite, elles sont sciées sur mesure et éventuellement enduites.

La forme de la laine minérale

La forme la plus connue de ce matériau, ce sont les matelas en rouleaux; mais il existe aussi des plaques semi-rigides ou rigides. Elles sont utilisées pour l’isolation des toitures inclinées, des murs creux, des sols, des toitures plates et des constructions en ossature bois.
Elles sont également disponibles sous forme de flocons à insuffler. Ces flocons sont surtout mis en œuvre pour la post-isolation de murs creux.

La laine minérale et l'environnement

Concernant les aspects santé de cette espèce d’isolant, il y a matière à débat. En Allemagne, depuis 1994 et en Europe, depuis 2000, une réglementation est entrée en vigueur selon laquelle les processus de production ont été adaptés afin de limiter la présence de particules nocives. Les produits qui ont été mis en œuvre avant 1996 sont désormais considérés comme cancérigènes.
Les nouveaux produits comportent des liants sans formaldéhydes et sont moins piquants au toucher. Etant donné qu’il s’agit de fibres, il est conseillé de porter des vêtements de protection ainsi qu’un masque pour travailler ces matériaux.

Le verre cellulaire

Les matières premières du verre cellulaire sont le sable de quartz, la dolomite, du carbonate de calcium et de sodium. Chez certains fabricants, on utilise aussi du verre recyclé. Ces matières premières sont fondues à 1400°C pour devenir du verre et sont ensuite refroidies, réduites et moulues pour obtenir de la poudre de verre. Cette poudre de verre est chauffée avec de la poussière de charbon jusqu’à 1000°, ce qui crée des bulles d’air dans le mélange et rend le produit mousseux. Il est ensuite découpé en plaques.

Caractéristiques du verre cellulaire

La structure cellulaire est fermée, de telle sorte que les plaques présentent des caractéristiques très particulières: une haute résistance à la pression, une étanchéité à la vapeur d’eau, elles sont indéformables, imperméables, ignifuges et résistantes au gel. Ces plaques exigent aussi un support stable et plan. Elles sont donc souvent mises en œuvre dans le bitume.
Ces plaques s’utilisent dans la construction de sols, parois murales, toitures, surtout dans le cas d’exigences particulières (étanchéité à la vapeur ou imperméabilité).

Par ailleurs, il existe aussi des bandes qui sont mises en œuvre comme isolation périphérique résistante à la pression. Dans les constructions massives, elles sont fréquemment utilisées pour résoudre les nœuds de construction à hauteur des fondations ou des terrasses et toitures en saillie.

La mousse de silicate de calcium

  • Ceci est un produit relativement récent dans lequel on a un mélange d’oxyde de calcium et d’oxyde de silicium qui traverse de la vapeur d’eau sous haute pression, à une température de 180°, ce qui donne une structure cellulaire poreuse. Ces plaques en mousse rigide sont ensuite sciées sur mesure.
  • Ces plaques sont indéformables et grâce à leur structure cellulaire poreuse, régulent l’hygrométrie. Elles sont ignifuges et imputrescibles.
  • Elles sont généralement collées mais peuvent aussi être fixées mécaniquement.
  • Grâce à leur action sur l’hygrométrie, elles conviennent parfaitement pour une isolation intérieure.
  • Le matériau est fabriqué à base de produits naturels et porte le label Nature Plus.

La perlite expansée

  • La perlite est une roche vitreuse d’origine volcanique. Elle est moulue est chauffée à 1000°C et augmente ainsi 15 à 20 fois en volume. Les plaques sont alors formées à base de perlite expansée avec des fibres de cellulose.
  • Le produit est incombustible et supporte de hautes températures.
  • Les granules sont utilisés comme granules d’égalisation pour les sols ou les toits ou pour combler des creux.
  • Les plaques sont peu disponibles sur le marché.


La vermiculite expansée

  • La vermiculite est un minerai naturel, un silicate d’aluminium-fer-magnésium. Elle est moulue est chauffée à 1000°C et augmente ainsi 15 à 20 fois en volume. Les plaques sont alors formées avec ces granules de vermiculite expansée en y ajoutant du bitume, des silicates ou des résines synthétiques.
  • Le produit est incombustible et supporte de hautes températures.
  • Les granules sont utilisés comme la perlite comme granules d’égalisation pour les sols ou les toits ou pour combler des creux.
  • Les plaques sont peu disponibles sur le marché.


Les granules d’argile expansée

  • L’argile est moulue dans un four de 1000-1200°C et expansé dans un four rotatif. Les boulettes qui se forment présentent une enveloppe stable et un noyau poreux.
  • Le produit est incombustible et perméable à la vapeur.
  • La valeur isolante est inférieure à celle des matériaux isolants courants.
  • Elle est transformée en granules. Ceux-ci sont fournis en vrac sur le chantier et insufflés. On les utilise principalement pour l’isolation du sol (égalisation sous les fondations) ou pour des égalisations.
  • On peut aussi les utiliser comme additifs pour le béton ou les blocs de béton, ce qui augmente leur valeur isolante.


Sources: Dämmstoffe, Detail Praxis, sites de divers fournisseurs, Vibe

Auteur: Bruno Deraedt - IADB – Ingenieurs & Architecten voor Duurzaam Bouwen - mars 2012

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