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RÉSUMÉ
Comparé aux mortiers, l'incorporation de polymères sous forme de granulats dans le plâtre est moins connue et usitée. Cet article présente les progrès accomplis récemment pour obtenir des plaques de plâtre allégées via l'addition de polymères recyclés. La bonne compatibilité entre ces deux composés permet d'obtenir des résistances mécaniques, une isolation acoustique et des propriétés thermiques améliorées. Différents critères concernant les formulations ont ainsi été établis afin de respecter les normes de construction.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Veronica CALDERON : Professeure titulaire à l'Université de Burgos (Espagne)
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Matthieu HORGNIES : Chargé de recherche au Centre de recherche de Lafarge
INTRODUCTION
Les récents développements menés dans le domaine des matériaux de construction concernent notamment les matériaux composites incorporant des déchets dans leur composition et visent à déterminer la compatibilité de ces déchets avec la matrice dans laquelle ils sont intégrés. L'objectif est d'obtenir de nouveaux produits proposant des propriétés intéressantes et durables tout en permettant de répondre à la demande de l'industrie de la construction.
Les valeurs sociales au sein des sociétés humaines évoluent rapidement avec le développement économique et l'urbanisation. Celles-ci s'orientent progressivement d'une production de biens de consommation vers des préoccupations liées à l'amélioration des conditions de vie et au respect de l'environnement. La société prend ainsi de plus en plus conscience qu'un développement durable est devenu souhaitable, ce qui se traduit notamment par l'instauration d'une politique volontariste en terme de recyclage des déchets ménagers et des sous-produits industriels afin d'éviter leur enfouissement dans les décharges ou leur combustion dans les incinérateurs.
Cet article vise à contribuer au développement durable par le biais de la réutilisation de déchets à base de polymères dans la préparation des produits destinés au marché de la construction, en particulier dans la conception de plâtre léger avec des caractéristiques au moins équivalentes à celles du plâtre classique. Après avoir décrit le plâtre, ses composants et les méthodes utilisées pour alléger ce type de matériau, des exemples de formulations de plâtre allégé sont présentées avec une description détaillée des propriétés finales obtenues.
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Matériaux à base de plâtre et leur allégement
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5. Conclusions
Cet article présente des méthodes permettant d'alléger des mortiers à base de plâtre ou des plaques de plâtre en y incorporant des granulats légers à base de polymère. Le recyclage de matériaux polymères sous forme de broyats permet d'obtenir un matériau final de qualité acceptable tout en se révélant simple à mettre en œuvre et conforme aux réglementations en vigueur.
La microstructure du plâtre, qui se cristallise sous forme d'aiguilles, régit de nombreux paramètres tels que les conditions d'hydratation, les propriétés mécaniques et le type de granulats pouvant être utilisé dans leur préparation. Ainsi, certaines propriétés à l'état frais ou finales (à l'état durci) sont modifiées par l'inclusion de broyats de mousse de polymère. Par conséquent, nous pouvons établir que la quantité de mousse de polymère entrant dans la composition du plâtre est le facteur qui influence majoritairement les propriétés à l'état frais comme à l'état durci.
Nous avons ainsi constaté que la quantité d'eau nécessaire pour obtenir une assez bonne consistance s'accroît en fonction du pourcentage de mousse polymère ajoutée. Et cela, bien que la quantité d'eau influence fortement le temps ouvert des échantillons (avant la prise). Cette amélioration de l'ouvrabilité s'effectue donc en parallèle d'un retard de prise, étant donné la réduction progressive de la quantité de plâtre dans le mélange.
Les densités à l'état sec et durci, mesurées 7 et 28 jours après la prise, diminuent fortement lorsque les broyats de mousses de polymère sont incorporés. Cela conduit à une plus grande porosité finale et affecte les propriétés mécaniques, en entraînant une diminution importante de la résistance. Cependant, certains échantillons formulés atteignent le minimum requis par la norme pour la résistance à la flexion (1,0 MPa) et pour la résistance à la compression (2,0 MPa).
L'adhérence du plâtre formulé avec des broyats de polymère diminue avec l'augmentation de la quantité de mousse polymère incorporée dans le matériau mais le type de rupture observé reste toujours adéquat (rupture cohésive dans le mélange de plâtre et non à l'interface avec le substrat).
L'ajout de ces broyats de polymère améliore cependant les propriétés thermiques en réduisant...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - VILLANUEVA DOMINGUEZ (L.), GARCIAS SANTOS (A.) - Manual del yeso. - ATEDY 2001, Madrid (2001).
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(2) - GAWLICKI (M.) - Gypsum – another approach. - Cement Wapno Beton, 13(75), p. 86-96 (2009).
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(3) - SKUJANS (J.), VULANS (A.), ILJINS (U.), ABOLTINS (A.) - Measurements of heat transfer of multi-layered wall construction with foam gypsum. - Applied Thermal Engineering, 27, p. 1219-1224 (2007).
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(4) - ÇOLAK (A.) - Density and strength characteristics of foamed gypsum. - Cement and Concrete Composites, 22, p. 193-200 (2000).
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(5) - SAYIL (B.), GURDAL (E.) - The physical properties of polystyrene aggregated gypsum blocks. - Proceedings of 8th International Conference on Durability of Building Materials and Components (8dBmc), Vancouver (Canada), p. 496-504 (1999).
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(6) - GARCIA SANTOS (A.) - PPF-reinforced, ESP-lightened...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Buildex Inc. Haydite Expanded-Shale Lightweight Aggregate http://www.buildex.com/haydite.html (page consultée le 10 septembre 2011)
HAUT DE PAGE
NF EN 520 (2009), Plaques de plâtre – Définitions, exigences et méthodes d'essai
NF EN 1015-19/A1 (2005), Méthodes d'essai des mortiers pour maçonnerie – Partie 19 : détermination de la perméabilité à la vapeur d'eau des mortiers d'enduits durcis
NF EN 1936 (2007), Méthodes d'essai des pierres naturelles – Détermination des masses volumiques réelle et apparente et des porosités ouvertes et totale
NF EN ISO 10456 (2008), Matériaux et produits pour le bâtiment – Propriétés hygrothermiques – Valeurs utiles tabulées et procédures pour la détermination des valeurs thermiques déclarées et utiles
NF EN 12354-1 (2000), Acoustique du bâtiment – Calcul de la performance acoustique des bâtiments à partir de la performance des éléments – Partie 1 : isolement acoustique aux bruits aériens entre des locaux
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