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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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Propriétés finales
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2. Exemple de fabrication de plâtre allégé avec des polymères recyclés
2.1 Type de polymère employé
Dans cet exemple de fabrication, deux broyats à base de différents mousses de polyuréthane ont été employés.
Le premier broyat s'identifie par sa couleur grise et provient de rebuts de mousse rigide issus de la fabrication de panneaux isolants pour les toits d'automobiles. Les panneaux ont des dimensions approximatives de 1,60 × 1,00 m et une épaisseur de 1 cm. Avant utilisation, le matériau est stocké en intérieur et n'est donc pas soumis aux agressions atmosphériques. Les panneaux de mousse grise sont broyés et tamisés à travers le broyeur Retsch SM100 à l'aide d'un tamis de 4,00 mm de maille (figures 1 et 2).
Le second broyat de polyuréthane est de couleur blanche et provient de la fabrication de panneaux d'isolation thermique pour les secteurs de la construction et de la réfrigération. Ce matériau peut être acheté directement en usine sous forme de broyats poudreux (figure 3) ou de panneaux rigides. Le choix s'est porté sur des particules de polymère avec une granulométrie fine (figure 4). À noter que ce broyat de polyuréthane blanc est susceptible de changer de teinte [AM 3 425] durant son vieillissement (hydrolyse). Mais l'influence de la coloration jaunâtre occasionnée sur le potentiel d'utilisation du matériau final est négligeable.
Les deux types de mousses à base polyuréthane ont été étudiés par microscopie électronique à balayage (MEB), avant d'être broyés et utilisés dans le plâtre. Comme le montrent les figures 5 et 6, les deux mousses ont une structure cellulaire. Les cellules de la mousse grise sont ouvertes dans certaines zones, probablement en raison de la manutention ou à cause du procédé de découpe de la mousse. En ce qui concerne la mousse polyuréthane blanche, une structure cellulaire fermée est observée,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(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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