Béton cellulaire

Blocs standards de béton cellulaire.

Construction d'une maison en béton cellulaire

Macro détail de béton cellulaire autoclavé.

Le béton cellulaire est un matériau de construction destiné au gros œuvre. Fabriqué exclusivement à partir de matières premières naturelles, il résulte d'un savant dosage d'eau, de sable, de ciment, de poudre d'aluminium ou de pâte d'aluminium, et d'air.

Plus ancien qu'on ne le pense (sa création remonte à 1880 par le procédé de W. Michaelis ; puis en 1889 seconde invention concernant l'expansion des mortiers par E. Hoffmann ; enfin en 1924 le suédois Axel Eriksson en débute la production et la commercialisation), le béton cellulaire est couramment utilisé. On estime, à l'échelle européenne, que 500 000 maisons individuelles sont construites chaque année avec se matériau.

Composition

Composition des matières pour réaliser le béton cellulaire :

• Environ 65 % de sable de quartz siliceux
• Environ 20 % de ciment (cpj32,5)
• Environ 15 % de chaux
• Environ 0,05 % de pâte ou poudre d'aluminium
• Environ 1 % de gypse
• De l'eau

Avec 1 m³ de matière première, on fabrique environ 5 m³ de produit fini, soit un bloc composé de 20 % de matière et 80 % d'air (valable pour un bloc en masse volumique de 400 kg/m³). 100 % des déchets avant autoclavage sont recyclés, et après autoclavage plus de 90 % sont remis dans le cycle de fabrication.

Propriétés

Si le matériau est plébiscité de longue date dans les pays d’Europe du Nord, il s’impose plus doucement dans les régions où l'isolation d'une habitation s'effectue par l’intérieur, comme en France par exemple. L’isolation par l’intérieur est moins efficace car les flux de chaleur circulent par les ponts thermiques (jonction des murs extérieurs, jonction des murs et planchers) ce qui peut représenter jusqu'à 40 % des déperditions d’énergie dans certains bâtiments.

Le béton cellulaire est un matériau dit à isolation répartie qui ne nécessite l’ajout d’aucun autre matériau d’isolation complémentaire. C’est le fameux 2 en 1 : porteur et isolant, ce qui garantit la pérennité de l’isolation (pas d’affaiblissement ni de détérioration possible par les rongeurs en l’absence de l’isolant rapporté).

Le béton cellulaire ne nécessite aucun isolant complémentaire. Sauf dans le cas d'un mur en épaisseur de 20 cm porteur extérieur, la classification « monomur » est à partir de 24 cm lambda 0,12. Sa structure alvéolaire constituée de millions de micro-cellules d’air lui confère ses propriétés d’isolant thermique. Les professionnels appellent ce type d’isolation « isolation répartie » ou « monomur ». Emprisonné de façon homogène dans la masse du matériau, l’air assume son rôle d’isolant parfait. Il existe des matériaux avec une densité permettant l'obtention de coefficient de conductivité thermique de 0,09 W/mK avec une résistance mécanique (3Mpa) suffisante pour la construction de murs porteurs.

Le béton cellulaire ne permet que de faibles déperditions de chaleur. Il fait obstacle à la chaleur en été et garde la maison au chaud. C'est aussi un matériau sensible aux remontées capillaires comme la brique ou l'aggloméré (« préfabriqué »), il faut donc respecter la pose du premier rang de mur sur une arase de mortier avec soit un hydrofuge de masse ou une bande d'arase étanche. Il faut savoir que le premier rang de bloc doit être à un minimum de 15 cm au-dessus du point 0 du sol extérieur, dans le cas contraire il faut impérativement faire une protection contre la projection d'eau au pied du mur par une étanchéité. Il doit donc être préservé de toute venue d'eau comme l'ensemble des matériaux présents sur le marché (aggloméré, béton, brique, etc.).

Les blocs se présentent généralement sous forme de parallélépipède rectangle de couleur blanche. Une gamme complète constituée de blocs, linteaux, dalles de plancher et de toiture, carreaux pour cloisons permettent de construire une maison entièrement en béton cellulaire. La pose du matériau s’avère extrêmement rapide et facile à travailler 3 m²/heure pour un mur plein en épaisseur 20 cm grâce à un assemblage réalisé à l'aide d'un mortier-colle (pose dite « à joint mince »).

Sa densité est de l'ordre de 1 (1 bloc d'un litre pèse environ 1kg).

Fabrication

Les phases importantes de la fabrication sont :

• La préparation, le dosage et le malaxage des matières premières (sable, chaux, ciment, poudre ou pâte d'aluminium et eau) ;
• La préparation des moules ;
• La coulée, la levée et le durcissement de la pâte ;
• Le découpage et le profilage des produits ;
• Le passage en autoclave sous une pression d’environ 10 bars et à 180 °C pendant 10 à 12 heures ;
• La palettisation et le houssage plastique.

Le mode de fabrication en autoclave correspond à l’industrialisation d’un processus qui aboutit, à l’état naturel, à la création d’un minéral à la structure moléculaire analogue : la tobermorite (en), silicate de calcium hydraté. Le processus consiste donc à imiter ce matériau existant à l’état naturel. La structure alvéolaire est reproduite grâce à la poudre ou pâte d'aluminium qui en présence des autres composants lors de la fabrication agit comme agent d'expansion.

Ce mode de fabrication favorise le fonctionnement des usines en cycle fermé: elles ne rejettent aucune substance liquide ou solide susceptible de polluer eaux ou sols, et les déchets issus de cette phase de production, peu importants et totalement inertes, sont valorisés à 90 %. Dans l’atmosphère, le seul gaz libéré est de la vapeur d’eau.

La fabrication du béton cellulaire nécessite en outre peu d’énergie, dont une partie se trouve, par ailleurs, recyclée pour chauffer les bureaux attenants aux sites de production et l’eau nécessaire à ce processus peut également être réutilisée.

Usages parallèles

Par sa tendreté, sa facilité de travail, son aspect à bulles, le béton cellulaire a été utilisé par certains artistes comme matériau de sculpture :

• Roger Chomeaux

Liens externes

• Portail de l’architecture et de l’urbanisme