Briques en papier, béton SECC, construction CEMATERRE… Les matériaux innovants qui permettront de construire la maison de demain en lui octroyant résistance, durabilité, respect de l’environnement ainsi que des économies en ressources, en énergie, et en coût.

Matériaux du futur

Le LiTraCon est un béton qui laisse passer la lumière.

Inventée par un architecte Hongrois, fabriquée et distribuée par la société austro-hongroise LiTraCon, spécialisée dans la création de matériaux de construction. Ce béton qui possède exactement les mêmes qualités mécaniques en termes de résistance et d’isolation qu’un béton classique et dans lequel ont été insérées des fibres optiques laisse passer la lumière.

LiTraCon-béton-translucide - les matériaux de construction innovants

Il augure d’intéressantes perspectives, pour les constructeurs mais aussi pour les artistes qui désireraient s’accaparer de ce matériau. Les éléments fabriqué à la main entraîne des répercutions évidentes sur le coût d’achat, très onéreux.

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Un produit de luxe inabordable pour le grand public mais que l’on peut découvrir à la boutique One de Dubaï ou au musée Guggenheim de New York.

 

Béton SECC

Une structure en béton exposée aux agressions extérieures (neige, sel marin, pollution…) est victime de la corrosion au fil du temps, faisant apparaitre des fissures et des déformations.

Des chercheurs américains ont mis au point un type de béton qui résiste à l’eau et aux fissures. Ces propriétés devraient lui permettre de résister plus de 120 ans avant d’être remplacé. Mieux, il peut être équipé de capteurs afin de surveiller son état en permanence. Sa structure particulière lui permet également de supporter une compression quatre fois supérieur à celle du béton armé et il possède une ductilité (capacité à être déformé sans se rompre) 200 fois supérieure.

Un groupe de recherche de l’Université du Wisconsin-Milwaukee mené par le professeur Konstantin Sobolev travaille à l’élaboration d’un type de béton plus résistant, qui repousse l’eau et dispose même d’une certaine souplesse. Baptisé SECC (Superhydrophobic Engineered Cementitious Composite), il possède un tel niveau de résistance aux fissures que les chercheurs estiment sa durée de vie à 120 ans.

De plus, afin de s’assurer que ce nouveau matériau est réellement plus résistant qu’un béton traditionnel, l’équipe a intégré des électrodes à son tronçon de test (de 4,5 m sur 1,2 m), à environ 2,5 cm sous la surface. Elles sont reliées à un système qui enregistre les données et peuvent détecter si de l’eau pénètre dans le béton et à quelle profondeur. Elles peuvent également détecter la présence d’ions de chlorure dans le matériau, et percevoir le poids et la pression exercés par les véhicules lorsqu’ils passent dessus. D’ici la fin de l’année, après des ajustements logiciels, le système publiera automatiquement les données sur Internet en temps réel.

Béton-SECC - Les matériaux de construction innovants

PLUSIEURS APPLICATIONS POSSIBLES

Ce type de béton étant plus cher que du béton classique, les applications visées par Sobolev sont principalement dans les endroits où la détérioration est la plus forte, par exemple les approches de pont, où le béton renforcé rencontre l’asphalte.

La durabilité renforcée du SECC compense de plus son coût, d’après son créateur, nécessitant moins de maintenance.

Enfin, au-delà des propriétés du SECC, Sobolev pense que le béton intelligent a un avenir qui dépasse l’usage dans le cadre des transports. La surveillance à distance directement dans le matériau pourrait par exemple se révéler très utile dans le cadre de centrales nucléaires, pour détecter les problèmes en limitant les risques pour le personnel.

 

 

Des briques en papier

Betr-blok, LLC « Construire des maisons en sauvant les arbres, BetR-blok est un matériau «vert» de construction. BetR-blok a conçu de véritable « briques » à partir de papier recyclé et d’autres matières cellulosiques, qui se substituent aux bois d’œuvre.

blok-brique-en-papier - Les matériaux de construction innovants

Avec le papier gaspillé chaque année aux Etats-Unis, on pourrait construire un mur de 15 mètre de haut tout autour du pays, font valoir ses concepteurs, qui entendent lutter contre ce gâchis. Leur brique est aussi un excellent isolant acoustique, résistant aux moisissures et au feu.

 

Cematerre, matériau non traditionnel innovant

Plus facile, plus performant, plus économique et durable, le nouveau matériau de construction CEMATERRE part d’un principe simple : construire avec la terre qui se trouve sur les chantiers.

L’idée de Cematerre vient à Alain Lefebvre alors qu’il observe les entreprises de construction de route mélanger de la terre à la chaux et au ciment en raison de la pénurie de matériaux classiques.

Il imagine alors développer l’idée pour des éléments verticaux (des éléments porteurs) et Cematerre est né. Cette alternative au béton traditionnel est issue d’un mélange de chaux, de fibres de lin, de ciment et de terre.

S’approvisionner et produire sur place

La terre utilisée pour l’élaboration du Cematerre est celle trouvée sur les chantiers, cela limite l’acheminement d’une partie des matériaux. Ensuite, la fibre de lin a été choisie pour ses faibles besoins en eau et sa faible production de CO2. Elle est d’ailleurs produite en France, en Normandie.

Cematerre - Les matériaux de construction innovants

Sur un chantier, pour limiter les dépenses énergétiques liées à la logistique, les murs porteurs et le Cematerre sont produits sur place, grâce à une centrale mobile. Les murs sont ensuite coulés dans des coffrages et la matière est répartie grâce à un processus de vibration innovant.

Cemattere : de meilleures qualités que le béton traditionnel

Pour mettre en place le Cematerre, Alain Lefebvre s’est associé à un ingénieur en génie civil ainsi qu’à deux chercheurs du Laboratoire Ondes et Milieux Complexes de l’Université du Havre CNRS.

Il s’avère que le matériau Cematerre, davantage tourné vers le développement durable que le béton conventionnel, présente des capacités d’isolation thermique et phonique trois fois supérieures au béton.

Aujourd’hui, et pour que le matériau puisse s’exporter facilement à l’international et s’adapter aux ressources de chaque territoire, Cematerre tente de se décliner avec des fibres de chanvre, de coco ou de bambou.

En 2011, Cematerre a reçu le Trophée de l’innovation remis par les CCI du Havre.

 

Argiwest

Le monde des liants hydrauliques est peut-être à la veille d’une révolution : une société française met actuellement au point un ciment à base d’argile qui pourrait constituer une alternative écologique au ciment Portland. Explications avec Julien Blanchard, fondateur d’Argiwest et p-dg d’Argilus.

Et s’il était possible de produire un ciment à froid, grâce à des matières premières abondantes et peu chères, dont les performances mécaniques seraient équivalentes à celles du vénérable ciment Portland ? C’est le défi que sont en passe de relever David Hoffmann, un ingénieur spécialisé dans la chimie des liants minéraux, et Julien Blanchard, président directeur général d’Argilus et spécialiste de l’écoconstruction. Ce dernier nous raconte : « Le nom HP2A vient de ‘High Performance Alcaline Activation’. Dans le ciment Portland classique, la réaction est une recristallisation. Avec notre procédé d’activation alcaline, ce sont des liaisons covalentes dont la force est plus élevée qui se créent. La réaction moléculaire, qui se fait à froid, est naturelle et ne nécessite aucun produit issu de la pétrochimie. Cette technologie, issue des géopolymères, se résume en fait à recréer de la pierre à partir de l’argile ».

 

Un matériau économique et écologique

Argiwest - Les matériaux de construction innovants

Techniquement, l’argile est transformée mais pas cuite. Grâce à l’ajout de la matrice HP2A, le liant hydraulique spécifique composé de différentes matières tenues secrètes, une réaction moléculaire alcaline – et non cristalline – se fait, sans ajout de chaleur ou d’énergie. De quoi réaliser d’importantes économies dans le process. « Cette voie était très peu exploitée depuis que le ciment que nous connaissons existe. Elle était trois à cinq fois plus chère. Mais aujourd’hui, nous avons redescendu le coût à un niveau réaliste, qui est similaire voire inférieur à celui du Portland », nous révèle Julien Blanchard. Le ciment d’argile obtenu n’est pas gris mais d’une teinte marron-jaune. « Son empreinte écologique est faible : là où une tonne de ciment émet une tonne de CO2, une tonne de liant HP2A n’en émet que 50 kg. C’est vingt fois moins », poursuit le spécialiste.

Autre avantage environnemental, ce ciment d’argile fonctionne avec des agrégats minéraux comme les sables de roche ou du désert, qui ne sont pas valorisés. « L’argile est une matière première qui est présente partout et facile à extraire, tandis que les autres matières premières sont également faciles à exploiter. Il est possible d’utiliser des sables non marins ou non alluvionnaires, non lavés, issus de déconstruction et même des bétons broyés, ce que les cimentiers classiques ne peuvent pas encore faire. On peut également utiliser des matières recyclées comme le verre ou des agrégats végétaux comme le chanvre », détaille Julien Blanchard. Le ciment HP2A serait donc économique et ubiquitaire. Mais quelles seront les performances mécaniques du béton obtenu ? L’entreprise française promet qu’elles seront au moins équivalentes mais dans des délais plus courts. En compression, la résistance sera de 45 MPa, comme le Portland. Pour la tenue au feu, le matériau supportera 1.100 °C là où le béton classique ne tolère que 600 °C. Et la résistance aux agents chimiques et la durabilité générale seraient également supérieures aux standards actuels, notamment en raison de la passivation des aciers.

 

Un plâtre anti choc – PLACO IMPACT ACTIV’AIR® 

Placo Impact Activ’Air®, plaque de plâtre à bords amincis, est fabriquée à partir de gypse et de bois. Elle offre de hautes performances en matière de résistance mécanique et d’isolation acoustique tout en améliorant la qualité de l’air intérieur, grâce à la technologie Activ’Air®.

L’association du gypse et du bois pour une maison saine et confortable !

PLACO-IMPACT-ACTIV-AIR - Les matériaux de construction innovants

Une plaque de plâtre qui améliore la qualité de l’air intérieur !

Il possède surtout des vertus dépolluantes : un composant spécifique, incorporé à hauteur de 0,2% dans le plâtre, capte 80% des composés organiques volatils (COV) et les transforme en composés inertes. Idéal pour les cloisons et les murs des chambres d’enfant par exemple. Surtout que ses qualités ne s’arrêtent pas là : il réduit aussi le bruit de 50% et possède une très haute résistance aux chocs.

 

Le Micronal

Est un matériau à changement de phase constitué par des microbilles de paraffine développé par BASF. Les microbilles de paraffine se liquéfient lorsqu’un certain seuil de température est dépassé et absorbent alors la chaleur environnante. Lorsque la température de la pièce redescend sous le seuil de changement de phase, les microbilles se solidifient en restituant la chaleur précédemment absorbée.

Micronal - Les matériaux de construction innovants

Ces microbilles sont en fait des microcapsules en polymère mesurant 5 micromètres de diamètre et contenant de la cire spéciale jouant le rôle d’accumulateur de chaleur latente. Le Micronal propose 3 mélanges différents de cire de paraffine pour obtenir 3 seuils de température déclenchant le changement de phase.

Selon les besoins, le surplus de chaleur peut alors être absorbé à partir de 21, 23 ou 26° Celcius. Le seuil des 21°C peut être utilisé pour obtenir un système de refroidissement de surface. Le seuil de 23°C est idéal pour la stabilisation de la température intérieure en zone de confort. Le seuil de 26°C peut servir pour se protéger d’une chaleur excessive l’été.

Plaque de plâtre Knauf PCM SmartBoard ® Micronal ®

Intégrées dans une plaque de plâtre, les microbilles de paraffine Micronal forment un matériau à changement de phase facile à intégrer dans des constructions innovantes. Chaque mètre carré de plaque de plâtre contient 3 kg de Micronal.

Plaque-de-plâtre-Micronal-SmartBoard - Les matériaux de construction innovants

Un mur flanqué de 2 plaques de plâtre Micronal de 15 mm d’épaisseur peut stocker autant de chaleur que 14 cm de béton ou 36,5 cm de brique. Dans une pièce suffisamment ventilée une plaque de plâtre Micronal permet de réduire de 4 à 6°C la température excessive durant la période estivale. En mi-saison et en hiver, le Micronal sert à réduire les besoins de chauffage. Les besoins de climatisation sont ainsi réduits de 30% en moyenne et les besoins de chauffage de 15%.

 

 

Enduit Maxit clima ® en plâtre Micronal

Le Maxit clima est du plâtre au Micronal utilisé comme enduit intérieur pour réguler la température en fonction des besoins.

Enduit-Maxit-clima-en-plâtre-Micronal - Les matériaux de construction innovants

Il est ainsi possible de faire varier l’épaisseur de la couche de plâtre et donc la quantité de matériau à changement de phase pour concentrer le produit sur les zones stratégiques (murs exposés à la lumière du soleil, zone ventilée…)

 

Béton cellulaire H + H Deutschland GmbH CelBloc Plus ®

Le béton cellulaire CelBloc Plus offre la capacité de stockage de chaleur latente en plus d’une bonne isolation thermique, acoustique et un effet pare-feu. Lorsque la chaleur se diffuse dans le bloc cellulaire, une grande partie est piégée dans le Micronal ou rediffusée lorsque la température baisse.

Béton-cellulaire-Micronal - Les matériaux de construction innovants

Le résultat est une pierre hautement isolante limitant au maximum les fluctuations de températures sur la surface de la paroi intérieure. On bénéficie ainsi d’une température intérieure constante doublée d’une isolation acoustique intéressante.

Le Micronal a une durée de vie de 30 ans. Ce matériau à changement de phase permet de réguler la température dans une zone de confort avec un retour sur investissement obtenu en 5 à 8 ans grâce aux économies d’énergie de climatisation et de chauffage.

 

Bio-Carreaux fibres naturelles et de célite

L’Union européenne doit réduire sa consommation d’énergie de 20 % d’ici 2020 et, dans cette perspective, l’Institut Fraunhofer a mis au point un nouveau carrelage organique. En effet, ces carreaux sont plus économes en ressources que les carreaux en céramique et ouvrent donc de nouvelles options créatives en conception. Les bioplastiques à base de polylactides (PLA) sont résistants à la chaleur, par conséquent, ils sont bien appropriés aux procédés de remplissage à haute température dans l’industrie alimentaire.

Ces carreaux sont constitués d’un mélange d’époxy à base d’huile de lin, de différentes fibres naturelles et de célite, un matériau provenant de diatomées fossilisées. Ils sont à la fois plus écologiques, plus légers et plus souples d’utilisation que les carreaux traditionnels. Ce nouveau matériau pourrait, selon les chercheurs, révolutionner complètement le bâtiment et l’architecture car, après moulage, ils peuvent prendre n’importe quelle forme.

Bio-Carreaux-Célite - Les matériaux de construction innovants

Motifs et  couleurs peuvent être en outre individualisés et on peut également y intégrer des pigments fluorescents pour qu’ils deviennent lumineux. Ces « bio-carreaux » peuvent être installés partout, sur le sol, dans la cuisine ou la salle de bains.

Les chercheurs de l’Institut Fraunhofer ont également réussi à conférer à ce bio-matériau une excellente résistance à la chaleur (120°), ce qui permet d’envisager des applications industrielles.

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