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Types d’isolants minéraux

Fabriqué à partir de matière première minérale, ce type d’isolants est le plus utilisé. Rappelons que la conductivité thermique lambda λ en W/mK, exprime l’efficacité thermique d’un isolant et permet de comparer les différents matériaux d’isolation entre eux, plus la conductivité thermique est faible, plus l’isolant est efficace.

La laine de roche

La laine de roche est une laine minérale issue d’une roche volcanique (le basalte). Elle est connue pour ses bonnes performances en isolation thermique avec un lambda λ= 0,032 W/mK et 0,040 W/mK, mais aussi acoustique contre les bruits aériens et les nuisances d’impact. Son conditionnement peut prendre diverses formes, notamment en rouleaux, en flocons (épandage mécanique ou manuel), en panneaux semi-rigides (murs, cloisons…) ou rigides (assurent une forte résistance mécanique). En effet, la laine de roche est particulièrement adaptée à des applications nécessitant une forte résistance mécanique, telle que l’isolation thermo-acoustique des planchers et des toitures étanchées. Elle possède également une excellente résistance aux flammes, car incombustible et ne propageant aucun gaz toxique en cas d’incendie. Ce qui lui permet de participer aux performances de résistance au feu des éléments de construction des bâtiments.

La laine de roche répond, par sa nature et ses constituants, aux caractéristiques de stabilité dimensionnelle et d’hygrothermie. Etant hydrophile, il faut la laisser sécher sans la manipuler ni la comprimer en cas de mouille. Lorsqu’elle retrouve son épaisseur, elle recouvre ses performances techniques. Conçue à partir de matière première naturelle et abondante, la laine de roche est écologique, durable et recyclable. Cependant, son installation requiert le port de protections individuelles (lunettes, masque, gants…) afin de limiter l’exposition à la poussière irritante qu’elle dégage. Il faudrait également envisager de bien aérer les pièces après les travaux. Le prix de la laine de roche, qui reste relativement bas, lui permet de se placer parmi les isolants qui présentent le meilleur rapport qualité / prix.

La laine de verre

La laine de verre est conçue à partir de silice et de verre de récupération. C’est un isolant léger qui se présente généralement sous la forme d’un matelas plus ou moins souple, et qui emprisonne l’air de façon immobile à l’aide de fibres enchevêtrées. Ses performances élevées et son prix très accessible, lui permettent d’être le matériau d’isolation le plus vendu dans le monde. La laine de verre assure en effet une bonne isolation thermique (λ= 0.030 W/mK à 0.040 W/mK), ainsi qu’une excellente absorption des bruits aériens et des bruits de chocs (structure poreuse et élastique), tout en restant l’un des isolants les moins chers sur le marché. Les matelas de laine de verre sont conditionnés sous forme de rouleaux, panneaux ou flocons, pour être employés dans différentes parties du bâtiment (toitures, cloisons, murs, plafonds, intérieur ou extérieur).

Elle est également durable, imputrescible, extrêmement résistante au feu, non inflammable en présence d’un par-vapeur et résistante aux rongeurs. Cependant, la laine de verre n’absorbe pas l’humidité (non hydrophile) lorsqu’elle est mise en œuvre dans le bâtiment, elle a donc tendance à se tasser et à perdre ses qualités isolantes quand elle est humide. Ceci dit, si mouillée par accident, un simple séchage naturel (en regagnant son épaisseur) peut lui faire retrouver ses performances d’isolant thermo-acoustique. La laine de verre peut être recyclée et compense son bilan en énergie grise relativement élevé, avec l’utilisation de verre recyclé ainsi qu’une économie d’énergie conséquente grâce à ses propriétés d’isolation thermique. Toutefois, comme pour la laine de roche, il est nécessaire d’utiliser des outils de protection individuelle lors de sa pose, et d’assurer une bonne aération aux pièces isolées.

Le verre cellulaire

Le verre cellulaire est fabriqué à partir de sable ou de verre recyclé, le calcin. C’est un isolant léger à structure cellulaire close (cellules de verre hermétiques), qui se présente sous forme de granulés, plaques, panneaux ou blocs. Le verre cellulaire offre de bonnes performances thermiques, avec un coefficient de conductivité thermique λ compris entre 0,038 W/mK et 0,055 W/mK, ainsi qu’une insonorisation efficace contre les bruits. Ce matériau d’isolation est surtout recommandé pour les toits plats, les murs et les fondations (dalles et planchers flottants), car une mauvaise adhérence sur une surface irrégulière peut altérer ses performances d’isolation. Le verre cellulaire présente de nombreux autres avantages, notamment une résistance aux insectes, aux rongeurs et à la plupart des acides. Il est également imputrescible, extrêmement durable, étanche à l’eau et totalement incombustible (résiste à des chaleurs élevées). Bien que sa fabrication soit peu écologique (souvent associé à du bitume) avec un bilan élevé en énergie grise, le verre cellulaire se rattrape grâce à sa bonne capacité de recyclage. Toutefois, son prix reste assez coûteux par rapport aux autres isolants.

L’argile expansée

L’argile expansée est un isolant industriellement fabriqué à base de terre naturelle, séchée, réduite en farine puis transformée en billes (granulats) par adjonction d’eau. Celles-ci sont ensuite chauffées dans des fours à très haute température, afin de multiplier leur volume d’où le nom « expansée ». Appelée également hydrocorns, latérite, ou simplement billes d’argile, l’argile expansée est un matériau d’isolation lourd qui reste à privilégier pour la réalisation de chapes allégées, ou comme composant isolant de mortiers légers. Avec un coefficient de conductivité thermique λ compris entre 0,10 W/mK et 0,16 W/mK, cet isolant est assez médiocre en isolation thermique, mais assure une insonorisation efficace contre les bruit aériens et d’impact grâce à la structure alvéolaire des billes. Proposée en vrac, sous forme de granulés ou en blocs de construction, l’argile expansée est dotée d’une longue durée de vie, due à sa résistance remarquable à la compression, aux produits corrosifs et aux attaques d’insectes.

C’est également un matériau totalement incombustible qui résiste très bien au feu. Perméable à la vapeur (hygroscopique), mais résistant à l’eau, il doit simplement sécher pour retrouver toutes ses propriétés d’isolation. L’argile expansée est un isolant gourmand en énergie grise car nécessitant beaucoup de chaleur pour sa fabrication. De plus, même si l’importance de ses gisements lui permet d’être disponible pour très longtemps, l’argile n’est pas considérée comme une ressource renouvelable. En ce qui concerne le prix, l’argile expansée est assez coûteuse si elle est utilisée comme isolant. On peut aussi trouver des variantes d’argile expansée, notamment le schiste expansé obtenue par cuisson de schistes appropriés.

La perlite expansée

La perlite est une roche volcanique siliceuse, obtenue par concassage / broyage puis chauffage à très haute température. Le traitement thermique provoque une expansion qui permet d’obtenir des billes vitrifiées 10 à 15 fois plus grosses que leur volume La perlite offre des performances moyennes en isolation thermique avec un coefficient de conductivité λ= 0,05 W/mK et 0,06 W/mK,mais assure en revanche une excellente isolation acoustique grâce à la structure cellulaire des billes et de l’air qui y est emprisonné. La perlite se trouve surtout en vrac et en sacs, sa grande légèreté lui permet d’être associée à du béton pour réaliser des chapes isolantes. Etant assez perméable à la vapeur d’eau, des fibres ou du bitume peuvent aussi être mélangés aux granulés pour la réalisation de panneaux isolants étanches. La perlite assure une très bonne stabilité dimensionnelle, résiste à la compression, aux bactéries, aux rongeurs et aux champignons. Elle est incombustible par nature et ne dégage aucun gaz toxique en cas d’incendie. Grâce à sa composition minérale, elle est également inaltérable, assurant une extrême durabilité. La perlite est un isolant totalement naturel et écologique qui ne provoque aucune réaction allergène et ne constitue aucun danger pour l’environnement, durant son cycle de vie ou à l’état de déchet. Toutefois, son prix est très cher et nécessite un investissement conséquent.

La vermiculite

La vermiculite est un minéral argileux appartenant au groupe des micas et qui provient du silicate de magnésie. Constituée de feuillets qui renferment de l’eau, celle-ci réagit de la même manière que la perlite au traitement thermique. En effet, après être trié, calibré et tamisé, ce minerai est chauffé à haute température, provoquant une expansion et exfoliation des feuillets (lamelles) qui permet une augmentation considérable dans le volume des éclats de roche (grâce à l’air qui se cale entre les lamelles). Pouvant également s’exfolier sous l’effet de la vapeur d’eau, cet isolant doit subir un traitement hydrofuge. La vermiculite conserve sa même masse initiale une fois exfoliée, ce qui lui confère une grande légèreté (plus légère que le sable). De ce fait, c’est un matériau qui convient à l’isolation thermo-acoustique de structures anciennes, à la réalisation de bétons allégés et de chapes isolantes, ou encore sur des toitures-terrasses (enrobé de bitume). Les isolants en vermiculite possèdent des propriétés hygrométriques similaires à ceux en perlite, mais en revanche, des performances thermiques moins efficaces avec un coefficient de conductivité λ= 0,06 W/mK à 0,08 W/mK. 

Toutefois, elle peut s’avérer judicieuse pour une isolation phonique, car particulièrement efficace contre les bruits d’impact et autres bruits aériens. Principalement proposés en vrac, mais également en panneaux, les isolants en vermiculite sont totalement incombustibles et imputrescibles, résistent parfaitement aux rongeurs et insectes et présentent une bonne résistance mécanique grâce à leur composition minérale. Il faudrait cependant savoir que certains gisements de vermiculite peuvent croiser des formes de silicate hydraté de nature fibreuse, l’amiante, qui constitue un réel risque sanitaire. Il est alors conseillé de vérifier toute provenance de ce matériau. La vermiculite reste un isolant naturel écologique extrêmement durable, avec un prix beaucoup plus accessible que celui de la perlite.

La mousse minérale isolante

La mousse minérale est un produit conçu par la société française LafargeHolcim afin de proposer une solution d’isolation alternative, respectueuse de la santé et de l’environnement. Appelée Airium, cette mousse est fabriquée à partir d’un coulis de ciment mélangé à une mousse aqueuse blanche à base de protéines naturelles. Sa composition totalement minérale le rend inerte (aucune modification chimique dangereuse), ne dégageant aucun composé organique volatil (COV) ni fibres irritantes. Sa base en ciment à faible densité lui permet d’emprisonner un volume d’air important après séchage, lui conférant son aspect isolant. Son coefficient de conductivité thermique λ est certes moyen, se situant entre 035 W/mK et 0.10 W/mK selon la densité choisie (plusieurs densités disponible différentes applications). Cependant son déphasage thermique (changement de phase thermique) est en moyenne 2 fois plus efficace que celui d’autres matériaux isolants traditionnels, offrant un bon confort lors des pics de température. Sa structure lui donne aussi de bonnes performances d’isolation phonique.

La mousse minérale isolante est également très durable (plus de 100 ans contre en moyenne 50 ans pour les isolants classiques), ne tasse pas et n’attire pas les rongeurs et les insectes. Ajoutons à cela son extrême résistance au feu et sa recyclabilité. La mousse peut être fabriquée sur chantier, et être directement appliquée sur support à l’aide d’une machine à projeter pour mortier, pour durcir ensuite en quelques heures. Ou bien préfabriquée et injectée dans des blocs de béton (alvéoles de parpaing par exemple) pour créer des blocs constructifs isolants. Des panneaux en mousse sont également disponible pour un système d’isolation rapporté. La mousse minérale isolante permet donc à la fois d’isoler et de construire, avec un budget relativement abordable, par rapport aux autres isolants classiques.

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