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RÉSUMÉ
Cet article présente une analyse approfondie des granulats légers, des matériaux essentiels dans la conception de structures modernes alliant performance, légèreté et efficacité énergétique. Il explore une large gamme de matériaux, allant des produits minéraux comme l'argile expansée et la perlite, aux solutions végétales et synthétiques, telles que les granulats de bois, le polystyrène expansé ou encore le verre expansé. L'article met en lumière les caractéristiques techniques, les méthodes de fabrication et les applications variées de ces granulats dans le domaine de la construction. Grâce à leurs propriétés d'isolation thermique et acoustique, ainsi qu'à leur contribution à la réduction du poids des structures, ces matériaux répondent aux exigences croissantes en matière de durabilité et de respect des normes environnementales. Destiné aux professionnels du secteur, cet article offre une vue d'ensemble des avancées et innovations dans l'utilisation des granulats légers, tout en fournissant des informations pratiques pour leur mise en œuvre dans les projets de construction contemporains.
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Natacha BELLOIR : Conducteur d’opération - Ministère des Armées
INTRODUCTION
Dans le domaine de la construction, la recherche de matériaux légers et performants est devenue une priorité afin de répondre aux exigences croissantes en matière d’efficacité énergétique, de durabilité et de réduction de l’empreinte carbone. Les granulats légers, souvent issus de procédés industriels ou de sous-produits, jouent un rôle crucial dans la fabrication de bétons innovants et isolants. Ils permettent d’alléger les structures, tout en assurant une isolation thermique et acoustique satisfaisante, contribuant ainsi à l’amélioration des performances des bâtiments.
Cet article se propose de passer en revue une variété de matériaux légers, allant des granulats d’origine minérale aux produits synthétiques et végétaux. Chaque matériau est analysé sous différents aspects : son origine, ses caractéristiques physiques et chimiques, ses modes de fabrication, ainsi que ses performances en tant que composant des bétons légers. Nous aborderons ainsi des matériaux classiques comme l’argile expansée et la perlite, ainsi que des alternatives plus récentes et écologiques, telles que les granulats végétaux ou le verre expansé. L’objectif est de fournir une vue d’ensemble des solutions disponibles et des innovations dans le domaine des granulats légers pour le bâtiment.
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2. Principaux granulats légers
2.1 Argile expansée
L’argile expansée est un matériau obtenu par chauffage à haute température d’argiles spécifiques, qui se dilatent sous l’effet du dégagement de gaz internes. Ce processus produit des granulats légers à texture cellulaire, dont la masse volumique réelle varie généralement entre 700 et 1 000 kg/m3. Cependant, les avancées récentes permettent désormais de produire des granulats encore plus légers, avec des masses volumiques comprises entre 250 et 850 kg/m3.
Les granulats sont fabriqués à partir d’une argile grasse qui, après humidification, est introduite dans un four rotatif à environ 1 150 °C. Cela génère des nodules arrondis, avec une surface vitrifiée et une structure interne alvéolée. Grâce aux technologies modernes, la granulométrie et la densité des granulats sont mieux contrôlées, ce qui assure une production plus constante.
Les valeurs de masse volumique pour les granulats en vrac sont :
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sable 0/3 : 600 à 700 kg/m3
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petit gravier 3/10 : 450 à 550 kg/m3
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gravier 10/20 : 400 à 500 kg/m3
La densité absolue des grains à l’état sec peut varier, mais reste dans les limites mentionnées. Des améliorations dans la compacité et les méthodes de prémouillage permettent de mieux contrôler l’absorption d’eau, réduisant ainsi la variabilité dans les performances des bétons.
HAUT DE PAGE
L’expansion de l’argile se produit par dégagement gazeux pendant la cuisson. Les gaz, principalement du CO2, du CO et des anhydrides soufrés, sont produits par des réactions chimiques internes. Les procédés modernes de cuisson permettent une structure cellulaire plus homogène, augmentant ainsi les performances thermiques et mécaniques du matériau.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Association française de normalisation (AFNOR) - NF EN 12390-3 – Essai de compression des échantillons de béton durci. - AFNOR (2020). Disponible sur : https://www.afnor.org
-
(2) - BERTOLINI (L.), ELSENER (B.), PEDEFERRI (P.), POLDER (R.) - Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. - Springer. ISBN: 978-9400775645 (2016).
-
(3) - LARCHER (M.) - Les Bétons Légers : Propriétés et Applications. - Éditions Eyrolles. ISBN : 978-2212134254 (2011).
-
(4) - MICHEL (G.), LECLERCQ (P.) - Les Matériaux de Construction et le Développement Durable. - Éditions Dunod. ISBN : 978-2100706611 (2014).
-
(5) - Société européenne de normalisation (CEN) - EN 770-2 – Argile expansée pour béton léger – Partie 2 : Détermination des caractéristiques physiques. - CEN (2019). Disponible sur : https://www.cen.eu
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Essai de compression des échantillons de béton durci - NF EN 12390-3 -
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Bétons légers – Essai de conductivité thermique - NF P 18-306 -
-
Argile expansée pour béton léger – Partie 2 : Détermination des caractéristiques physiques - EN 770-2 -
-
Méthodes d’essai des ciments – Partie 1 : Détermination des caractéristiques physiques - NF EN 196-1 -
-
Ciments – Partie 1 : Composition, spécifications et critères de conformité - NF EN 197-1 -
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