Caractérisation thermique, hydrique et mécanique du béton allégé avec les résidus de bois

Abstract

Ce mémoire de thèse vise à apporter une contribution à la caractérisation thermique, hydrique et mécanique du béton allégé avec les granulats de bois. Les granulats de bois utilisés sont des résidus issus des travaux de la menuiserie. Ceci est dans le but de valoriser les déchets de l’industrie de transformation du bois. Notre objectif est aussi de comparer les performances du béton allégé par la sciure avec celles du béton allégé par les copeaux de bois. Les résidus de bois (sciure ou copeaux) sont incorporés dans la matrice, à différents pourcentages (0%, 2%, 5%, 8%, et 10% par rapport à la masse du mélange sable-ciment). L’essai d’absorption d’eau met en évidence l’aspect très hygroscopique des matériaux étudiés. L’étude thermique montre que l’incorporation des résidus de bois dans le béton améliore significativement son pouvoir d’isolation thermique. Ainsi, l’allégement du béton entraine une nette réduction de la conductivité et de la diffusivité thermiques. Cette étude fait apparaître aussi que l’utilisation des copeaux de bois pour alléger le béton permet d’avoir des pouvoirs d’isolation thermique légèrement supérieurs à ceux obtenus dans le cas de l’utilisation de la sciure. La caractérisation hygrothermique montre la forte dépendance de la conductivité et de la diffusivité thermiques avec la teneur en humidité du matériau. Du point de vue mécanique, nous constatons que malgré la baisse de la résistance à la compression avec l’ajout des résidus de bois, les valeurs obtenues restent compatibles avec l’utilisation des composites élaborés comme isolants porteurs, suivant la classification fonctionnelle de la RILEM. En outre, nous remarquons que le bétons allégés avec les copeaux de bois présentent des performances mécaniques légèrement supérieures à celles des bétons allégés avec la sciure. L’analyse thermomécanique nous permet de donner un double diagramme qui présente, à la fois, les courbes de variation de la résistance à la compression et la conductivité thermique avec la teneur en résidus de bois (sciure ou copeaux). Ce diagramme peut être considéré comme un critère de choix du pourcentage de la sciure ou des copeaux de bois pour lequel le matériau peut être utilisé comme isolant porteur.