EP3535224A1 - Systeme constructif multicouche et isolant d'un batiment - son procede de fabrication -composition seche utilisable dans cette fabrication - Google Patents

Systeme constructif multicouche et isolant d'un batiment - son procede de fabrication -composition seche utilisable dans cette fabrication

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EP3535224A1
EP3535224A1 EP17800910.6A EP17800910A EP3535224A1 EP 3535224 A1 EP3535224 A1 EP 3535224A1 EP 17800910 A EP17800910 A EP 17800910A EP 3535224 A1 EP3535224 A1 EP 3535224A1
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EP
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binder
cements
hardened
water
dry
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Pending
Application number
EP17800910.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Anne Daubresse
Eric Sanchez
Marco CAPPELLARI
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Sika Technology AG
Original Assignee
ParexGroup SAS
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Publication date
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    • E04B2001/745—Vegetal products, e.g. plant stems, barks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the technical field of the invention is that of constructive systems, multilayer and insulating implemented for the realization of buildings.
  • the systems concerned by the invention are of the type of those comprising at least one wall associated with at least one layer of hardened insulation.
  • the invention also relates to the raw materials used for the manufacture of the constructive system, in particular the dry compositions of concrete or mortar which are the raw material of the hardened insulating layer.
  • a specific binder formulation, the wet forms of these compositions and their preparation, and their applications in the building are also an integral part of the invention.
  • the invention also relates to the manufacture of the multilayer insulating construction system as well as the preparation and conditioning of the dry mortar and concrete compositions.
  • the invention also includes kits for manufacturing said constructive systems and in particular their insulation layer, as well as buildings made using this constructive system.
  • the constructive systems according to the invention comprise at least one wall, of whatever nature, and at least one layer of hardened insulation.
  • the latter is obtained after drying of a wet formulation obtained by mixing with water (mixing) a dry composition of construction comprising at least one binder and aggregates, as well as any functional additives.
  • the binders are inorganic and / or organic, and preferably inorganic.
  • the granules more especially considered in the context of the invention are biosourced aggregates, which replace or supplement mineral aggregates.
  • the biosourced aggregates are derived from biomass of plant or animal origin, preferably plant-based.
  • These building compositions are concretes or mortars.
  • the associated wall is the support on which is applied the wet composition or the wall against which is leaned the hardened insulating layer formed by molding in a mold or a formwork.
  • the constructive systems according to the invention are part of the current regulatory and political context of reducing the environmental footprint of buildings, reducing the consumption of fossil raw materials, limiting greenhouse gas emissions and reducing greenhouse gas emissions. promoting the economy of sustainable development.
  • Vegetable raw materials already used in the building and construction sector include: vegetable fiber wool, recycled natural textiles, cellulose wadding, hemp or hemp straw, hemp in other forms, flax shives, straw in the form of boots or compressed, wood in all its forms, etc.
  • the aggregates / vegetable fillers are generally characterized by a high water absorption capacity linked to their highly porous structure.
  • the chenevot, granulate / load resulting from the hemp stalk is capable of absorbing a quantity of water up to 3-4 times its weight.
  • building systems In addition to these thermal and sound insulation specifications, building systems must also meet certain mechanical characteristics. In particular, it is very important that these building systems have the ductility required to withstand the dimensional changes to which buildings are subjected, given the thermal, hygrometric and seismic environmental constraints. Notwithstanding the drawbacks related to the very strongly hydrophilic and hyperabsorbent nature of plant biobased aggregates known hitherto, the inventors have postulated, as part of an inventive step, that it was not impossible to turn these disadvantages into advantages, especially for the quest for improvement of the mechanical properties of building construction systems.
  • the invention aims to satisfy at least one of the following objectives:
  • a dry mortar / concrete composition comprising vegetable raw materials, for producing a hardened insulating layer, integrated in the constructive system referred to in the above objectives, through an intermediate step in which a composition is involved moist of suitable viscosity allowing a simple deposit and homogeneous on a support, and / or a simple casting is homogeneous in a mold or a formwork, and this in a repeatable manner.
  • the inventors have managed to select a particular class of biosourced aggregates of vegetable origin, suitable for constituting a hardened insulating layer, combined with at least one wall, for form an improved building construction system, meeting the above objectives, among others.
  • the present invention thus relates, in a first of its aspects, to a multilayer and insulating constructive system of a building, characterized in that
  • this system comprises at least one wall associated with at least one layer of hardened insulation
  • the maximum thickness of the hardened insulating layer is between 1 and 60 cm
  • the cured insulator has an Apparent Density (MVA) in kg / m 3 less than or equal to 450; 300; 250; 200; 150; 100; and more preferably between 50 and 300; 150 and 250;
  • VMA Apparent Density
  • this hardened insulating layer is prepared by mixing with water of a dry composition (d) comprising:
  • At least one binder including:
  • ⁇ -A2- optionally at least one water retaining agent
  • VMA Apparent Bulk Weight
  • this composition having a ratio A / B [mass of binder -A- dry in kg-] / [mass of filler - B- dry in kg], included between - in increasing order of preference - I and 15; l and 10; 1 and 8; 1 and 6.
  • this advantageous constructive system could be obtained by counter intuitively choosing a particular biobased granulate B and combining this component B with a binder A, in suitable quantities and in such a way as to obtain MVA of hardened insulation within a given range.
  • this constructive system is in the form of prefabricated elements intended to be assembled on site for the construction of the building or is manufactured on site for the construction of the building.
  • this constructive system is in the form of unitary masonry elements, preferably standardized and prefabricated, intended to be assembled on site for the construction of the building or parts of the building, preferably walls or walls. walls.
  • the hardened insulating layer is interposed between the associated wall and at least one other wall and / or at least one layer of a material different from the hardened insulator, this other wall and / or this layer being optionally a finished wall or a finishing coat.
  • the percentage of rod marrow in the biobased granulate is (in% by weight on a dry basis and in increasing order of preference)> 15; > 20; > 30; > 40; > 50> 60; > 70; > 80; > 90; > 95; > 99.
  • the constructive system according to the invention can be a thermal insulation system
  • the invention relates to unitary masonry elements, in particular those referred to above, preferably standardized and prefabricated, and intended to be assembled on site for the construction of the building or parts of the building, preferably walls or walls,
  • each element comprises at least one wall associated with at least one layer of hardened insulation
  • the maximum thickness of the hardened insulating layer is between 1 and 60 cm
  • the cured insulator has an Apparent Density (MVA) in kg / m 3 less than or equal to 450; 300; 250; 200; 150; 100; and more preferably between 50 and 300; 150 and 250;
  • this hardened insulating layer is prepared by mixing with water of a dry composition (d) comprising:
  • At least one binder including:
  • ⁇ -Al- at least one hydraulic or aerial binder
  • VMA Apparent Bulk Weight
  • the invention relates to a dry composition (d) which is useful in particular in the system according to the invention, characterized in that it contains at least one biobased B granule based on sunflower stem and / or corn stalk and / or rapeseed stalk having an Apparent Bulk Weight (MVA) in kg / m3 of less than 110; preferably between 10 and 80; the MVA being defined according to the method M1.
  • a dry composition (d) which is useful in particular in the system according to the invention, characterized in that it contains at least one biobased B granule based on sunflower stem and / or corn stalk and / or rapeseed stalk having an Apparent Bulk Weight (MVA) in kg / m3 of less than 110; preferably between 10 and 80; the MVA being defined according to the method M1.
  • VMA Apparent Bulk Weight
  • This dry composition can form, after mixing with water, a wet composition capable of being used in the conventional processes of building trades, namely pumping, the projection on a vertical support, inclined still horizontal (to floor or height), casting for molding in a mold or in a formwork or for making a screed on a floor, and without losing the desired insulating character for the insulating layer constituting the constructive system according to the invention. 'invention.
  • the invention relates to a kit comprising separately a packaging containing a biobased granule B as referred to above and a packaging containing a binder A as referred to above, as well as a package insert. use of the kit for the manufacture of hardened insulation layers, in the construction system according to the invention.
  • the invention in another of its aspects relates to a method of manufacturing the constructive system according to the invention.
  • any singular denotes indifferently a singular or a plural.
  • a prefabricated or in situ manufactured structure by application of the wet concrete or mortar composition, on horizontal surfaces by spreading, on vertical surfaces by projection,
  • “Dry composition” a mixture of powders and biosourced aggregates, which may contain granules of mineral origin powder, intended to be mixed with water, to obtain cured insulation after drying and curing.
  • the powders and in particular the biosourced aggregates which enter into the "dry composition” may contain residual quantities of water which neither affect the properties of the "dry composition", such as its flow properties, nor the properties of the hardened insulator, such as its durability.
  • dry composition is here defined in contrast with the name “wet composition” which refers to the composition obtained by mixing the “dry composition” with water.
  • stem means the stem of the plant constituting the raw material of the biosourced aggregates, this stem is constituted by a bark and a heart formed by the marrow.
  • the attached figure 8 shows on the left picture a sunflower stem T seen in cross section. The darker peripheral part is the bark (E) and the lighter central part is the marrow (M).
  • “marrow” of the “stem” core of the MVA stem less than 60 kg / m 3 .
  • “marrow particles” means non-acicular (roughly spherical) or acicular particles with an MVA ⁇ 60 kg / m3.
  • the photo on the right of Figure 8 and the left part of the photo of Figure 9 attached show sunflower marrow particles.
  • Figure 9 shows on the right side of the photo non-acicular particles of corn marrow.
  • FIG. 10B shows acicular particles of rapeseed marrow.
  • bark particles acicular particles (rods) having an MVA> 1 10 kg / m3.
  • Figure 8 attached shows the central photo of sunflower bark particles.
  • seed particles include bark particles (rods) and marrow particles.
  • the "size" of the biosourced charge (B) particles corresponds to the largest of the three dimensions of each particle.
  • “mortar” or “concrete” means indifferently a dry or wet or hardened mixture of one or more organic and / or mineral binders, fillers of mineral and / or vegetable origin and optionally of oils and / or additives and / or or adjuvants;
  • “Insulating” mortar means a mortar graded T "mortar for thermal insulation coating” following ⁇ 998-1 or a concrete in the form of a layer whose thermal conductivity ⁇ , measured after complete drying according to the so-called plate method hot reference NF EN 12664, is less than or equal to -en W / mK and in ascending order preferably -0.2; 0.15; 0.12; 0.1; 0.08; 0.07;
  • “Complete drying” means a stabilization of the mass of the hardened mortar, at plus or minus 3%, over 24 hours, for storage at 50% relative humidity; • A particle charge has a size less than or equal to X mm, if its d90 is less than or equal to X mm; The term “d90” refers in this specification to the particle size criterion, wherein 90% of the particles are smaller than “d90". The particle size is measured by sieving according to EN 12192-1; ⁇ "Approximately” or “substantially” means plus or minus 10%, or within plus or minus 5%, based on the unit of measurement used;
  • polymer denotes indifferently “homopolymer” and “copolymer” and / or mixture of polymers
  • Figure 1 is a longitudinal section diagram of a 1st embodiment of the construction system (wall) of the invention.
  • Figure 2 is a longitudinal section diagram of a 2nd embodiment of the construction system (wall) of the invention.
  • Figures 3A & 3B are diagrams in longitudinal section of two variants of a 3rd embodiment of the construction system (wall) in renovation of the invention
  • Figures 4A, 4B & 4C are schematic longitudinal sectional view of three variations of a 4th embodiment of the construction system (wall) in new construction according to the invention
  • Figure 5 is a longitudinal section diagram of a 5th embodiment of the construction system (wall) in new construction according to the invention.
  • Figures 6A & 6B are schematic longitudinal sectional view of a ceiling insulation variant (6A) and a roof insulation variant (6B), a 6th embodiment of the construction system in new construction or renovation according 'invention;
  • Figure 7 is a longitudinal section diagram of a 7th embodiment of the construction system (sol-cap) in new construction or renovation of the invention.
  • the attached figure 8 shows on the left picture a sunflower stem T seen in cross section, on the central photo of the sunflower bark particles and on the right photo of the sunflower marrow particles.
  • Figure 9 shows sunflower marrow particles on the right and corn marrow particles on the left.
  • Figure 10A attached shows rapeseed bark particles.
  • FIG. 10B shows particles of rapeseed marrow.
  • Fig. 11A shows the sunflower marrow (B granulate) of Example 1
  • Figs. 11B & 11C show the mixture of binder A, granulate B and water in Example 1.
  • FIGS. 12A 12B & 12C show a constructive system according to example 1.
  • FIG. 14 shows the core of the insulating system obtained after an adhesion test according to European Standard ETAG 004, in Example 1.
  • FIGS. 15A, 15B, 15C show projections of the insulating mortar to form constructive systems according to the invention in Example 1.
  • Figure 16 shows the B granules of corn marrow used in Example 2.
  • FIG. 17 gives the evolution of the density of the hardened insulating layer obtained in Examples 3 to 7, as a function of the ratio Granulat [L] / Binder [kg].
  • FIG. 18 gives the evolution of the thermal conductivity of the hardened insulating layer obtained in Examples 3 to 7, as a function of the density in the hardened state of the insulating material.
  • the construction system according to the invention is designated by the general reference (1) in the accompanying figures.
  • the terms "INT” and "EXT” designate respectively the inside and the outside of the construction in FIGS. 1, 2, 3A, 3B, 4A, 4B, 4C & 5. It comprises one or two walls (2, 2i , 2e) vertical carriers (for embodiments 1 to 5) or horizontal (for embodiments 6 and 7), at least one hardened insulating layer (3), optionally at least one topcoat (4, 4i, 4e), and possibly at least one additional insulation layer (5).
  • this wall (2, 2i, 2e) is a wall (bearing or not) made of a building material such as filling concrete, cellular concrete, cob, steel (cladding panel), breeze blocks, cut stones, hollow bricks, perforated bricks, solid bricks, thermo-insulating bricks, chopped concrete, wood (logs - panel), as well as the combination of these materials.
  • a building material such as filling concrete, cellular concrete, cob, steel (cladding panel), breeze blocks, cut stones, hollow bricks, perforated bricks, solid bricks, thermo-insulating bricks, chopped concrete, wood (logs - panel), as well as the combination of these materials.
  • the wall (2, 2i, 2e) of the embodiments 1 to 5 can be manufactured on site, that is to say on the construction site of the building, just before the construction or as and when this construction.
  • elements of this wall (2, 2i, 2e) for example panels, can be prefabricated in a dedicated manufacturing site. These elements are then transported to the site and assembled during the construction of the building.
  • the hardened insulating mortar layer (3) can be made by spraying a wet composition consisting of a mixture of the dry composition (d) according to the invention with water. Conventionally, this projection is carried out, manually by float, or mechanically with known devices such as screw pump or piston pump, connected to a projection lance.
  • the dry composition (des) and the mixing ratio with the water are chosen so that the wet composition adheres and dries on the projection face, namely the outer face of the wall (2). Drying and hardening then take place.
  • the layer of hardened insulating mortar (3) can also be prefabricated, for example in the form of panels, fixed by any known and appropriate means on the outer face of the wall (2), for example, bonding and / or screwing and / or pegging .
  • an outer finish layer (4e) is applied to the hardened insulating mortar layer (3), while an inner finish layer (4i) is placed on the inner face of the load-bearing wall (2).
  • These finishing layers (4i & 4e) can be formed in particular of one or more layers of plaster, and / or one or more layers of paint, plasterboard, plastic blades (eg polycarbonate), of wood, metal, stone, composite, concrete, terracotta, ceramic, tile, glass and combinations thereof.
  • the wall (2) vertically is provided on its outer face, of horizontal frames (20) useful for attaching an outer finishing layer (4) arranged parallel to the outer face of the wall (2) and delimiting with the latter an interstitial space occupied in whole or in part by the hardened insulating layer (3).
  • this interstitial space comprises the layer of hardened insulating mortar (3) integral with the outer face of the wall (2) and an air gap (5) also acting as an insulator. .
  • a further insulating layer (5) is applied to the outer face of the wall (2).
  • This insulating layer (5) may consist of various insulating materials, in particular based on mineral insulation (in particular glass wool, rockwool, cellular glass, perlite, vermiculite, expanded clay and their mixtures), and / or natural insulation (in particular cork, wood fiber, hemp, flax fiber, sheep wool, duck feathers, coconut fibers, reed boards, cellulose wadding, cotton wool, straw, cob and mixtures thereof ), and / or synthetic insulation (in particular expanded polystyrene, extruded polystyrene, polyurethane, phenolic foam and mixtures thereof).
  • mineral insulation in particular glass wool, rockwool, cellular glass, perlite, vermiculite, expanded clay and their mixtures
  • natural insulation in particular cork, wood fiber, hemp, flax fiber, sheep wool, duck feathers, coconut fibers, reed boards, cellulose wadding, cotton wool, straw, cob and mixtures thereof
  • the construction system according to the variant of Figure 3A of this 3rd embodiment further comprises from the inside to the outside from the insulating layer (5), a layer of the era exterior finish (4e 1), the cured insulating mortar layer (3) and a 2 nd layer exterior finish (4e 2).
  • An inner finish layer (4i) is applied to the inner face of the load-bearing wall (2).
  • the construction system according to the variant of Figure 3B of this 3rd embodiment further comprises from the inside to the outside, from the supporting wall (2), a layer ere the interior fitting (4i 1) the hardened mortar layer insulation (3) and a 2 nd layer of interior finish (4i 2).
  • An outer finish layer (4e) is applied to the outer face of the additional insulation layer (5).
  • Figure 4 shows the 4th embodiment according to three variants declined 4A, 4B, 4C, in which:
  • the wall (2) is connected by its outer face to an outer vertical support (7e) by means of horizontal struts (6);
  • the wall (2) is a hollow supporting structure comprising two inner panels (2i) & outer (2e) connected to each other by horizontal bracing elements (8).
  • an outer finish layer (4e) is applied to the outer face of the outer vertical support (7e).
  • it is an inner finishing layer (4e) placed on the inner face of the inner vertical support (7i).
  • it is an outer finish layer (4th) and inner finish layer (4i) which are placed on the inner and outer faces of the inner (2i) & outer panels respectively.
  • topcoats have a similar nature, manufacture and pose as those described above for the first three exemplified embodiments.
  • the 5th embodiment of the construction system shown in Figure 5 comprises an inner wall 2i and a second outer wall connected to each other by spacers 8, so as to delimit a casing occupied by the layer hardened insulator (3) as described above.
  • the wall (2) of the construction system is a concrete slab cast in situ, precast concrete elements (floor slabs, prestressed concrete) concrete slabs or a combination of these materials.
  • the hardened insulating layer (3) is applied by spraying, on the underside of the wall (2), a wet composition consisting of a mixture of the dry composition (d). ) according to the invention with water. So Conventional, this projection is performed manually by float, or mechanically with known devices such as screw pump or piston pump, connected to a projection lance.
  • the dry composition (des) and the mixing ratio with the water, are chosen so that the wet composition adheres and dries on the projection face, namely the outer face of the wall (2). Drying and hardening then take place.
  • the hardened insulating layer (3) can also be prefabricated, for example in the form of panels, fixed by any known and appropriate means on the underside of the wall (2) forming a ceiling element, for example gluing and / or screwing and / or pitting.
  • the hardened insulating layer (3) may be covered with a finishing layer (4) which is fixed on a horizontal support (7) secured to the wall (2) by means of vertical struts (6) which pass through the hardened insulating layer (3), which is advantageously separated from the horizontal support (7) by an insulating air gap (5).
  • the hardened insulating layer (3) is applied eg by casting, between the roof (not shown in FIG. 6B) and the upper face of the wall (2), of a wet composition consisting of a mixture of the dry composition (d) according to the invention with water.
  • the hardened insulating layer (3) can also be prefabricated, for example in the form of panels, fixed by any known and appropriate means between the roof and the upper face of the wall (2).
  • the lower face of the wall (2) can be covered with a finishing layer (4) which is fixed on a support (7) secured in parallel to this wall (2) by means of spacers (6) which define a blade insulating air (5) between the wall (2) and the support (7).
  • the 7th embodiment is a construction system (1) for forming the building floor.
  • the wall (2) is a floor made of a building material such as a concrete slab, a wood floor, a cement or anhydrite screed, or a combination of these materials.
  • this wall (2) is integral with the hardened insulating layer (3), which is e.g. a light screed or a screed of rubbedage.
  • the latter is advantageously covered with a finishing layer (4).
  • the nature, manufacture and laying of these layers (3) & (4) are of the same type as those described above for the first six exemplified embodiments.
  • the hardened insulating layer (3) can be made by spraying or casting a wet composition consisting of a mixture of the dry composition (d) according to the invention with water. Conventionally, this projection is carried out, manually by float, or mechanically with known devices such as screw pump or piston pump, connected to a projection lance.
  • the dry composition (des) and the mixing ratio with the water are chosen so that the wet composition flows and can be spread on the soil properly. Drying and hardening then take place.
  • the cured insulation layer (3) can also be prefabricated, for example in the form of panels, fixed by any known and appropriate means on the outer face of the wall (2), for example, gluing and / or screwing and / or pegging .
  • the hardened insulating layer has a thermal conductivity ⁇ of less than 0.09 W / m ⁇ K; preferably less than or equal to 0.085 W / m.K.
  • This hardened insulating layer is obtained from a dry composition (d) comprising at least one binder -A-, at least one biobased granule -B-.
  • the binder -A- is preferably comprises at least one -Al-hydraulic or aerial binder, optionally at least one water-retaining agent -A2- and optionally at least one surfactant -A3 -.
  • the binder -Al- is preferably selected from the group consisting of-ideally composed of cements, aerial lime, hydraulic lime, slags, geopolymers, metakaolins, binders with high content of cementitious phases rich in alumina, natural pozzolans, sodium silicates, potassium silicates, lithium silicates, organic binders and mixtures thereof alone or together;
  • the cements being advantageously selected from the group comprising - ideally composed of Portland cements, Portland ash cements, Portland pozzolanic cements, Portland cements with combustion silica, masonry cements, quick natural cements, cements expansives, blended white cements, colored cements, finely ground cements, lime-pozzolana cements, supersulfated cements, calcium sulpho aluminate (CSA) cements, calcium aluminate cements ( CAC), natural cements, lime and mixtures thereof in isolation or together.
  • CSA calcium sulpho aluminate
  • CAC calcium aluminate cements
  • the cements are selected from the following species: calcium aluminate cements (CAC), calcium sulpho aluminate cements (CSA), cementitious high content cementitious binders alumina or mixtures of these species alone or together.
  • CAC calcium aluminate cements
  • CSA calcium sulpho aluminate cements
  • cementitious high content cementitious binders alumina or mixtures of these species alone or together.
  • the cements are selected from among the following species: quick cements (for example quick natural cements), geopolymer cements, slags, calcium aluminate cements (CAC), cements based on Calcium sulphoaluminate (CSA) or mixtures of these species singly or together.
  • quick cements for example quick natural cements
  • geopolymer cements for example geopolymer cements
  • slags for example calcium aluminate cements
  • CAC calcium aluminate cements
  • CSA Calcium sulphoaluminate
  • the lime can be an air and / or hydraulic lime.
  • the target aerated lime is of the type of those complying with the NF EN 459-1 standard, preferably chosen from the group comprising-ideally consisting of-:
  • dolomitic lime containing calcium magnesium oxide (CaO MgO) and / or magnesium calcium hydroxide (Ca (OH) 2 Mg (OH) 2) whose sum CaO + MgO is at least 80%, and the MgO content varies from 5% to more than 30%>.
  • the aerated lime used can be in various forms such as a paste, a powder or, for quicklime, the rock itself.
  • the target hydraulic lime is of the type complying with the NF EN 459-1 standard. Any mixture of lime of any type whatsoever, in any form whatsoever, may contain the composition of the invention
  • the -Al-binder may be selected from high alumina-rich cementitious phase cementitious binders or mixtures of these cements or binders taken singly or together. It may be, for example, fast cements, calcium aluminate cements (CAC), calcium sulpho aluminate (CSA) cements, or even more preferably hydraulic binders comprising:
  • CACs are cements comprising a C4A3 $, CA, C12A7 mineralogical phase,
  • C3A or ClA7CaF2 or mixtures thereof such as, for example, Fondu® cements, sulphoaluminous cements, calcium aluminate cements conforming to European Standard NF EN 14647 of December 2006, the cement obtained from the clinker described in patent application WO2006 / 018569 or their mixtures.
  • Sulfoaluminous clinkers are obtained from a mixture of limestone calcium carbonate, bauxite or another source of alumina (for example a dross by-product) and calcium sulphate, which is either gypsum, anhydrite or hemihydrate or mixtures thereof.
  • the specific constituent at the end of the manufacturing process is Yeelimite, C4A3 $.
  • Prompt cements or cements sulphoaluminates which contain Yeelimite contents of between 3% and 70% which can be marketed by Vicat, Italcementi, Lafarge-Holcim, Polar Bear, Liu Jiu, Readerfast.
  • a prompt natural cement consists of a clinker containing
  • the binder -Al may be chosen from binders comprising a source of calcium sulphate, preferably chosen from anhydrites, gypsum, calcium half-hydrates, supersulfated cements and their mixtures.
  • the water retainer -A2- is provided with a water retention greater than or equal to -in order of increasing order preferably- 50, 60, 70, 80, 90%, according to the method of measuring the M2 retention, the water retainer being preferably selected from polysaccharides, and more preferably still in the group comprising - or more preferably constituted by - cellulose or starch ethers and mixtures thereof; uloses, hydroxyethylcelluloses, hydroxypropylcelluloses, methylhydroxypropylcelluloses, methylhydroxyethylcelluloses and mixtures thereof; modified or unmodified guar ethers and mixtures thereof; or the mixture of these different species.
  • the water-retaining agent A2 preferably has a viscosity at 2% in water, measured with the HAAKE rotovisco RV100 viscometer, shear rate of 2.55 s -1 at 20 ° C. between 5000 and 70,000 cp, preferably between 20000 and 50000.
  • the water retainer A2 has the property of keeping the mixing water before setting. The water is thus maintained in the mortar or concrete paste, which gives it a very good adhesion and good hydration. To a certain extent, it is less absorbed on the support, the surface release is limited and thus there is little evaporation.
  • the surfactants are preferably chosen from:
  • anionic surfactants of the type for example alkyl sulphates, alkyl ether sulphates, alkaryl sulphonates, alkyl succinates, alkyl sulpho succinates, alkoyl sarcosinates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkyl ether carboxylates, and alpha olefin sulfonates, preferentially sodium lauryl sulfate,
  • polyether polyols iv. polyether polyols, hydrocarbon molecules, silicone molecules, hydrophobic esters,
  • alkyl ether sulfonates examples include hydroxyalkyl ether sulfonates, alpha-olefin sulfonates, alkyl benzene sulphonates, alkyl sulphonate esters, alkyl ether sulphates, hydroxy alkyl ether sulphates, alpha olefin sulphates, alkyl benzene sulphates and alkyl sulphate amides, as well as their alkoxylated derivatives (especially ethoxylated (EO) and / or propoxylated (OP)), the corresponding salts or their mixtures.
  • EO ethoxylated
  • OP propoxylated
  • ionic surfactants mention may also be made, in a nonlimiting manner, of saturated or unsaturated fatty acid salts and / or their alkoxylated derivatives in particular (OE) and / or (OP) (for example sodium laurate, palmitate).
  • OE saturated or unsaturated fatty acid salts and / or their alkoxylated derivatives in particular (OE) and / or (OP) (for example sodium laurate, palmitate).
  • alkylglycerol sulphonates sulphonated methyl and / or sodium laureate derivatives
  • alkylglycerol sulphonates sulphonated polycarboxylic acids
  • paraffin sulphonates N-acyl N-alkyltaurates
  • alkylphosphates alkylsuccinamates
  • alkylsulfosuccinates alkylsulfosuccinate monoesters or diesters
  • alkylglucoside sulfates alkylglucoside sulfates.
  • Nonionic surfactants include, but are not limited to, ethoxylated fatty alcohols, alkoxylated alkylphenols (especially (EO) and / or (OP)), aliphatic alcohols more particularly from 08-022, the resulting products.
  • condensation of ethylene oxide or propylene oxide with propylene glycol or ethylene glycol the products resulting from the condensation of ethylene oxide or propylene oxide with the ethylene diamine, alkoxylated fatty acid amides (especially (EO) and / or (OP)), alkoxylated amines (in particular (OE) and / or (OP)), alkoxylated amidoamines (in particular (OE) and / or (OP)), amine oxides, alkoxylated terpene hydrocarbons (especially (OE) and / or (OP)), alkyl polyglucosides, amphiphilic polymers or oligomers, ethoxylated alcohols, sorbitan esters or sorbitan esters ethoxylates.
  • alkoxylated fatty acid amides especially (EO) and / or (OP)
  • alkoxylated amines in particular (OE) and / or (OP)
  • alkoxylated amidoamines in particular (OE
  • amphoteric surfactants mention may be made, without limitation, of betaines, imidazoline derivatives, polypeptides or lipoamino acids. More particularly, the betaines that are suitable according to the invention can be chosen from cocamidopropyl betaine, dodecyl betaine, hexadecyl betaine, octadecyl betaine, phospholipids and their derivatives. derivatives, amino acid esters, water-soluble proteins, water-soluble protein esters and mixtures thereof.
  • nonionic foaming agent may be associated with at least one anionic or cationic or amphoteric foaming agent.
  • amphiphilic surfactants mention may be made, without limitation, of polymers, oligomers or copolymers which are at least miscible in the aqueous phase.
  • the amphiphilic polymers or oligomers may have a statistical distribution or a multiblock distribution.
  • the amphiphilic polymers or oligomers used according to the invention are chosen from block polymers comprising at least one hydrophilic block and at least one hydrophobic block, the hydrophilic block being obtained from at least one nonionic and / or anionic monomer.
  • amphiphilic polymers or oligomers mention may in particular be made of polysaccharides having hydrophobic groups, in particular alkyl groups, polyethylene glycol and its derivatives.
  • amphiphilic polymers or oligomers examples include polyhydroxystearate-polyethylene glycol-polyhydroxystearate triblock polymers, branched or unbranched acrylic polymers, or hydrophobic polyacrylamide polymers.
  • nonionic amphiphilic polymers more particularly alkoxylated (in particular (EO) and / or (OP)
  • the latter are more particularly chosen from polymers of which at least a part (at least 50% by mass) is miscible in water.
  • polymers of this type mention may be made, inter alia, of polyethylene glycol / polypropylene glycol / polyethylene glycol triblock polymers.
  • the foaming agent used according to the invention is a protein, in particular a protein of animal origin, more particularly keratin, or a protein of plant origin, more particularly a water-soluble protein of wheat, rice, soy or cereal.
  • the foaming agent used according to the invention is a protein whose molecular weight is between 300 and 50,000 Daltons.
  • the foaming agent is used according to the invention at a content of 0.001 to 2%, preferably 0.01 to 1%, more preferably 0.005 to 0.2% by weight of foaming agent relative to the weight of the binder. . - A4- additional binder
  • the composition comprises at least one additional binder -A4-, different from the binder -Al-, and selected from Portland cements, slags, geopolymer cements, natural pozzolans, silicates sodium silicates, potassium silicates, lithium silicates, organic binders or mixtures thereof.
  • a Portland artificial cement suitable as a secondary binder A4 comprises
  • A4 is an organic binder selected from the group consisting of - ideally consisting of: redispersible polymer powders, epoxy (co) polymers, (co) polyurethanes, and mixtures thereof.
  • the composition further comprises:
  • the lubricating mineral filler of particle size d90 less than ⁇ is preferably chosen
  • the natural and synthetic silicate minerals and, more preferably still, among the clays, the micas, the kaolins and the metakaolins, the silica fumes, the fly ash and their mixtures,
  • the mineral filler with a grain size of d90 greater than or equal to ⁇ is preferably chosen from siliceous, calcareous or silico-calcareous sands, light fillers, which are more particularly chosen from expanded vermiculite or not, expanded perlite or no, expanded or non-foamed glass beads (hollow glass beads (type 3M®) or expanded glass granules (Poraver®, Liaver®)], silica aerogels, expanded or non-expanded polystyrene, cenosphiata (f districtlites), hollow alumina balls, expanded or non-foamed clays, pumice, silicate foam grains, rhyolite (Noblite®), or mixtures thereof.
  • the water-repellent is preferably chosen from the group comprising, or more preferably constituted by, fluorinated, silanized, silicone, siloxane agents, metal salts of fatty acids and their mixtures, preferably from the sodium, potassium and / or magnesium salts. oleic and / or stearic acids and mixtures thereof.
  • the set retarder is preferably selected from the group comprising or more preferably constituted by calcium chelating agents, carboxylic acids and their salts, polysaccharides and their derivatives, phosphonates, lignosulphonates, phosphates, borates, and the like.
  • lead salts zinc, copper, arsenic and antimony, and more particularly among tartaric acid and its salts, preferably its sodium or potassium salts, citric acid and its salts, preferably its sodium salt (citrate trisodium), sodium gluconates; sodium phosphonates; sulphates and their sodium or potassium salts, and mixtures thereof.
  • the setting accelerator is preferably selected from the group comprising, or more preferably constituted by, the alkaline and alkaline-earth salts of hydroxides, halides, nitrates, nitrites, carbonates, thiocyanates, sulphates and thiosulphates.
  • this complementary setting accelerator (e) being preferably selected from the group comprising or better still consisting of among chlorides and their sodium or calcium salts; carbonates and their sodium or lithium salts, sulphates and their sodium or potassium salts, calcium hydroxides and formates and mixtures thereof;
  • A10 is an adjuvant other than A2 make it possible to improve the threshold of flow of the mortar (load bearing).
  • this thickening adjuvant is chosen from the group comprising or better still constituted by polysaccharides and their derivatives, polyvinyl alcohols, mineral thickeners, linear polyacrylamides and their mixtures.
  • the composition according to the invention is characterized in that the binder A comprises - in% by weight / weight on a dry basis and in increasing order of preference -:
  • This biosourced granulate typical of the construction systems according to the invention is based on sunflower stems and / or corn stalks and / or rapeseed stems and has an MVA of less than 1 10 kg / m 3 .
  • this biobased granulate is based on stem marrow which represents more than 15% by dry weight of the granulate.
  • This quantitative and qualitative selection of the biosourced granulate is a pledge to obtain a constructive system according to the invention, the hardened insulating layer of which provides the desired thermal insulation properties, while providing the mechanical properties of the constructive system, and in particular the expected ductility.
  • the biobased granulate consists of rod particles which have a particle size all-passing in the largest dimension of said particles (in mm and in increasing order of preference) ⁇ 15; ⁇ 14; ⁇ 13; ⁇ 12; ⁇ 11.
  • These particles are produced from sunflower stalks, corn stalks and / or rape stalks, by industrial methods of chipping, crushing, grinding, separation.
  • the separation of the stem particles can consist in particular of sorting between the marrow particles and the bark particles, for example using a densimetric table.
  • the stem particles are mainly constituted by marrow particles. More preferably, the percentage p of dry weight marrow marrow particles relative to the total mass of the rods particles, is defined as follows in order of increasing preference: p marrow> 15; >20;>30;>40;> 50.
  • the sunflower marrow is characterized by a very alveolar structure which gives it a very low density (30-35 kg / m 3 ).
  • this marrow is in the form of particles having a form factor F defined as being the ratio of the largest dimension of the particles to the smallest dimension, such that F ⁇ 3; preferably F ⁇ 2.5; and, more preferably still, F ⁇ 2.5.
  • the subject of the invention is also, as a new product, the dry composition
  • (d) useful in particular in the system according to the invention characterized in that it contains at least one biobased B granulate based on sunflower stems and / or corn stalks and / or rapeseed stems having a mass Apparent Volumic (MVA) in kg / m3, less than 110; preferably between 10 and 80.
  • VMA Apparent Volumic
  • the marrow is advantageously in the form of particles having a form factor F defined as being the ratio of the largest dimension of the particles to the smallest dimension, such that F ⁇ 3; preferably F ⁇ 2.5; and, more preferably still, F ⁇ 2.5.
  • the dry composition (d) according to the invention contains a binder A comprising - in% by weight / weight on a dry basis and in increasing order of preference -:
  • accelerator adjuvant [0 - 3]; [0 - 2]; [0 - 1];
  • the dry composition (d) according to the invention is packaged in a bag comprising biobased granule B as defined above, or a binder A as defined above, or a mixture of the two preferably in proportions suitable for the preparation of a hardened insulating layer, said bag also comprising a user manual for the manufacture of hardened insulation layers.
  • the invention also aims, as a new product, a kit comprising separately a packaging containing a biobased granule B according to the invention and a packaging containing a binder A according to the invention, as well as a leaflet for using the kit for manufacture of layers of hardened insulation.
  • the invention relates to a wet construction composition formed by a mixture of the dry composition according to the invention, mixed with a liquid, preferably water.
  • this wet composition is pumpable in a piston pump, or in a screw pump, for example a screw pump with an air gap between rotor and stator between 4 and 30 mm.
  • the composition according to the invention satisfies a "projectability" specification, that is to say, for example, that said wet formulation, as soon as it is projected and applied, a layer of about 5 cm, on a vertical support in concrete blocks, holds on this vertical support, without creep without flow, during the time necessary for its hardening and its adhesion in hardened form on said vertical support, to a ambient temperature for example between 5 ° C and 35 ° C and at a relative humidity RH of between 20 and 90 percent.
  • a projectability that is to say, for example, that said wet formulation, as soon as it is projected and applied, a layer of about 5 cm, on a vertical support in concrete blocks, holds on this vertical support, without creep without flow, during the time necessary for its hardening and its adhesion in hardened form on said vertical support, to a ambient temperature for example between 5 ° C and 35 ° C and at a relative humidity RH of between 20 and 90 percent.
  • the present invention also relates to a process for preparing the wet composition as defined above.
  • This process consists of mixing a liquid, preferably water, with the dry construction composition as defined above, advantageously in a mass ratio [water / binder -A-] greater than or equal to 0.8, preferably greater than 1, preferably greater than 1.5.
  • This mixing can be done by any suitable conventional device known to those skilled in the art.
  • the mixing device can be a planetary mixer or fixed axis (vertical or horizontal) or a concrete mixer.
  • the mixing device may or may not be installed directly on the machine comprising the screw pump and allowing the application by spraying or casting the wet composition.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing the constructive system according to the invention essentially:
  • the shaping (ii) is carried out by spraying the wet composition onto a support formed by a wall of the constructive system and / or by pouring into a mold formed or not by one or more constituent elements of the constructive system, this where at least one of these elements is the wall associated with the hardened insulating layer of the constructive system.
  • this wall may be a wall element of the ceiling or a ground element (clevis).
  • the invention also relates to building structures constructed using the constructive system according to the invention.
  • Apparent density is the density of the bulk material including the permeable and impermeable voids of the particle as well as the voids between particles.
  • the protocol for the determination of the bulk density of aggregates has been defined by RILEM Technical Committee 236 - Bio-aggregates based building materials. This protocol will be called "reverse method”.
  • the test is repeated 3 times.
  • the average value and the standard deviation of the measurement are calculated.
  • This M2 method corresponds to an adaptation of the so-called filter method.
  • Diameter high 100 + 5 mm.
  • Diameter 120 +/- 5 mm.
  • Faience tile (size: about 120 mm x 5 mm)
  • the sample is prepared according to the mixing mode described in the T2 test.
  • the thermal conductivity ⁇ (w / m.k) characterizes the flow of heat through a material one meter thick, for a temperature difference of one Kelvin between the two incoming and outgoing faces.
  • Measurements were made with a HFM (Heat Flow Meter) and hot plate with 14cm x 16cm x 4cm prismatic specimens. The measurement conditions were set at 20 ° C and 50% RH.
  • SILICAUX SAND 0.1 / 0.4, SIBELCO FRANCE
  • the photographs in the attached figure 9 show the sunflower particles after grinding and separation: marrow (left) and bark (right).
  • EXAMPLE 1 Realization of thermal insulation from the outside with an insulating mortar sprayed with sunflower marrow.
  • the insulating system is that of Figure 1. It is composed of:
  • FIGS. 11A 11B & 11C illustrate the mixing of the constituents of the insulating mortar in the mixing bowl of the spraying machine (Putzmeister - PI 1): marrow (granulate B) + binder A + water.
  • Figures 12A 12B & 12C show:
  • ⁇ 12A Insulating mortar based on sunflower marrow after dressing with ruler (wall surface 7 m 2 ).
  • the insulating mortar is composed of a binder A (15kg) and a load B (100L).
  • the composition of the binder is as follows: ( ' omposilion liai 1 ⁇
  • Charge B is composed of 90% of sunflower marrow particles. This charge B is obtained from sunflower stalks harvested in rhône-alpes.
  • the transformation process used is as follows:
  • the sunflower stalks are left in the field for the time needed to reach a moisture content of less than 30%.
  • the stems are harvested in silage with a harvester usually used to harvest sunflower heads (eg CLASS 830 forage harvester).
  • silage product is then milled using a hammer mill (Electra Goulu N type).
  • the ground material consisting of rod particles: bark and marrow, is sieved on a vibrating screen (type RITEC) to obtain a particle size less than 15 mm.
  • the separation of the marrow and the bark is carried out using a densimetric table (CIMBRIA type).
  • the granulometric analysis of the load B was carried out by sieving: the maximum size is less than 12 mm.
  • the density of the charge B according to the method Ml is of 30 kg / m3.
  • the appended FIG. 13 gives the particle size distribution of the granulate B obtained from the sunflower marrow.
  • the finishing plaster (PAREXAL - lime monolayer plaster manufactured by PAREXGPvOUP SA) was implemented 48 hours after the last pass of the insulating mortar. After placing the corner rods, the finishing coating was applied in one pass (final thickness 10 mm).
  • the insulation system has been evaluated according to the European ETAG 004 standard for external thermal insulation.
  • Figure 14 shows the core of the insulating system obtained after an adhesion test according to the European standard ETAG 004.
  • EXAMPLE 2 Projection of an insulating mortar based on corn husk intended for the thermal insulation of the vertical walls in ITI and ITE.
  • FIGS. 15A, 15B, 15C show projections on a vertical support of concrete blocks of the insulating mortar based on corn marrow, the formula of the binder A is given after.
  • Vibrating screen sieving then makes it possible to obtain the desired particle size and to eliminate the bark residues.
  • the density of the aggregates B measured according to the method M1 is 23.8 kg / m3.
  • Figure 16 shows the B granules of corn marrow used in this example 2.
  • the table below gives the composition and the properties of the insulating mortar prepared in this example 2 with the binder A, the aggregates B and the water.
  • This example shows the impact of the B / A ratio (biosourced granulate / binder) on the lambda thermal conductivity ⁇ 0.1 W / (m.K) of the hardened insulating layer of the constructive system according to the invention.
  • the charge B consists of the same granulate B as that used for Example 1.
  • the mixtures were made using a planetary mixer with vertical axis type "Perrier".
  • the mixing method used is as follows:
  • the increase in the B / A ratio results in a decrease in the density and consequently in the thermal conductivity of the hardened insulating material.
  • Ratio volume / weight granulate B / Binder A [L / kg] 5.6 6.7 8.9 13.3 26.7
  • FIG. 17 gives the evolution of the density of the hardened insulating layer obtained in Examples 3 to 7, as a function of the ratio Granulat B [L] / Binder A [kg].
  • FIG. 18 gives the evolution of the thermal conductivity of the hardened insulating layer obtained in Examples 3 to 7, as a function of the density in the cured state of the insulating material.

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Abstract

Le but de l'invention est de fournir un nouveau système constructif de bâtiments, ayant pour caractéristique d'être multicouche, isolant, ductile et léger. À cette fin, l'invention concerne un système constructif multicouche et isolant d'un bâtiment, caractérisé en ce que (a)ce système comprend au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci, (b)l'épaisseur maximale de la couche d'isolant durci est comprise entre 1 et 60 cm, (c)l'isolant durci a une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 inférieure ou égale à 450; 300; 250; 200; 150; 100; et mieux encore comprise entre 50 et 300; 150 et 250; (d)cette couche d'isolant durci est préparée par gâchage avec de l'eau d'une composition sèche (d) comprenant: - A-au moins un liant incluant: - A1-au moins un liant hydraulique ou aérien; - A2-éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau; - A3-éventuellement au moins un surfactant; - B- au moins un granulat biosourcé à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3, inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80; (e) cette composition ayant un ratio A/B [masse de liant -A-sec en kg-] / [masse de charge -B-sec en kg], compris entre 1 et10. L'invention a également pour objet la composition sèche permettant de fabriquer, après mélange avec de l'eau, la couche d'isolant durci de ce système constructif. L'invention englobe également le procédé de fabrication du système constructif.

Description

SYSTÈME CONSTRUCTIF MULTICOUCHE ET ISOLANT D'UN BÂTIMENT - SON PROCÈDE DE FABRICATION -COMPOSITION SECHE UTILISABLE DANS CETTE FABRICATION
Domaine technique
Le domaine technique de l'invention est celui des systèmes constructifs, multicouches et isolants mis en œuvre pour la réalisation de bâtiments.
Les systèmes concernés par l'invention sont de type de ceux comprenant au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci.
L'invention concerne également les matières premières utilisées pour la fabrication du système constructif, en particulier les compositions sèches de béton ou mortier qui sont la matière première de la couche d'isolant durci.
Une formulation spécifique de liant, les formes humides de ces compositions et leur préparation, ainsi que leurs applications dans le bâtiment font également partie intégrante de l'invention.
L'invention vise également la fabrication du système constructif multicouche isolant ainsi que la préparation et le conditionnement des compositions sèches de mortier et de béton.
Enfin, l'invention englobe également des kits de fabrication desdits systèmes constructifs et en particulier de leur couche d'isolant, ainsi que les bâtiments réalisés au moyen de ce système constructif.
Arrière-plan technologique
Les systèmes constructifs selon l'invention comportent au moins une paroi, de quelque nature qu'elle soit, et au moins une couche d'isolant durci.
Cette dernière est obtenue après séchage d'une formulation humide obtenue par mélange avec de l'eau (gâchage) d'une composition sèche de construction comprenant au moins un liant et des granulats, ainsi que d'éventuels additifs fonctionnels.
Les liants sont minéraux et/ou organiques, et de préférence minéraux. Les granulats plus spécialement considérés dans le cadre de l'invention sont des granulats biosourcés, qui remplacent ou complètent des granulats minéraux.
Les granulats (ou charges) biosourcés sont issus de la biomasse d'origine végétale ou animale, de préférence végétale.
Ces compositions de construction sont des bétons ou des mortiers.
Les systèmes constructifs dont il est question dans le cadre de l'invention sont:
• soit préfabriqués ou fabriqués in situ par application de la composition humide de béton ou de mortier, sur des surfaces horizontales par étalement, sur des surfaces verticales par projection,
• soit préfabriqués ou fabriqués in situ par coulage et formage de cette composition humide dans des moules ou des coffrages; • soit constitués par des éléments unitaires de construction de bâtiments, tels que des parpaings; des moellons, des briques, des blocs..., ces éléments étant communément standardisés et préfabriqués et destinés à la construction de murs ou de parois.
La paroi associée constitue le support sur lequel est appliquée la composition humide ou la paroi contre laquelle est adossée la couche d'isolant durci formée par moulage dans un moule ou un coffrage.
Les systèmes constructifs selon l'invention s'inscrivent dans le contexte actuel réglementaire et politique de réduction de l'empreinte environnementale des bâtiments, de diminution la consommation de matières premières d'origine fossile, de limitation des émissions de gaz à effet de serre et de promotion de l'économie du développement durable.
C'est la raison pour laquelle la mise en œuvre de granulats/charges végétaux biosourcés dans les compositions de construction est en plein essor.
Les matières premières végétales déjà utilisées dans le domaine du bâtiment et de la construction sont notamment : les laines de fibres végétales, les textiles naturels recyclés, les ouates de cellulose, les pailles de chanvre ou chènevottes, les chanvres sous d'autres formes, les anas de lin, la paille sous forme de bottes ou compressée, le bois sous toutes ses formes, etc.
Ces matières premières végétales sont connues pour leurs propriétés isolantes thermiques et acoustiques et pour leurs propriétés de renforts, de charges et de matrices.
L'utilisation de telles matières premières végétales dans les compositions de construction, soulève néanmoins certain nombre de difficultés, parmi lesquelles on peut citer :
• un caractère très fortement hydrophile et hyperabsorbant entraînant un excès d'eau;
· l'excès d'eau qui allonge le séchage et retarde la prise;
• l'excès d'eau qui a un impact sur la résistance mécanique des compositions durcies (eg. résistance à la compression);
• l'excès d'eau qui affecte la durabilité des compositions durcies;
• l'excès d'eau qui favorise le développement de micro-organismes qui dégradent la qualité sanitaire des compositions durcies.
Les granulats/charges végétaux sont en effet généralement caractérisés par une forte capacité d'absorption d'eau liée à leur structure fortement poreuse. La chènevotte, granulat/charge issue de la tige de chanvre, est par exemple capable d'absorber une quantité d'eau jusqu'à 3-4 fois son poids.
Au-delà de ces spécifications d'isolation thermique et phonique, les systèmes constructifs de bâtiments doivent également satisfaire à certaines caractéristiques mécaniques. En particulier, il est très important que ces systèmes constructifs aient la ductilité requise pour résister aux variations dimensionnelles auxquels sont soumises les bâtiments, compte tenu des contraintes environnementales thermiques, hygrométriques et sismiques. Nonobstant les inconvénients liés au caractère très fortement hydrophile et hyper absorbant des granulats biosourcés végétaux connus jusqu'alors, les inventeurs ont postulé, dans le cadre d'une démarche inventive, qu'il n'était pas impossible de transformer ces inconvénients en avantages, notamment pour la quête d'une amélioration des propriétés mécaniques des systèmes constructifs de bâtiments.
Pour structurer cette démarche, les inventeurs se sont alors fixés les objectifs énoncés ci-après.
Objectifs de l'invention
L'invention vise à satisfaire au moins l'un des objectifs suivants :
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments, ayant pour caractéristique d'être multicouche, isolant, ductile et léger.
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments, ayant pour caractéristique d'être multicouche, isolant, ductile et léger.
· fournir un nouveau système constructif de bâtiments doté d'une faible conductivité thermique (λ).
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments présentant des performances mécaniques durables, et ce même dans des conditions météorologiques et/ou telluriques sévères, par exemple, respectivement, des cycles gel-dégel ou humidité-gel dès les 28 jours suivant la construction, et, des mouvements de terrain.
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments présentant une vulnérabilité limitée aux dégradations qui trouvent leur cause dans le développement de micro -organismes, dans les agressions des rongeurs ou bien encore dans les incendies ;
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments, dont la structure, notamment la structure isolante, est homogène de manière à procurer de bonnes performances isolantes sur le plan thermique et sur le plan acoustique.
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments, qui puisse être aisément et simplement préfabriqué ou fabriqué sur site « in situ », selon des techniques conventionnelles par des opérateurs non spécialisés du bâtiment, sans prendre de risques quant à la qualité de la construction.
• fournir un nouveau système constructif de bâtiments, qui soit économique.
• fournir une composition de mortier/béton sec, comprenant des matières premières végétales et permettant de produire une couche d'isolant durci, intégré dans le système constructif visé dans les objectifs ci-dessus.
· fournir une composition de mortier/béton sec, comprenant des matières premières végétales, permettant de produire une couche d'isolant durci, intégré dans le système constructif visé dans les objectifs ci-dessus, en passant par une étape intermédiaire dans laquelle intervient une composition humide de viscosité adaptée permettant un dépôt simple et homogène sur un support, et/ou un coulage simple est homogène dans un moule ou un coffrage, et ce de manière répétable.
• fournir un kit comprenant le liant et les granulats/charges biosourcés et destiné à préparer la composition sèche, puis la composition humide, pour la fabrication du système constructif visé dans les objectifs ci-dessus.
• fournir un procédé simple et économique de fabrication d'un système constructif satisfaisant à au moins l'un des objectifs ci-dessus.
Brève description de l'invention
C'est ainsi qu'après de longues et laborieuses recherches et essais, les inventeurs sont parvenus à sélectionner une classe particulière de granulats biosourcés d'origine végétale, propre à constituer une couche d'isolant durci, combinée à au moins une paroi, pour former un système constructif de bâtiment amélioré, satisfaisant aux objectifs susvisés, parmi d'autres.
La présente invention concerne donc, dans un premier de ses aspects, un système constructif multicouche et isolant d'un bâtiment, caractérisé en ce que
(a) ce système comprend au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci,
(b) l'épaisseur maximale de la couche d'isolant durci est comprise entre 1 et 60 cm,
(c) l'isolant durci a une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 inférieure ou égale à 450 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; et mieux encore comprise entre 50 et 300 ; 150 et 250 ;
(d) cette couche d'isolant durci est préparée par gâchage avec de l'eau d'une composition sèche (d) comprenant:
-A- au moins un liant incluant:
• -Al- au moins un liant hydraulique ou aérien;
· -A2- éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau;
• -A3- éventuellement au moins un surfactant;
-B- au moins un granulat biosourcé à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3, inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80 ;
(e) cette composition ayant un ratio A/B [masse de liant -A- sec en kg-] / [masse de charge - B- sec en kg], compris entre -selon un ordre croissant de préférence- I et l5 ; l et l0 ; l et 8 ; 1 et 6.
Il est du mérite des inventeurs d'avoir mis au point ce système constructif de bâtiment, biosourcé, isolant, léger et ductile.
Sans vouloir être lié par la théorie, ce système constructif avantageux a pu être obtenu en choisissant de manière contre intuitive un granulat biosourcé -B- particulier et en combinant ce composant B avec un liant A, dans des quantités adaptées et de manière à obtenir une MVA de l'isolant durci comprise dans un intervalle donné. Avantageusement, ce système constructif se présente sous la forme d'éléments préfabriqués destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou est fabriqué sur site pour la construction du bâtiment.
Dans un mode de réalisation, ce système constructif se présente sous la forme d'éléments de maçonnerie unitaires, de préférence standardisés et préfabriqués, destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou de parties du bâtiment, de préférence des murs ou des parois.
De préférence, la couche d'isolant durci est interposée entre la paroi associée et au moins une autre paroi et/ou au moins une couche d'un matériau différent de l'isolant durci, cette autre paroi et/ou cette couche étant éventuellement une paroi de finition ou une couche de finition.
Suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, le pourcentage de moelle de tige dans le granulat biosourcé est (en % en poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence) > 15 ; > 20 ; > 30 ; > 40 ; > 50 > 60 ; > 70 ; > 80 ; > 90 ; > 95 ; > 99.
Le système constructif selon l'invention peut être un système d'Isolation Thermique
Extérieure -ITE- ou un système d'Isolation Thermique Intérieure -ITI-.
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne des éléments de maçonnerie unitaires, en particulier ceux-ci-dessus visés, de préférence standardisés et préfabriqués, et destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou de parties du bâtiment, de préférence des murs ou des parois,
caractérisés en ce que
(a) chaque élément comprend au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci,
(b) l'épaisseur maximale de la couche d'isolant durci est comprise entre 1 et 60 cm,
(c) l'isolant durci a une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 inférieure ou égale à 450 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; et mieux encore comprise entre 50 et 300 ; 150 et 250 ; (d) cette couche d'isolant durci est préparée par gâchage avec de l'eau d'une composition sèche (d) comprenant:
-A- au moins un liant incluant:
· -Al- au moins un liant hydraulique ou aérien;
• -A2- éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau;
• -A3- éventuellement au moins un surfactant;
-B- au moins un granulat biosourcé à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80 ;
cette composition ayant un ratio A/B [masse de liant -A- sec en kg-] / [masse de charge -B- sec en kg], compris entre -selon un ordre croissant de préférence- 1 et 15 ; 1 et 10 ; 1 et 8 ; 1 et 6. Selon un autre de ses aspects, l'invention a trait à une composition sèche (d) utile en particulier dans le système selon l'invention caractérisée en ce qu'elle contient au moins un granulat biosourcé B à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80; la MVA étant définie suivant la méthode Ml .
Cette composition sèche peut former, après gâchage avec de l'eau, une composition humide apte à être mise en œuvre dans les processus classiques des métiers du bâtiment, à savoir le pompage, la projection sur un support vertical, incliné bien encore horizontal (au sol ou en hauteur), le coulage en vue du moulage dans un moule ou dans un coffrage ou pour la réalisation d'une chape sur un sol, et ce, sans perdre le caractère isolant recherché pour la couche isolante constitutive du système constructif selon l'invention.
Selon un autre de ses aspects, l'invention a trait à un kit comprenant séparément un conditionnement contenant un granulat biosourcé B tel que visé ci-dessus et un conditionnement contenant un liant A tel que visé ci-dessus, ainsi qu'une notice d'utilisation du kit pour la fabrication de couches d'isolant durci, dans le système constructif selon l'invention.
Dans un autre de ses aspects l'invention concerne un procédé de fabrication du système constructif selon l'invention. Définitions
Dans tout le présent exposé, tout singulier désigne indifféremment un singulier ou un pluriel.
Les définitions données ci-après à titre d'exemples, peuvent servir à l'interprétation du présent exposé :
· "système constructif ":
Un ouvrage préfabriqué ou fabriqué in situ par application de la composition humide de béton ou de mortier, sur des surfaces horizontales par étalement, sur des surfaces verticales par projection,
Un ouvrage préfabriqués ou fabriqués in situ par coulage et formage de cette composition humide dans des moules ou des coffrages;
Ou des éléments unitaires de construction de bâtiments, tels que des parpaings; des moellons, des briques, des blocs..., ces éléments étant communément standardisés et préfabriqués et destinés à la construction de murs ou de parois.
· "composition sèche" : mélange de poudres et de granulats biosourcés, pouvant contenir des granulats d'origine minérale poudre, destiné à être gâché avec de l'eau, pour obtenir après séchage et durcissement un isolant durci.
Les poudres et en particulier les granulats biosourcés qui entrent dans la "composition sèche" peuvent contenir des quantités d'eau résiduelles qui ne nuisent ni aux propriétés de la "composition sèche" comme par exemple, ses propriétés d'écoulement, ni aux propriétés de l'isolant durci comme par exemple sa durabilité.
La dénomination "composition sèche" est ici définie par contraste avec la dénomination "composition humide" qui désigne la composition obtenue par gâchage de la "composition sèche" avec de l'eau.
"tige" désigne la tige du végétal constituant la matière première des granulats biosourcés, cette tige est constituée par une écorce et un cœur formé par la moelle. La figure 8 annexée montre sur la photo de gauche une tige T de tournesol vue en section transversale. La partie périphérique plus foncée est l'écorce (E) et la partie centrale plus claire est la moelle (M).
"moelle" de la "tige" : cœur de la tige de MVA inférieure à 60 kg/m3.
"écorce" de la "tige" : constituée par tout ce n'est pas moelle dans la tige, l'écorce a MVA > 110 kg/m3.
"particules de moelle" : particules non aciculaires (grossièrement sphériques) ou aciculaires et ayant une MVA < 60 kg/m3. La photo de droite de la figure 8 et la partie gauche de la photo de la figure 9 annexée montrent des particules de moelle de tournesol. La figure 9 montre sur la partie droite de la photo des particules non aciculaires de moelle de maïs. La figure 10B annexée montre des particules aciculaires de moelle de colza.
"particules d'écorce" : particules aciculaires (bâtonnets) ayant une MVA > 1 10 kg/m3. La figure 8 annexée montre sur la photo centrale des particules d'écorce de tournesol. La figure 10A annexée des particules d'écorce de colza.
"particules de tige" comprennent des particules d'écorce (bâtonnets) et des particules de moelle.
La "taille" des particules de la charge (B) biosourcée, correspond à la plus grande des trois dimensions de chaque particule.
" granulométrie tout-passant": 100% des granulats ont une taille inférieure au tamis.
"mortier" ou "béton" désigne indifféremment un mélange sec ou humide ou durci d'un ou plusieurs liants organiques et/ou minéraux, de charges d'origine minérale et/ou végétale et éventuellement de fïllers et/ou d'additifs et/ou d'adjuvants ;
Mortier "isolant" : désigne un mortier classé T "mortier pour enduit d'isolation thermique" suivant ΓΕΝ 998-1 ou un béton sous forme d'une couche dont la conductivité thermique λ, mesurée après séchage complet selon la méthode dite de la plaque chaude référence NF EN 12664, est inférieure ou égale à -en W/m.K et selon un ordre croissant de préférence- 0,2 ; 0,15 ; 0,12 ; 0,1 ; 0,08; 0,07;
"séchage complet" signifie une stabilisation de la masse du mortier durci, à plus ou moins 3%, sur 24 heures, pour un stockage à 50% d'humidité relative; • Une charge particulaire a une taille inférieure ou égale à X mm, si son d90 est inférieur ou égal à X mm; Le terme "d90" fait référence dans cet exposé au critère de granulométrie, selon lequel 90 % des particules ont une taille inférieure au "d90" . La granulométrie est mesurée par tamisage suivant la norme EN 12192-1; · "environ" ou "sensiblement" signifie à plus ou moins 10 % près, voire plus ou moins 5% près, rapporté à l'unité de mesure utilisée;
• "polymère" désigne indifféremment "homopolymère" et "copolymère" et/ou mélange de polymères;
• "compris entre ZI et Z2" signifie que l'une et/ou l'autre des bornes ZI, Z2 est incluse ou non dans l'intervalle [ZI, Z2].
Description détaillée de l'invention
DESCRIPTION DES FIGURES
Cette description est faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
• La figure 1 est un schéma en coupe longitudinale d'un 1er mode de réalisation du système constructif (mur) selon l'invention;
• La figure 2 est un schéma en coupe longitudinale d'un 2e mode de réalisation du système constructif (mur) selon l'invention;
· Les figures 3A & 3B sont des schémas en coupe longitudinale de deux variantes d'un 3e mode de réalisation du système constructif (mur) en rénovation selon l'invention;
• Les figures 4A, 4B & 4C sont des schémas en coupe longitudinale de trois variantes d'un 4e mode de réalisation du système constructif (mur) en construction neuve selon l'invention;
• La figure 5 est un schéma en coupe longitudinale d'un 5e mode de réalisation du système constructif (mur) en construction neuve selon l'invention;
• Les figures 6A & 6B sont des schémas en coupe longitudinale d'une variante isolation plafond (6A) et d'une variante isolation combles (6B), d'un 6e mode de réalisation du système constructif en construction neuve ou rénovation selon l'invention;
• La figure 7 est un schéma en coupe longitudinale d'un 7e mode de réalisation du système constructif (sol-chape) en construction neuve ou rénovation selon l'invention.
« La figure 8 annexée montre sur la photo de gauche une tige T de tournesol vue en section transversale, sur la photo centrale des particules d'écorce de tournesol et sur la photo de droite des particules de moelle de tournesol.
• La figure 9 montre à droite des particules de moelle de tournesol et à gauche des particules de moelle de maïs. • La figure 10A annexée montre des particules d'écorce de colza.
• La figure 10B annexée montre des particules de moelle de colza.
• La figure 11 A montre la moelle de tournesol (granulat B) de l'exemple 1
• Les figures 11B & 11C montrent le mélange du liant A, du granulat B et de l'eau dans l'exemple 1.
• Les figures 12A 12B & 12C montrent un système constructif selon l'exemple 1.
• La figure 13 annexée donne la distribution granulométrique du granulat B issu de la moelle de tournesol de l'exemple 1.
• La figure 14 montre la carotte du système isolant obtenue après un test d'adhérence selon la norme européenne ETAG 004, dans l'exemple 1.
• Les figures 15 A, 15B, 15C montrent des projections du mortier isolant pour former des systèmes constructifs selon l'invention dans l'exemple 1.
• La figure 16 montre les granulats B de moelle de maïs utilisés dans l'exemple 2.
• La figure 17 donne l'évolution de la densité de la couche d'isolant durci obtenue dans les exemples 3 à 7, en fonction du ratio Granulat [L] / Liant [kg].
• La figure 18 donne l'évolution de la conductivité thermique de la couche d'isolant durci obtenue dans les exemples 3 à 7, en fonction de la densité à l'état durci du matériau isolant.
SYSTÈME CONSTRUCTIF
Le système constructif selon l'invention est désigné par la référence générale (1) sur les figures annexées. Les mentions "INT" et "EXT" désignent respectivement l'intérieur et l'extérieur de la construction sur les figures 1 , 2, 3A, 3B, 4A, 4B ,4C & 5, Il comprend une ou deux parois (2, 2i, 2e) verticales porteuses (pour les modes de réalisation 1 à 5) ou horizontale (pour les modes de réalisation 6 et 7), au moins une couche d'isolant durci (3), éventuellement au moins une couche de finition (4, 4i, 4e), et, éventuellement au moins une couche d'isolation supplémentaire (5).
Dans les modes de réalisation 1 à 5, cette paroi (2, 2i, 2e) est un mur (porteur ou non) réalisé dans un matériau de construction tel que du béton de remplissage, du béton cellulaire, du torchis, de l'acier (panneau - bardage), des parpaings, des pierres de taille, des briques creuses, des briques perforées, des briques pleines, des briques thermo-isolantes, du béton banché, du bois (rondins - panneau), ainsi que la combinaison de ces matériaux.
Le mur (2, 2i, 2e) des modes de réalisation 1 à 5 peut-être fabriqué sur site, c'est-à-dire sur le chantier de construction du bâtiment, juste avant la construction ou au fur et à mesure de cette construction. Selon une variante, des éléments de ce mur (2, 2i, 2e), par exemple des panneaux, peuvent être préfabriqués dans un site de fabrication dédié. Ces éléments sont ensuite transportés sur le chantier et assemblés lors de la construction du bâtiment. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , la couche de mortier isolant durci (3) peut être fabriquée par projection d'une composition humide constituée d'un mélange de la composition sèche (d) selon invention avec de l'eau. De manière conventionnelle, cette projection est réalisée, manuellement par talochage, ou mécaniquement avec des dispositifs connus du type pompe à vis ou pompe à piston, reliés à une lance de projection. La composition sèche (des) et le taux de gâchage avec l'eau, sont choisis de manière à ce que la composition humide adhère et sèche sur la face de projection, à savoir la face extérieure du mur (2). Le séchage et durcissement s'opèrent ensuite. La couche de mortier isolant durci (3) peut être également préfabriqué, par exemple sous forme de panneaux, fixée par tout moyen connu et approprié sur la face extérieure du mur (2), par exemple, collage et/ou vissage et/ou pitonnage.
Comme montré sur la figure 1 , une couche de finition extérieure (4e) est appliquée sur la couche de mortier isolant durci (3), tandis qu'une couche de finition intérieure (4i) est posée sur la face interne du mur porteur (2). Ces couches de finition (4i & 4e) peuvent être notamment formées d'une ou plusieurs couches d'enduit, et/ou d'une ou plusieurs couches de peinture, des plaques de plâtre, des lames en matière plastique (e.g. polycarbonate), en bois, en métal, en pierre, en composite, en béton, en terre cuite, en céramique, en carrelage, en verre et leurs combinaisons.
Dans le 2e mode de réalisation montré sur la figure 2, le mur (2) vertical est muni, sur sa face extérieure, d'ossatures horizontales (20) utiles pour la fixation d'une couche de finition extérieure (4e) disposée parallèlement à la face extérieure du mur (2) et délimitant avec cette dernière un espace interstitiel occupé en tout ou partie par la couche d'isolant durci (3). Dans l'exemple montré sur la figure 2, cet espace interstitiel comprend la couche de mortier isolant durci (3), solidaire de la face extérieure du mur (2) et une lame d'air (5) jouant aussi le rôle d'isolant.
Dans le 3e mode de réalisation apparaissant sur les figures 3A & 3B, une couche supplémentaire d'isolation (5) est appliquée sur la face extérieure du mur (2). Cette couche d'isolation (5) peut être constitué de matériaux isolants variés, notamment à base d'isolant minéral (en particulier laine de verre, laine de roche, verre cellulaire, perlite, vermiculite, argile expansée et leurs mélanges), et/ou d'isolant naturel (en particulier liège, fibres de bois, chanvre, fibres de lin, laine de mouton, plumes de canard, fibres de coco, panneaux de roseaux, ouate de cellulose, laine de coton, paille, torchis et leurs mélanges), et/ou d'isolant synthétique (en particulier polystyrène expansé, polystyrène extrudé, polyuré- thane, mousse phénolique et leurs mélanges).
Le système constructif selon la variante de la figure 3A de ce 3e mode de réalisation comporte en outre de l'intérieur vers l'extérieur, à partir de la couche d'isolation (5), une lere couche de finition extérieure (4e1), la couche de mortier isolant durci (3) puis une 2eme couche de finition extérieure (4e2). Une couche de finition intérieure (4i) est quant à elle appliquée sur la face interne du mur porteur (2). Le système constructif selon la variante de la figure 3B de ce 3e mode de réalisation comporte en outre de l'intérieur vers l'extérieur, à partir du mur porteur (2), une lere couche de finition intérieure (4Ï1), la couche de mortier isolant durci (3) puis une 2eme couche de finition intérieure (4i2). Une couche de finition extérieure (4e) est quant à elle appliquée sur la face externe de la couche supplémentaire d'isolation (5).
La nature, la fabrication et la pose de ces couches (3) et (4i, 4e1, 4e2, 4i 4i2) sont du même type que celles décrites ci-dessus pour les deux premiers modes de réalisation exemplifîés.
La figure 4 montre le 4e mode de réalisation décliné selon trois variantes 4A, 4B, 4C dans lesquelles:
• variante 4A: le mur (2) est relié par sa face extérieure à un support vertical extérieur (7e) au moyen d' entretoises horizontales (6);
• variante 4B: le mur (2) est relié par sa face intérieure à un support vertical intérieur (7i) au moyen d'entretoises horizontales (6);
· variante 4C: le mur (2) est une structure porteuse creuse comprenant 2 panneaux intérieur (2i) & extérieur (2e) reliés l'un à l'autre par des éléments horizontaux d'entretoisement (8).
Le mur (2) et le support vertical extérieur (7e) ou intérieur (7i), pour les variantes 4A & 4B, ainsi que les deux panneaux intérieur (2i) & extérieur (2e) pour la variante 4C, définissent ainsi un coffrage à l'intérieur duquel se trouve à la couche d'isolant durci (3) obtenue par coulage de la composition humide dans ledit coffrage puis séchage.
Dans la variante 4A, une couche de finition extérieure (4e) est appliquée sur la face externe du support vertical extérieur (7e). Dans la variante 4B, il s'agit d'une couche de finition intérieure (4e) posée sur la face interne du support vertical intérieur (7i). Et ce sont une couche de finition extérieure (4e) et couche de finition intérieure (4i) qui sont mises en places sur les faces respectivement interne et externe des panneaux intérieur (2i) & extérieur
(2e).
Ces couches de finition ont une nature, une fabrication et une pose de même type que celles décrites ci-dessus pour les trois premiers modes de réalisation exemplifîés.
Le 5e mode de réalisation du système constructif représenté sur la figure 5, comprend un mur intérieur 2i et un mur extérieur 2e relié l'un à l'autre par des entretoises 8, de manière à délimiter un coffrage occupé par la couche d'isolant durci (3), comme décrit ci-avant.
Dans les configurations plafond (variante 6A) et combles (variante 6B) du 6e mode de réalisation, la paroi (2) du système constructif est une dalle de béton coulé en place, des éléments de béton préfabriqués (prédalles, béton précontraint), des hourdis béton ou une combinaison de ces matériaux.
Pour les plafonds dans la variante 6A, la couche d'isolant durci (3) est appliquée e.g. par projection, sur la face inférieure de la paroi (2), d'une composition humide constituée d'un mélange de la composition sèche (d) selon invention avec de l'eau. De manière conventionnelle, cette projection est réalisée, manuellement par talochage, ou mécaniquement avec des dispositifs connus du type pompe à vis ou pompe à piston, reliés à une lance de projection. La composition sèche (des) et le taux de gâchage avec l'eau, sont choisis de manière à ce que la composition humide adhère et sèche sur la face de projection, à savoir la face extérieure du mur (2). Le séchage et durcissement s'opèrent ensuite. La couche d'isolant durci (3) peut être également préfabriquée, par exemple sous forme de panneaux, fixés par tout moyen connu et approprié sur la face inférieure de la paroi (2) formant élément de plafond, par exemple, collage et/ou vissage et/ou pitonnage.
La couche d'isolant durci (3) peut être recouverte d'une couche de finition (4) qui est fixée sur un support horizontal (7) arrimé à la paroi (2) au moyen d'entretoises verticales (6) qui traversent la couche d'isolant durci (3), laquelle est avantageusement séparée du support horizontal (7) par une lame d'air isolante (5).
Pour les combles dans la variante 6B, la couche d'isolant durci (3) est appliquée e.g. par coulage, entre le toit (non représenté sur la figure 6B) et la face supérieure de la paroi (2), d'une composition humide constituée d'un mélange de la composition sèche (d) selon invention avec de l'eau. La couche d'isolant durci (3) peut être également préfabriquée, par exemple sous forme de panneaux, fixés par tout moyen connu et approprié entre le toit et la face supérieure de la paroi (2).
La face inférieure de la paroi (2) peut être recouverte d'une couche de finition (4) qui est fixée sur un support (7) arrimé parallèlement à cette paroi (2) au moyen d'entretoises (6) qui définissent une lame d'air isolante (5) ente la paroi (2) et le support (7).
La nature, la fabrication et la pose de ces couches (3) & (4) sont du même type que celles décrites ci-dessus pour les cinq premiers modes de réalisation exemplifîés.
Le 7e mode de réalisation est un système constructif (1) destiné à former le sol de bâtiments. Dans ce mode de réalisation, la paroi (2) est un sol réalisé dans un matériau de construction tel qu'une dalle béton, un plancher bois, une chape ciment ou anhydrite, ou une combinaison de ces matériaux.
La face supérieure de cette paroi (2) est solidaire de la couche d'isolant durci (3), qui est e.g. une chape légère ou une chape de ravoirage. Cette dernière est avantageusement recouverte d'une couche de finition (4). La nature, la fabrication et la pose de ces couches (3) & (4) sont du même type que celles décrites ci-dessus pour les six premiers modes de réalisation exemplifîés.
Pour les sols, la couche d'isolant durci (3) peut être fabriquée par projection ou coulage d'une composition humide constituée d'un mélange de la composition sèche (d) selon invention avec de l'eau. De manière conventionnelle, cette projection est réalisée, manuellement par talochage, ou mécaniquement avec des dispositifs connus du type pompe à vis ou pompe à piston, reliés à une lance de projection. La composition sèche (des) et le taux de gâchage avec l'eau, sont choisis de manière à ce que la composition humide s'écoule et puisse être étendue sur le sol correctement. Le séchage et durcissement s'opèrent ensuite. La couche d'isolant durci (3) peut être également préfabriquée, par exemple sous forme de panneaux, fixés par tout moyen connu et approprié sur la face extérieure de la paroi (2), par exemple, collage et/ou vissage et/ou pitonnage. COUCHE D 'ISOLANT DURCI
Suivant une caractéristique remarquable de l'invention, la couche d'isolant durci a une conductivité thermique λ inférieure à 0,09 W/m.K ; de préférence inférieure ou égale à 0,085 W/m.K.
Cette couche d'isolant durci est obtenue à partir d'une composition sèche (d) comprenant au moins un liant -A-, au moins un granulat biosourcé -B- .
Le liant -A- selon invention est plutôt comprend au moins un liant -Al -hydraulique ou aérien, éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau -A2- et éventuellement au moins un surfactant -A3 - .
7 l - Liant hydraulique u aérien
Le liant -Al- est de préférence choisi dans le groupe comprenant -idéalement composé de- les ciments, la chaux aérienne, la chaux hydraulique, les laitiers, les géopolymères, les métakaolins, les liants à haute teneur en phases cimentaires riches en alumine, les pouzzolanes naturelles, les silicates de sodium, les silicates de potassium, les silicates de lithium, les liants organiques et leurs mélanges pris isolément ou ensemble;
les ciments étant avantageusement sélectionnés dans le groupe comprenant - idéalement composé de- les ciments Portland, les ciments Portland à cendres volantes, les ciments Portland pouzzolaniques, les ciments Portland à silice de combustion, les ciments de maçonnerie, les ciments naturels prompts, les ciments expansifs, les ciments blancs mélangés, les ciments colorés, les ciments finement broyés, les ciments chaux-pouzzolanes, les ciments supersulfatés, les ciments à base de sulfo-aluminate de calcium (CSA), les ciments à base d'aluminate de calcium (CAC), les ciments naturels, la chaux et leurs mélanges pris isolément ou ensemble.
Suivant une variante, les ciments sont sélectionnés parmi les espèces suivantes : les ciments à base d'aluminate de calcium (CAC), les ciments à base de sulfo-aluminate de calcium (CSA), les liants à haute teneur en phases cimentaires riches en alumine ou les mélanges de ces espèces prises isolément ou ensemble.
Selon une autre variante, les ciments sont sélectionnés parmi les espèces suivantes : les ciments prompts (par exemple les ciments naturels prompts), les ciments géopolymères, les laitiers, les ciments à base d'aluminate de calcium (CAC), les ciments à base de sulfo- aluminate de calcium (CSA) ou les mélanges de ces espèces prises isolément ou ensemble.
La chaux peut être une chaux aérienne et/ou hydraulique. La chaux aérienne visée est e.g. du type de celles conformes à la norme NF EN 459-1, de préférence choisi dans le groupe comprenant-idéalement constitué de - :
- une chaux aérienne calcique (CL) contenant de l'oxyde de calcium (CaO) et/ou de l'hydroxyde de calcium (Ca(OH) 2) dont la somme CaO + MgO est d'au moins 70% et la teneur en MgO < 5% ;
- de la chaux dolomitique (DL) contenant de l'oxyde de calcium magnésium (CaO MgO) et/ou de l'hydroxyde de calcium magnésium (Ca(OH) 2Mg(OH) 2) dont la somme CaO + MgO est d'au moins 80%, et la teneur en MgO varie de 5% à plus de 30%>.
- ou leurs mélanges.
La chaux aérienne mise en œuvre peut se présenter sous diverses formes comme une pâte, une poudre ou, pour la chaux vive, la roche elle-même.
La chaux hydraulique visée est du type de celles conformes à la norme NF EN 459-1. Tout mélange de chaux de quelque type que ce soit, sous quelque forme que ce soit, peut contenir de la composition sur l'invention
Suivant une variante, le liant -Al -peut être choisi parmi les liants à haute teneur en phases cimentaires riches en alumine ou les mélanges de ces ciments ou de ces liants pris isolément ou ensemble. Il peut s'agir par exemple de ciments prompts, de ciments à base d'aluminate de calcium (CAC), de ciments à base de sulfo-aluminate de calcium (CSA), ou mieux encore parmi les liants hydrauliques comprenant :
o au moins une phase choisie parmi C3A, CA, C12A7, CnA7CaF2, C4A3$ (yée lemite), C2A(i_x)Fx (avec C → CaO ; A → A1203; F → Fe203 et x appartenant à ]0, 1]),
o des phases amorphes hydrauliques présentant un ratio molaire C/A compris entre 0,3 et 15,
o et tels que les teneurs cumulées en A1203 de ces phases soient comprises entre :
■ 3 et 70 % en poids du total du liant hydraulique,
■ préférentiellement entre 7 et 50%> en poids,
■ et mieux entre 20 et 30%> en poids.
Les CAC sont des ciments comprenant une phase minéralogique C4A3$, CA, C12A7,
C3A ou Cl lA7CaF2 ou leurs mélanges, tel que par exemple les Ciments Fondu®, les ciments sulfoalumineux, les ciments d'aluminates de calcium conformes à la norme européenne NF EN 14647 de décembre 2006, le ciment obtenu à partir du clinker décrit dans la demande de brevet WO2006/018569 ou leurs mélanges.
Les clinkers sulfoalumineux sont obtenus à partir d'un mélange de carbonate de calcium sous forme calcaire, de bauxite ou d'une autre source d'alumine (par exemple sous- produit de type dross) et de sulfate de calcium, qui est soit du gypse, de l'anhydrite ou de l'hémihydrate ou des mélanges. Le constituant spécifique à l'issue du processus de fabrication est la Yeelimite, C4A3$. On peut utiliser en particulier des ciments Prompt ou ciments sulfoalumineux qui contiennent des teneurs en Yeelimite comprise entre 3% et 70% qui peuvent être commercialisés par Vicat, Italcementi, Lafarge-Holcim, Polar Bear, Liu Jiu, Readerfast.
Par exemple, un ciment naturel prompt est constitué d'un clinker contenant
- de 0% à 35% de C 3S ;
- de 10% à 60% de C 2S ;
- de 1% à 12% de C 4AF ;
- de l% à l0% de C 3A ;
- de 5% à 50% de CaCO 3(calcite) ;
- de 10% à 15% de Ca 5(SiO 4) 2C0 3(spurrite) ;
- de 3 à 10%) de phases sulfates : yee'limite (C 4A 3$), Langbeinite (K 2Mg 2(S0 4) 3, anhydrite (C$) ; et
- de 10 à 20%) de chaux, de périclase, de quartz et/ou d'une ou plusieurs phases amorphes.
Suivant une variante, le liant -Al -peut être choisi parmi les liants comprenant une source de sulfate de calcium, de préférence, choisie parmi les anhydrites, les gypses, les semi- hydrates de calcium, les ciments supersulfatés et leurs mélanges.
7 A2- Agent rétenteur d'eau
De préférence, le rétenteur d'eau -A2- est doté d'une rétention d'eau supérieure ou égale à -selon un ordre croissant de préférence- 50, 60 , 70 , 80 , 90 % , suivant la méthode de mesure de la rétention M2, ce rétenteur d'eau étant de préférence choisi parmi les polysaccharides, et, plus préférentiellement encore dans le groupe comprenant -ou mieux encore constitué par- les éthers de cellulose ou d'amidon et leurs mélanges; les uloses, les hydroxyéthylcelluloses, les hydroxypropylcelluloses, les méthylhydroxypropylcelluloses, les méthylhydroxyéthylcelluloses et leurs mélanges; les éthers de guar modifiés ou non et leurs mélanges; ou le mélange de ces différentes espèces.
L'agent rétenteur d'eau A2 a de préférence une viscosité à 2% dans l'eau, mesuré au viscosimètre HAAKE rotovisco RV100, shear rate de 2,55 s"1 à 20°C comprise entre 5000 et 70000 cp, préférentiellement entre 20000 et 50000.
Le rétenteur d'eau A2 a la propriété de conserver l'eau de gâchage avant la prise. L'eau est ainsi maintenue dans la pâte de mortier ou béton, ce qui lui confère une très bonne adhérence et une bonne hydratation. Dans une certaine mesure, elle est moins absorbée sur le support, le relargage en surface est limité et on a ainsi peu d'évaporation.
7 A3 - Surfactant
Les surfactants sont de préférence choisis parmi :
i. les sources de surfactants anioniques de type par exemple, alkyl sulfates, alkyl éther sulfates, alkaryl sulfonates, les alkylsuccinates, alkylsulpho succinates, alkoyl sarcosinates, alkyl phosphates, alkylether phosphates, alkylether carboxylates, et alpha oléfïne sulfonates, préférentiellement le lauryl sulfate de sodium,
ii. Les surfactants non ioniques de type alcools gras éthoxylés, mono ou di alkyl alkanolamides, les alkyl polyglucosides,
iii. Les surfactants amphotériques de type alkyl aminé oxides, alkyl betaines, alkyl amido propylbétaïne, alkylsulphobétaihes, alkyl-glycinates, alkyl amphopropionates, alkyl amidopropylhydroxysultaïnes.
iv. les polyols de polyéther, les molécules hydrocarbonées, les molécules siliconés, esters hydrophobes,
v. les tensioactifs non ioniques,
vi. les polyoxiranes,
vii. ou leurs mélanges ;
A titre de tensioactifs ioniques, on peut citer de façon non limitative les alkyléthersulfonates, les hydroxyalkyléthersulfonates, les alphaoléfïnesulfonates, les alkylbenzènesulfonates, les alkylesters sulfonates, les alkyléthersulfates, les hydroxyalkyl- ethersulfates, les alphaoléfïnesulfates, les alkylbenzènesulfates, les alkylamides sulfates, ainsi que leurs dérivés alcoxylés (notamment éthoxylés (OE) et/ou propoxylés (OP)), les sels correspondants ou leurs mélanges. A titre de tensioactifs ioniques, on peut également citer de façon non limitative les sels d'acides gras saturés ou insaturés et/ou leurs dérivés alcoxylés notamment (OE) et/ou (OP) (comme par exemple le laurate de sodium, le palmitate de sodium ou le stéarate de sodium, l'oléate de sodium), les lauréates de méthyle et/ou de sodium alpha sulfonés, les alkylglycérol sulfonates, les acides polycarboxyliques sulfonés, les sulfonates de paraffine, les N-acyl N-alkyltaurates, les alkylphosphates, les alkylsuccinamates, les alkylsulfosuccinates, les monoesters ou diesters de sulfosuccinates, les sulfates d'alkylglucosides. PA12011 FR A titre de tensioactifs non ioniques, on peut citer de façon non limitative les alcools gras éthoxylés, les alkylphénols alcoxylés (notamment (OE) et/ou (OP)), les alcools aliphatiques plus particulièrement en 08-022, les produits résultant de la condensation de l'oxyde d'éthylène ou de l'oxyde de propylène avec le propylène glycol ou l'éthylène glycol, les produits résultant de la condensation de l'oxyde d'éthylène ou de l'oxyde de propylène avec l'éthylène diamine, les amides d'acides gras alcoxylés (notamment (OE) et/ou (OP)), les aminés alcoxylés (notamment (0E) et/ou (OP)), les amidoamines alcoxylés (notamment (0E) et/ou (OP)), les oxydes d'amines, les hydrocarbures terpéniques alcoxylés (notamment (0E) et/ou (OP)), les alkylpolyglucosides, les polymères ou oligomères amphiphiles, les alcools éthoxylés, les esters de sorbitan ou les esters de sorbitan éthoxylés. A titre de tensioactifs amphotères, on peut citer de façon non limitative les bétaïnes, les dérivés de l'imidazoline, les polypeptides ou les lipoaminoacides. Plus particulièrement, les bétaïnes convenant selon l'invention peuvent être choisies parmi la cocamidopropyl bétaïne, la bétaïne dodécylique, la bétaïne hexadécylique, la bétaïne octadécylique, les phospho lipides et leurs dérivés, les esters d'acides aminés, les protéines hydrosolubles, les esters de protéines hydrosolubles et leurs mélanges. A titre de tensioactifs cationiques, on peut également citer de façon non limitative l'oxide d'amino-laurate, l'oxide d'amino propyl cocoate, le caprylamphocarboxy glycinate, le lauryl propionate, le lauryl de bétaïne, le talloil bis 2- hydroxyethyl de bétaïne. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'agent moussant non ionique peut être associé à au moins un agent moussant anionique ou cationique ou amphotère.
A titre de tensioactifs amphiphiles, on peut citer de façon non limitative les polymères, oligomères ou copolymères au moins miscibles en phase aqueuse. Les polymères ou oligomères amphiphiles peuvent avoir une répartition statistique ou une répartition multibloc. Les polymères ou oligomères amphiphiles utilisés selon l'invention sont choisis parmi les polymères à blocs comprenant au moins un bloc hydrophile et au moins un bloc hydrophobe, le bloc hydrophile étant obtenu à partir d'au moins un monomère non ionique et/ou anionique. A titre d'exemple de tels polymères ou oligomères amphiphiles, on peut citer notamment les polysaccharides ayant des groupements hydrophobes, notamment des groupements alkyle, le polyéthylène glycol et ses dérivés. PA12011 FR A titre d'exemple de polymères ou oligomères amphiphiles, on peut également citer les polymères triblocs polyhydroxystéarate - polyéthylène glycol - polyhydroxystéarate, les polymères acryliques ramifiés ou non, ou les polymères polyacrylamides hydrophobes.
Pour ce qui a trait aux polymères amphiphiles non ioniques plus particulièrement alcoxylés (notamment (OE) et/ou (OP)), ces derniers sont plus particulièrement choisis parmi les polymères dont au moins une partie (au moins 50 % en masse) est miscible dans l'eau. A titre d'exemples de polymères de ce type, on peut citer entre autres les polymères triblocs polyéthylène glycol / polypropylène glycol / polyéthylène glycol. De préférence, l'agent moussant utilisé selon l'invention est une protéine, en particulier une protéine d'origine animale, plus particulièrement la kératine, ou une protéine d'origine végétale, plus particulièrement une protéine hydrosoluble de blé, de riz, de soja ou de céréales. A titre d'exemple, on peut citer le sodium laurate d'hydrolysat de protéine de blé, le laurate d'hydrolysat de protéine d'Oat, ou le sodium cocoate d'acides aminés de pomme. De préférence, l'agent moussant utilisé selon l'invention est une protéine dont le poids moléculaire est compris de 300 à 50 000 Daltons. L'agent moussant est utilisé selon l'invention à une teneur de 0,001 à 2 %, de préférence de 0,01 à 1 %, plus préférentiellement de 0,005 à 0,2 en masse d'agent moussant par rapport à la masse du liant. - A4- Liant additionnel
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la composition comprend au moins un liant additionnel -A4-, différent du liant -Al-, et choisi parmi les ciments portland, les laitiers, les ciments géopolymères, les pouzzolanes naturelles, les silicates de sodium, les silicates de potassium, les silicates de lithium, les liants organiques ou leurs mélanges. Par exemple, un ciment artificiel Portland convenant à titre de liant secondaire A4, comprend
- de 20% à 95% d'un clinker contenant :
• de 50% à 80% de C 3S ;
• de 4% à 40% de C 2S ;
• de 0% à 20% de C 4AF ; et
• de 0% à 2% de C 3A ;
- de 0% à 4% de $ ;
- de 0%) à 80%) de laitier de haut fourneau, de fumée de silice, de pouzzolanes et/ou de cendres volantes.
Selon une variante, A4 est un liant organique choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par- : les poudres polymères redispersables, les (co)polymères époxy, les (co)polyuréthanes, et leurs mélanges.
Suivant une caractéristique remarquable de l'invention, la composition comprend en outre:
-A5- une charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη;
-A6- une charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à
ΙΟΟμιη;
et, éventuellement un ou plusieurs adjuvants. T 5 - charge minérale lubrifiante
La charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη, est de préférence choisie
• parmi les minéraux silicatés naturels et synthétiques et, plus préférentiellement encore parmi les argiles, les micas, les kaolins et les métakaolins, les fumées de silice, les cendres volantes et leurs mélanges,
• parmi les fillers calcaires, ou silico-calcaires
• parmi les cendres volantes,
• ou parmi leurs mélanges.
T A6- charge minérale d' espacement
La charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à ΙΟΟμιη, est de préférence choisie parmi les sables siliceux, calcaires ou silico-calcaires, les charges légères, lesquelles étant plus particulièrement choisies parmi la vermiculite expansée ou non, la perlite expansée ou non, les billes de verre expansées ou non [billes de verre creuses (type 3M®) ou granulés de verre expansés (Poraver®, Liaver®)], les aérogels de silice, le polystyrène expansé ou non, les cénosphères (fîllites), les billes creuses d'alumine, les argiles expansées ou non, les ponces, , les grains de mousse de silicate, la rhyolithe (Noblite®), ou leurs mélanges. τ A7- adjuvant hydrofuge
L'hydrofugeant est de préférence choisi dans le groupe comprenant ou mieux encore constitué par les agents fluorés, silanisés, siliconés, siloxanés, les sels métalliques d'acides gras et leurs mélanges, de préférence parmi les sels de sodium, potassium et/ou magnésium des acides oléique et/ou stéarique et leurs mélanges.
7A8- adjuvant retardâtes, de .prise
Le retardateur de prise est de préférence choisi dans le groupe comprenant ou mieux encore constitué par les agents chélatants du calcium, les acides carboxyliques et leurs sel, les polysaccharides et leurs dérivés, les phosphonates, les lignosulphonates, les phosphates, les borates, et les sels de plomb, zinc, cuivre, arsenic et antimoine, et plus particulièrement parmi l'acide tartrique et ses sels, de préférence ses sels de sodium ou de potassium, l'acide citrique et ses sels, de préférence son sel de sodium (citrate trisodique), les gluconates de sodium; les phosphonates de sodium ; les sulfates et leurs sels de sodium ou de potassium, et leurs mélanges.
T A9- adjuvant accélérateur. de. prise:
L'accélérateur de prise est de préférence choisi dans le groupe comprenant ou mieux encore constitué par les sels alcalins et alcalino -terreux d'hydroxydes, d'halogénures, de nitrates, de nitrites, de carbonates, de thiocyanates, de sulfates, de thiosulfates, de perchlorates, de silice, d'aluminium, et/ou parmi les acides carboxyliques et hydrocarboxyliques et leurs sels, les alcano lamines, les composés insolubles silicatés tels les fumées de silices, cendres volantes ou pouzzolanes naturelles, les ammonium quaternaires silicatés, les composés minéraux finement divisés tels les gels de silice ou les carbonates de calcium et/ou de magnésium finement divisés, et leurs mélanges; cet accélérateur de prise complémentaire (e) étant de préférence choisi dans le groupe comprenant ou mieux encore constitué par parmi les chlorures et leurs sels de sodium ou calcium ; les carbonates et leurs sels de sodium ou lithium, les sulfates et leurs sels de sodium ou de potassium, les hydroxydes et formiates de calcium et leurs mélanges;
7 Al 0- adjuvant. épaississant;
A10 est un adjuvant différent de A2 permettent d'améliorer le seuil d'écoulement du mortier (tenue en charge).
De préférence, cet adjuvant épaississant est choisi dans le groupe comprenant ou mieux encore constitué par les polysaccharides et leurs dérivés, les alcools polyvinyliques, les épaississants minéraux, les polyacrylamides linéaires et leurs mélanges.
TCompp.siti ns de liant A: Dans un mode de réalisation, la composition selon l'invention est caractérisée en ce que le liant A comprend - en % en poids/poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence -:
• -Al- liant primaire : [5 - 95] ; [10 - 85] ; [15 - 75] ;
• -A2- agent rétenteur d'eau : [0,1 - 5] ; [0,5 - 3] ; [0,8 - 2];
· -A3- surfactant [0 - 2] ; [0,01 - 1]; [0,05 - 0,5];
• -A4- liant additionnel [0 - 85] ; [5 - 50]; [7 - 15];
• -A5- charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ;
[0 - 30]; [0 - 20];
• -A6- charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à ΙΟΟμπι : [0 - 40] ; [0 - 35]; [0 - 30];
• -A7- adjuvant hydrofuge : [0 - 1,5] ; [0 - 1]; [0 - 0,5];
• -A8- adjuvant retardateur de prise: [0 -3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A9- adjuvant accélérateur de prise: [0 - 3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A10- adjuvant épaississant: [0 - 2] ; [0,1 - 1]; [0,2- 0,8].
-B-GRANULAT BIOSOURCE
Ce granulat biosourcé typique des systèmes constructifs suivant l'invention, est à base de tiges de tournesol et/ou de tiges de maïs et/ou de tiges de colza et présentent une MVA inférieure à 1 10 kg/m3.
Plus spécifiquement encore, ce granulat biosourcé est à base de moelle de tige qui représente plus de 15 % en poids sur sec du granulat.
Cette sélection quantitative et qualitative du granulat biosourcé est un gage pour obtenir un système constructif selon l'invention, dont la couche d'isolant durci amène les propriétés d'isolation thermique recherchées, tout en procurant système constructif les propriétés mécaniques, et en particulier la ductilité attendue.
Selon une caractéristique préférée de l'invention, le granulat biosourcé est constitué de particules de tiges qui présentent une granulométrie tout-passant dans la plus grande dimension desdites particules (en mm et dans un ordre croissant de préférence) < 15 ; < 14 ; < 13 ; < 12 ; < 11.
Ces particules sont produites à partir de tiges de tournesol, de tiges de maïs et/ou de tiges de colza, par des méthodes industrielles de déchiquetage, concassage, broyage, séparation.
La séparation des particules de tiges peut notamment consister à faire le tri entre les particules de moelle et les particules d'écorce, par exemple à l'aide d'une table densimétrique.
Conformément à une caractéristique préférée de l'invention, les particules de tiges sont majoritairement constituées par des particules de moelle. Mieux encore, le pourcentage pmoelle en poids sur sec des particules de moelle par rapport à la masse totale des particules de tiges, se définit comme suit dans un ordre croissant de préférence: pmoelle > 15 ; > 20 ; > 30 ; > 40 ; > 50. A la différence de l'écorce, la moelle de tournesol est caractérisée par une structure très alvéolaire qui lui confère une très faible densité (30-35 kg/m3).
Pour optimiser les performances du système constructif, il est prévu conformément à l'invention de faire sorte que cette moelle se présente sous forme de particules ayant un facteur de forme F défini comme étant le rapport de la plus grande dimension des particules sur la plus petite dimension, tel que F < 3 ; de préférence F < 2,5 ; et, plus préférentiellement encore, F < 2,5.
PRODUITS INTERMEDIAIRES
L'invention a également pour objet, à titre de nouveau produit, la composition sèche
(d) utile en particulier dans le système selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle contient au moins un granulat biosourcé B à base de tiges de tournesol et/ou de tiges de maïs et/ou de tiges de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80.
Dans cette composition sèche (d), la moelle se présente avantageusement sous forme de particules ayant un facteur de forme F défini comme étant le rapport de la plus grande dimension des particules sur la plus petite dimension, tel que F < 3 ; de préférence F < 2,5 ; et, plus préférentiellement encore, F < 2,5.
De préférence, la composition sèche (d) selon l'invention contient un liant A comprenant - en % en poids/poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence -:
-Al- liant: [5 - 95] ; [10 - 85] ; [15 - 75] ;
-A2- agent rétenteur d'eau : [0 - 5] ; [0,5 - 3] ; [0,8 - 2];
-A3- surfactant [0 - 2] ; [0,01 - 1]; [0,05 - 0,5];
-A4- liant additionnel [0 - 85] ; [5 - 50]; [7 - 15];
-A5- charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ;
[0 - 30]; [0 - 20];
-A6- charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ; [0 - 35]; [0 - 30];
-A7- adjuvant hydrofuge : [0 - 1,5] ; [0 - 1]; [0 - 0,5];
-A8- adjuvant retardateur de prise: [0 -3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
-A9- adjuvant accélérateur de prise: [0 - 3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
-A10- adjuvant épaississant: [0 - 2] ; [0,1 - 1]; [0,2- 0,8].
Suivant une forme particulière de réalisation, la composition sèche (d) selon l'invention est conditionnée dans un sac comprenant du granulat biosourcé B tel que défini ci- dessus, ou un liant A tel que défini ci-dessus, ou un mélange des 2, de préférence dans les proportions adaptées à la préparation d'une couche d'isolant durci, ledit sac comportant également une notice d'utilisation pour la fabrication de couches d'isolant durci. L'invention vise également à titre de nouveau produit, un kit comprenant séparément un conditionnement contenant un granulat biosourcé B selon l'invention et un conditionnement contenant un liant A selon l'invention, ainsi qu'une notice d'utilisation du kit pour la fabrication de couches d'isolant durci.
COMPOSITION HUMIDE
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne une composition de construction humide formée par un mélange de la composition sèche selon l'invention, mélangée à un liquide, de préférence de l'eau.
Conformément à une caractéristique remarquable de l'invention cette composition humide est pompable dans une pompe à piston, ou dans une pompe à vis, par exemple une pompe à vis avec un entrefer entre rotor et stator compris entre 4 et 30 mm.
Outre la pompabilité de cette composition humide, la composition selon l'invention satisfait à une spécification de "projetabilité", c'est-à-dire, par exemple, que ladite formulation humide, dès lors qu'elle est projetée et appliquée, en une couche d'environ 5 cm, sur un support vertical en parpaings en béton, tient sur ce support vertical, sans fluage sans écoulement, pendant le temps nécessaire à son durcissement et à son adhésion sous forme durcie sur le dit support vertical, à une température ambiante comprise par exemple entre 5°C et 35°C et à une humidité relative HR comprise entre 20 et 90 pour cent.
PROCEDE DE PREPARATION DE CETTE COMPOSITION HUMIDE
La présente invention a également pour objet un procédé de préparation de la composition humide telle que définie ci-dessus. Ce procédé consiste à mélanger un liquide, de préférence de l'eau, à la composition de construction sèche telle que définie ci-dessus, avantageusement dans un rapport massique [eau / Liant -A-] supérieur ou égal à 0,8, préférentiellement supérieur à 1, préférentiellement supérieur à 1,5.
Ce mélange peut se faire par tout dispositif conventionnel approprié et connu de l'homme de l'art.
Il peut s'agir d'un malaxeur planétaire ou à axe fixe (verticale ou horizontale) ou d'une bétonnière. Le dispositif mélangeur peut ou pas être installé directement sur la machine comportant la pompe à vis et permettant l'application par projection ou coulage de la composition humide.
PROCEDE DE FABRICATION DU SYSTEME CONSTRUCTIF
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication du système constructif selon l'invention essentiellement :
(i) à mélanger le liant A, le granulat biosourcé B, et l'eau, l'eau et le granulat B étant de préférence prémélangés, le liant A étant incorporé par la suite dans le prémélange ainsi obtenu, pour obtenir une composition humide durcissable ; de préférence selon un rapport massique eau sur A compris entre 0,8 et 5, de préférence entre 1 et 4, et, plus préférentiellement encore entre 1,5 et 3,5;
(ii) à mettre en forme la composition humide de façon à obtenir une couche ;
(iii) à laisser sécher cette couche pour obtenir une couche d'isolant durci.
De préférence, la mise en forme (ii) est réalisée par projection de la composition humide sur un support formé par une paroi du système constructif et/ou par coulage dans un moule formé ou non par un ou plusieurs éléments constitutifs du système constructif, cet élément ou l'un au moins de ces éléments étant la paroi associée à la couche d'isolant durci du système constructif.
Comme montrée sur les figures annexées, cette paroi peut-être un mur un élément du plafond ou un élément du sol (chape).
La mise en forme (ii) est réalisée
par projection de la composition humide :
sur un support vertical ou incliné,
· aux fins de remplissage de structure en ossature bois ou métal sur site, ou aux fins de réalisation d'éléments constructifs préfabriqués;
ou
par coulage ou projection et épandage de la composition humide sur un plan horizontal au sol pour faire une chape ou par projection de la composition humide sur un plan horizontal surélevé pour faire un plafond ; ou
par coulage de la composition humide dans un coffrage pour faire un mur, pour le remplissage de la composition humide entre deux parois, ou dans un moule pour faire des éléments de maçonnerie unitaires, préfabriqués et en particulier des blocs, parpaings, briques, ou des pré-murs ou des plaques.
OUVRAGES DE BATIMENT OU DE GENIE CIVIL
L'invention concerne aussi des ouvrages de bâtiment construit au moyen du système constructif selon l'invention.
D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description d'exemples de réalisation de l'invention.
EXEMPLES Méthode Ml de détermination de la Masse Volumique Apparente du granulat biosourcé :
La masse volumique apparente est la masse volumique du matériau en vrac comprenant les vides perméables et imperméables de la particule ainsi que les vides entre particules. Le protocole permettant la détermination de la masse volumique en vrac des granulats a été défini par la Technical Committee 236 - Bio-aggregates based building materials de la RILEM. Ce protocole sera appelé « méthode renversée ».
Il consiste à :
Faire sécher les granulats dans une étuve à 60°C jusqu'à stabilisation de la masse Introduire les granulats secs dans un cylindre (dont le diamètre est compris entre 10 et 20 cm et la hauteur est égale à au moins deux fois le diamètre) de façon à ce que celui- ci soit rempli au moins de moitié. Par exemple diamètre=12 cm et hauteur=20 cm, Renverser le récipient 10 fois,
Agiter pour obtenir une surface horizontale et noter le volume occupé par les granulats,
Puis peser les granulats et déterminer la MVa.
L'essai est répété 3 fois. On calcule la valeur moyenne ainsi que l'écart-type de la mesure.
Méthode M2 de MESURE DU TEMPS DE RÉTENTION D'EAU D'UN MORTIER BIOSOURCE
Cette méthode M2 correspond à une adaptation de la méthode dite du filtre.
Appareillage :
• Moule métallique.
Dimensions intérieures :
Diamètre haut : 100 + 5 mm.
Diamètre du fond : 80 +/- 5 mm.
Hauteur: 25 + 1 mm.
Dimensions extérieures :
Diamètre: 120 +/- 5 mm.
Hauteur: 30 + 1 mm.
• Spatule
• Carreau de faïence (dimension : environ 120 mm x 5 mm)
• Balance de précision 0,01 g
• Papier filtre de 100 mm. de diamètre (type Schleicher ou le filtre-Lab 0965 NW 25 L) : filtre de séparation.
(i). Papier filtre de 100 mm. de diamètre (Schleicher 2294 ou le filtre-Lab S-Type 600) Protocole :
1. L'échantillon est préparé selon le mode de malaxage décrit dans le test T2.
2. Peser le moule vide et sec ^ mA
3. Peser le papier filtre Schleicher 2294 ou le filtre-Lab S-Type 600) ^ me
4. Remplir le moule avec le mortier de chanvre à l'aide d'une spatule, dépasser légèrement pour assurer un contact du filtre et de la pâte. 5. Peser le moule rempli ^ me
6. Couvrir la pâte avec le papier filtre de séparation (type Schleicher ou le filtre-Lab 0965 NW 25 L) et ensuite placer le filtre 2294 ou S-600 sur l'ensemble
7. Placer le carreau de faïence sur l'ensemble et retourner le tout, démarrer le chronomètre, le temps d'essai est de 15 minutes,
8. Après 15 minutes, récupérer le papier filtre 2294 ou S-600 et le peser ^ mD
Expression des résultats :
Calcul 1 : masse d'eau contenue dans le produit
Meau = ((mc-mA) * Tg%)/ (100 + Tg%)
Calcul 2: perte d'eau du produit
Aeau = (mD-mB)
Calcul 3: Rétention d'eau en %
R% = ((Meau - Aeau)/ Meau)*100
EN 1015-8 : Methods of test for mortar masonry - Part 8 : Détermination of water retentivity of fresh mortar. (September 1999)
MESURE DE LA CONDUCTIVITE THERMIQUE LAMBDA
La conductivité thermique λ (w/m.k) caractérise le flux de chaleur traversant un matériau d'un mètre d'épaisseur, pour une différence de température de un kelvin entre les deux faces entrante et sortante.
Les mesures ont été réalisées avec un appareil de mesure HFM (Heat Flow Meter) et par la méthode de la plaque chaude avec des éprouvettes prismatiques 14cm x 16cm x 4cm. Les conditions de mesure ont été fixées à 20°C et 50% HR.
-MATIERES PREMIERES
LIANT A
Al :
CHAUX HYDRAULIQUE HL 3,5 LAFARGE.
CHAUX HYDRATÉE CL90, EUROCHO,
CIMENT SULFOALUMINEUX, I.TECH ALICEM, ITALCEMENTI ;
A2:
CULMINAL C8367, AGENT RETENTEUR D'EAU, METHYLHYDROXYETHYLCELLULOSE,
VISCOSITÉ 32000-40000 M.PA.S , ASHLAND AQUALON ;
A3 :
NANSA LSS 495/H , SURFACTANT, SODIUM ALPHA OLEFIN SULFONATE, HUNTSMAN ; A5 :
FUMEE DE SILICE, RW SILICIUM GMBH ;
A6 :
SABLE SILICEUX, DU 0,1 / 0,4 , SIBELCO FRANCE
A7 : STÉARATE DE MAGNÉSIUM M- 125, METALEST.
GRANULAT BIOSOURCE-B- :
Charge formée par 95% de moelle végétale obtenue par broyage de tiges de tournesol et trié à l'aide de tables densimétriques (tamis) et tamiseur vibrant. Les particules ont une taille comprise entre 2 mm et 15 mm.
Les photographies de la figure 8 annexée montrent une tige de tournesol avant broyage (photo de gauche), et après broyage et séparation: écorce (photo du centre) et moelle (photo de droite) de tournesol.
Les photographies de la figure 9 annexée montrent les particules de tournesol après broyage et séparation: moelle (photo de gauche) et écorce (photo de droite).
EXEMPLE 1 : Réalisation d'une isolation thermique par l'extérieur avec un mortier isolant projeté à base de moelle de tournesol.
Le système isolant est celui de la figure 1. Il est composé :
(3) d'un mortier isolant projeté à base de moelle de tournesol (6 cm),
(4) d'un enduit de finition: PAREXAL enduit à la chaux de la gamme PATRIMOINE de PAREXLANKO.
Les figures 11A 11B & 11C illustrent le mélange des constituants du mortier isolant dans la cuve de malaxage de la machine à projeter (Putzmeister - PI 1) : moelle (granulat B) + liant A+ eau.
Les figures 12A 12B & 12C montrent:
· 12A : Mortier isolant à base de moelle de tournesol après dressage à la règle (surface mur 7 m2).
• 12B :Marouflage au PAREXAL des baguettes d'angles ;
• 12C Finition grattée en PAREXAL.
Le mortier isolant est composé d'un liant A (15kg) et d'une charge B (100L). La composition du liant est la suivante : ( 'omposilion liai 1 Λ
Al . Liant Chaux Hydraulique HL 3,5
34,97%
minéral (Lafarge)
primaire Ciment Sulfoalumineux
I.Tech ALICEM 15,00%
(Italcementi)
Chaux CL 90 hydratée 20,00%
A2. Rétenteur MHEC
d'eau CULMINALC8367 2,00%
(Ashland)
A3. Surfactant NANSA LSS 495/H
0,05%
(Huntsman)
A6. Charge Sable siliceux DU 0,1-0,4
minérale 15,07% d'espacement
A5. Charge FUMEE de SILICE
minérale 8,00%
lubrifiante
A7. Adjuvant STEARATE de
0,23%
Hydrofuge MAGNESIUM
La charge B est composée de 90% de particules de moelle de tournesol. Cette charge B est obtenue à partir de tiges de tournesol récoltées en rhône-alpes. Le procédé de transformation utilisé est le suivant :
1. Après récolte des capitules, les tiges de tournesol sont laissées sur champ le temps nécessaire pour rejoindre un taux d'humidité inférieure à 30%.
2. Les tiges sont donc récoltées en ensilage avec une moissonneuse batteuse habituellement utilisée pour la récolte des capitules de tournesol (exemple ensileuse CLASS 830).
3. Le produit ensilé est ensuite broyé en utilisant un broyeur à marteaux (type Electra Goulu N).
4. Le broyât composé de particules de tiges : écorce et moelle, est tamisé sur tamiseur vibrant (type RITEC) pour obtenir une granulométrie inférieure à 15 mm.
5. La séparation de la moelle et de l'écorce est réalisée en utilisant une table densimétrique (type CIMBRIA).
L'analyse granulo métrique de la charge B a été réalisée par tamisage : la taille maximale est inférieure à 12 mm. La densité de la charge B selon la méthode Ml est de 30 kg/m3. La figure 13 annexée donne la distribution granulométrique du granulat B issu de la moelle de tournesol.
esure a p aque c au e gar e m ,
Conditions et technique de mise en œuvre du mortier isolant à base de moelle de tournesol :
• Machine de façadier : putzmeister Pl i , réglage à l'eau de la pompe à vis à 5bars, diamètre tuyaux 35mm et 25 mm, longueur des tuyaux 25 m
• Lance de projection de façadier avec buse tronconique de 14mm.
• Malaxage : 1) introduction de la totalité de l'eau de gâchage, 2) introduction simultanée du liant A et de la charge B ; 3) Mélange pendant 5 min et si nécessaire ajout d'eau supplémentaire pour obtenir la maniabilité souhaitée.
• Mise en œuvre par projection en passes successives de 3 cm.
• Dressage à la règle pour régulariser la planimétrie.
L'enduit de finition (PAREXAL - enduit monocouche à la chaux fabriqué par PAREXGPvOUP SA) a été mis en œuvre 48h après la dernière passe du mortier isolant. Après mise en place des baguettes d'angles, l'enduit de finition a été appliqué en une seule passe (épaisseur finale 10 mm).
28j après l'application de l'enduit de finition, le système isolant a été évalué selon la norme européenne ETAG 004 pour l'isolation thermique par l'extérieur.
se on ET d'exposition I.
La figure 14 montre la carotte du système isolant obtenue après un test d'adhérence selon la norme européenne ETAG 004.
EXEMPLE 2 : Projection d'un mortier isolant à base de moelle de maïs destiné à l'isolation thermique des parois verticales en ITI et ITE.
Les figures 15 A, 15B, 15C montrent des projections sur un support vertical de parpaings béton du mortier isolant à base de moelle de maïs dont la formule du liant A est donnée après.
Le procédé de récolte et transformation de la moelle de maïs a été réalisé selon le procédé suivant :
1. Lors de la récolte des épis de maïs avec moissonneuse batteuse, la tige de maïs est ensilée dans des bennes ventilées.
2. La séparation de l'écorce et de la moelle est faite selon la technique décrite dans le PCT W02015/180781.
3. Un tamisage par tamiseur vibrant permet ensuite d'obtenir la granulométrie souhaitée et d'éliminer les résidus d'écorce.
La densité des granulats B mesurée selon la méthode Ml est de 23,8 kg/m3.
La figure 16 montre les granulats B de moelle de maïs utilisés dans cet exemple 2. Le tableau ci-après donne la composition et les propriétés du mortier isolant préparé dans cet exemple 2 avec le liant A, les granulats B et l'eau.
EXEMPLES 3 à 7
Cet exemple montre l'impact du ratio B/A (granulat biosourcé/ liant) sur la conductivité thermique lambda < 0, 1 W/(m.K) de la couche d'isolant durci du système constructif selon l'invention.
La charge B est constituée du même granulat B que celui utilisé pour l'exemple 1. Les mélanges ont été réalisés à l'aide d'un malaxeur planétaire à axe vertical type « Perrier ». La méthode de malaxage utilisée est la suivante :
1. Introduction de l'eau, de la charge B et du liant A
2. Mélange à 120 tours par minute pour 3 min. Si nécessaire ajout d'eau supplémentaire pour obtenir la consistance souhaitée.
3. Ré-homogénéisation à la main du mélange à l'aide de la pale de malaxage pendant 30 sec.
4. Redémarrage du mélange pendant 2 min à 120 rpm. La composition du liant A est détaillé dans le tableau suivant :
L'augmentation du ratio B/A entraîne une diminution de la densité et en conséquence de la conductivité thermique du matériau isolant durci.
EXEMPLES 3 4 5 6 7
Liant A [g] 240 200 150 100 50
B. granulat Moelle de tournesol :
Volume [L] 1,33 1,33 1,33 1,33 1,33 Massique [g] 40 40 40 40 40
Ratio volume/poids granulat B / Liant A [L/kg] 5,6 6,7 8,9 13,3 26,7
Ratio poids/poids Liant AI granulat B [kg/kg] 6 5 3,75 2,5 1,25
Eau [g] 570 580 590 620 530
Ratio massique Eau / Liant A 2,4 2,9 3,9 6,2 10,6
Densité Durci [kg/m3] 258 208 167 107 72
Conductivité thermique [W/mk] - mesure à la plaque 0,058 0,053 0,049 0,045 - chaude gardée (20°C - 50%HR)
La figure 17 donne l'évolution de la densité de la couche d'isolant durci obtenue dans les exemples 3 à 7, en fonction du ratio Granulat B [L] / Liant A [kg]. La figure 18 donne l'évolution de la conductivité thermique de la couche d'isolant durci obtenue dans les exemples 3 à 7, en fonction de la densité à l'état durci du matériau isolant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système constructif multicouche et isolant d'un bâtiment, caractérisé en ce que
(a) ce système comprend au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci, (b) l'épaisseur maximale de la couche d'isolant durci est comprise entre 1 et 60 cm,
(c) l'isolant durci a une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 inférieure ou égale à 450 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; et mieux encore comprise entre 50 et 300 ; 150 et 250 ;
(d) cette couche d'isolant durci est préparée par gâchage avec de l'eau d'une composition sèche (d) comprenant:
-A- au moins un liant incluant:
-Al- au moins un liant hydraulique ou aérien;
-A2- éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau;
-A3- éventuellement au moins un surfactant;
-B- au moins un granulat biosourcé à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80 ;
(e) cette composition ayant un ratio A/B [masse de liant -A- sec en kg-] / [masse de charge - B- sec en kg], compris entre -selon un ordre croissant de préférence- I et l5 ; l et l0 ; l et 8 ; 1 et 6.
Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'éléments préfabriqués destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou est fabriqué sur site pour la construction du bâtiment.
Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'éléments de maçonnerie unitaires, de préférence standardisés et préfabriqués, destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou de parties du bâtiment, de préférence des murs ou des parois.
Système selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche d'isolant durci est interposée entre la paroi associée et au moins une autre paroi et/ou au moins une autre couche d'un matériau différent de l'isolant durci, cette autre paroi et/ou cette autre couche étant éventuellement une paroi de finition ou une couche de finition.
Système selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la couche d'isolant durci a une conductivité thermique λ inférieure à 0,09 W/m.K ; de préférence inférieure ou égale à 0,085 W/m.K.
6. Système selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le pourcentage de moelle de tige dans le granulat biosourcé est (en % en poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence) > 15 ; > 20 ; > 30 ; > 40 ; > 50 ; > 60 ; > 70 ; > 80 ; > 90 ; > 95 ; > 99.
7. Système selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le granulat biosourcé est constitué de particules de tiges qui présentent une granulométrie tout-passant dans la plus grande dimension desdites particules (en mm et dans un ordre croissant de préférence) < 15 ; < 14 ; < 13 ; < 12 ; < 11.
8. Système selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que la moelle se présente sous forme de particules ayant un facteur de forme F défini comme étant le rapport de la plus grande dimension des particules sur la plus petite dimension, tel que F < 3 ; de préférence F < 2,5 ; et, plus préférentiellement encore, F < 2,5.
9. Système selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le liant Al est choisi dans le groupe comprenant -idéalement composé de- les ciments, la chaux aérienne, la chaux hydraulique, les laitiers, les géopolymères, les métakaolins, les liants à haute teneur en phases cimentaires riches en alumine, les pouzzolanes naturelles, les silicates de sodium, les silicates de potassium, les silicates de lithium, les liants organiques et leurs mélanges pris isolément ou ensemble;
les ciments étant avantageusement sélectionnés dans le groupe comprenant -idéalement composé de- les ciments Portland, les ciments Portland à cendres volantes, les ciments Portland pouzzolaniques, les ciments Portland à silice de combustion, les ciments de maçonnerie, les ciments naturels prompts, les ciments expansifs, les ciments blancs mélangés, les ciments colorés, les ciments finement broyés, les ciments chaux- pouzzolanes, les ciments supersulfatés, les ciments à base de sulfo-aluminate de calcium (CSA), les ciments à base d'aluminate de calcium (CAC), les ciments naturels, la chaux et leurs mélanges pris isolément ou ensemble.
10. Système selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le liant A comprend - en % en poids/poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence:
-Al- liant: [5 - 95] ; [10 - 85] ; [15 - 75] ;
-A2- agent rétenteur d'eau : [0,1 - 5] ; [0,5 - 3] ; [0,8 - 2];
-A3- surfactant [0 - 2] ; [0,01 - 1]; [0,05 - 0,5];
• -A4- liant secondaire [0 - 85] ; [5 - 50]; [7 - 15];
-A5- charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ; [0 - 30]; [0 - 20];
-A6- charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à ΙΟΟμιη : [0 - 40] ; [0 - 35]; [0 - 30]; • -A7- adjuvant hydrofuge : [0 - 1,5] ; [0 - 1]; [0 - 0,5];
• -A8- adjuvant retardateur de prise: [0 -3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A9- adjuvant accélérateur de prise: [0 - 3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A10- adjuvant épaississant: [0 - 2] ; [0,1 - 1]; [0,2- 0,8].
11. Système selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est un système d'Isolation Thermique Extérieure -ITE- ou un système d'Isolation Thermique Intérieure -ITI-. 12. Eléments de maçonnerie unitaires, en particulier selon la revendication 3, de préférence standardisés et préfabriqués, et destinés à être assemblés sur site pour la construction du bâtiment ou de parties du bâtiment, de préférence des murs ou des parois,
caractérisés en ce que
(a) chaque élément comprend au moins une paroi associée à au moins une couche d'isolant durci,
(b) l'épaisseur maximale de la couche d'isolant durci est comprise entre 1 et 60 cm,
(c) l'isolant durci a une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 inférieure ou égale à 450 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; et mieux encore comprise entre 50 et 300 ; 150 et 250 ;
(d) cette couche d'isolant durci est préparée par gâchage avec de l'eau d'une composition sèche (d) comprenant:
-A- au moins un liant incluant:
• -Al- au moins un liant hydraulique ou aérien;
• -A2- éventuellement au moins un agent rétenteur d'eau;
• -A3- éventuellement au moins un surfactant;
-B- au moins un granulat biosourcé à base de tige de tournesol et/ou de tige de maïs et/ou de tige de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80 ;
(e) cette composition ayant un ratio A/B [masse de liant -A- sec en kg-] / [masse de charge - B- sec en kg], compris entre -selon un ordre croissant de préférence- I et l5 ; l et l0 ; l et 8 ; 1 et 6.
13. Composition sèche (d) utile en particulier dans le système selon l'une au moins des revendications 1 à 11, ou dans les éléments selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle contient au moins un granulat biosourcé B à base de tiges de tournesol et/ou de tiges de maïs et/ou de tiges de colza présentant une Masse Volumique Apparente (MVA) en kg/m3 , inférieure à 110; de préférence comprise entre 10 et 80.
14. Composition sèche (d) selon la revendication 13 caractérisée en ce que la moelle se présente sous forme de particules ayant un facteur de forme F défini comme étant le rapport de la plus grande dimension des particules sur la plus petite dimension, tel que F < 3 ; de préférence F < 2,5 ; et, plus préférentiellement encore, F < 2,5.
15. Composition sèche (d) selon la revendication 13 ou 14 caractérisée en ce qu'elle contient un liant A comprenant - en % en poids/poids sur sec et dans un ordre croissant de préférence -:
• -Al- liant: [5 - 95] ; [10 - 85] ; [15 - 75] ;
• -A2- agent rétenteur d'eau : [0 - 5] ; [0,5 - 3] ; [0,8 - 2];
• -A3- surfactant [0 - 2] ; [0,01 - 1]; [0,05 - 0,5];
• -A4- liant additionnel [0 - 85] ; [5 - 50]; [7 - 15];
• -A5- charge minérale lubrifiante de granulométrie d90 inférieure à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ; [0 - 30]; [0 - 20];
• -A6- charge minérale d'espacement de granulométrie d90 supérieure ou égale à ΙΟΟμιη: [0 - 40] ; [0 - 35]; [0 - 30];
• -A7- adjuvant hydrofuge : [0 - 1,5] ; [0 - 1]; [0 - 0,5];
• -A8- adjuvant retardateur de prise: [0 -3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A9- adjuvant accélérateur de prise: [0 - 3] ; [0 - 2]; [0 - 1];
• -A10- adjuvant épaississant: [0 - 2] ; [0,1 - 1]; [0,2- 0,8].
16. Composition sèche (d) selon l'une des revendications 13 à 15 caractérisée en ce qu'elle est conditionnée dans un sac comprenant du granulat biosourcé B défini selon la revendication 13 ou 14, ou un liant A défini selon la revendication 15, ou un mélange des 2, de préférence dans les proportions adaptées à la préparation d'une couche d'isolant durci, ledit sac comportant également une notice d'utilisation pour la fabrication de couches d'isolant durci.
17. Kit comprenant séparément un conditionnement contenant un granulat biosourcé B défini selon la revendication 13 ou 14 et un conditionnement contenant un liant A défini selon la revendication 15, ainsi qu'une notice d'utilisation du kit pour la fabrication de couches d'isolant durci.
18. Procédé de fabrication du système constructif selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement :
(i) à mélanger le liant A, le granulat biosourcé B, et l'eau, l'eau et le granulat B étant de préférence prémélangés, le liant A étant incorporé par la suite dans le prémélange ainsi obtenu, pour obtenir une composition humide durcissable ; de préférence selon un rapport massique eau sur A compris entre 0,8 et 5, de préférence entre 1 et 4, et, plus préférentiellement encore entre 1,5 et 3,5;
(ii) à mettre en forme la composition humide de façon à obtenir une couche ;
(iii) à laisser sécher cette couche pour obtenir une couche d'isolant durci.
19. Procédé selon la revendication 18 caractérisé en ce que la mise en forme (ii) est réalisée par projection de la composition humide sur un support formé par une paroi du système constructif et/ou par coulage dans un moule formé ou non par un ou plusieurs éléments constitutifs du système constructif, cet élément ou l'un au moins de ces éléments étant la paroi associée à la couche d'isolant durci du système constructif.
20. Procédé selon la revendication 18 ou 19 caractérisé en ce que la mise en forme (ii) est réalisée
par projection de la composition humide :
— » sur un support vertical ou incliné,
— » aux fins de remplissage de structure en ossature bois ou métal sur site,
— » ou aux fins de réalisation d'éléments constructifs préfabriqués;
ou
par coulage ou projection et épandage de la composition humide sur un plan horizontal au sol pour faire une chape ou par projection de la composition humide sur un plan horizontal surélevé pour faire un plafond ;
ou
par coulage de la composition humide dans un coffrage pour faire un mur, pour le remplissage de la composition humide entre deux parois, ou dans un moule pour faire des éléments de maçonnerie unitaires, préfabriqués et en particulier des blocs, parpaings, briques, ou des pré-murs ou des plaques.
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