Propriétés mécaniques des matériaux d’isolation : plus cher et plus solide

Il est difficile de ne pas le remarquer aujourd’hui. Outre l’énorme hausse des prix de l’énergie, les prix des matériaux de construction s’envolent également. Et cela juste au moment où nous devons isoler massivement en raison du changement climatique et de la hausse des prix de l’énergie…

Cela nous a semblé une raison suffisante pour enfiler nos blouses de laboratoire et examiner de plus près un matériau d’isolation typique, le XPS. XPS est l’acronyme du polystyrène extrudé avec une structure cellulaire fermée, également connu sous le nom de mousse rigide de polystyrène. 

Un autre matériau, généralement de couleur blanche et composé de polystyrène expansé (non extrudé), est le PSE, plus connu sous le nom de styromousse. Ce matériau est souvent utilisé dans les récipients alimentaires, les gobelets à café et comme matériau de remplissage dans les emballages.

Propriétés thermiques du XPS

Le XPS est composé de 95-98% d’air. Il est donc un bon isolant thermique et est souvent utilisé comme matériau d’isolation. La conductivité thermique ou « valeur lambda » est une mesure des propriétés isolantes du XPS. Les valeurs typiques vont de 0,028 à 0,038 W/(m⋅K) selon la densité de la plaque de XPS considérée.

Propriétés mécaniques du XPS – Essai de compression EN 826

Étant donné que les blocs XPS, qu’ils soient ou non incorporés dans des éléments de construction, sont aussi souvent utilisés dans un élément de plancher ou de toit, la résistance mécanique à la compression est également un paramètre essentiel pour ce matériau. 

Pour déterminer cette propriété, la norme européenne EN 826 – Détermination du comportement à la compression des produits d’isolation thermique pour les applications du bâtiment – est essentielle. La configuration de base pour ce test est très simple : un bloc XPS est placé entre 2 plaques parallèles, puis il est comprimé. La force nécessaire pour obtenir une « indentation » de 10% est le résultat final mesuré. Malgré la simplicité apparente de la mise en place et des calculs, cette méthode d’essai contient un certain nombre d’éléments critiques.

La force la plus élevée ne sera pas toujours enregistrée à la compression de 10% car le XPS, selon sa composition et son homogénéité, peut présenter une courbe contrainte-déformation non idéale. Ce document vous montre ce que cela signifie concrètement. En plus, le haut et le bas de l’échantillon ne sont pas toujours parfaitement parallèles, de sorte qu’une force initiale n’est enregistrée que sur une partie de la surface. Comment compenser cela, et comment calculer exactement la contrainte et la déformation lorsque des échantillons de dimensions différentes sont utilisés ?

Proprietes mecaniques des matériaux d’isolation avec Tinius Olsen

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