Pour réaliser ces expériences nous disposons de 2 matériaux synthétiques qui sont 2 sortes de polystyrène: le polystyrène expansé et le polystyrène extrudé. Le polystyrène est un matériau d'isolation thermique et acoustique issu de la pétrochimie. C'est le principal isolant synthétique vendu sur le marché, il est très apprécié pour ses bonnes performances surtout en matière d'isolation thermique.
Le polystyrène expansé (PSE) :
Le polystyrène expansé est de souvent de couleur blanche ou grise. Il se présente sous la forme de billes sphériques de petit diamètre (0,2 à 0,3 mm). Il peut être trouvé en vrac, en panneaux rigides et en éléments découpés ou moulés. Il contient 98% d'air et est donc peu consommateur de matière première. Il peut être utilisé de plusieurs façons: pour les sols, les murs, les terrasses, les combles, les planchers ou encore les toitures.
Fabrication
Le polystyrène expansé a pour origine le monomère de styrène qui extrait d’un sous-produit issu du raffinage du pétrole, le naphta. Ce monomère de styrène est associé à un agent d’expansion appelé pentane et à de l’eau pour se transformer en billes de polystyrène expansé. Ces billes sont ensuite moulées en panneaux qui seront ensuite découpés selon la taille souhaitée.
| Avantages | Inconvénients |
| - est peu consommateur de matières premières- très bon isolant thermique- respectueux de l'environnement- applications multiples- abondant sur le marché- léger- facile à travailler- insensible à l'humidité- perméable à la vapeur d'eau- prix abordable | - performances acoustiques médiocres-inflammable- fragile- dégagement toxique avec le temps et en cas d'incendie- faible durée de vie |
Le polystyrène extrudé (XPS):
Le polystyrène extrudé est souvent de couleur bleue. Quasiment insensible à l'humidité, il offre une résistance élevée à la compression et au fluage (lente déformation ou perte d'épaisseur irréversible). Il est le plus souvent appliqué sur les sols, les toitures plates et l'habillage des soubassements (partie inférieure, massive, d'une construction, qui surélève celle-ci au niveau du sol).
Fabrication
Le polystyrène extrudé est fabriqué à base de polystyrène qui va former une mousse alvéolaire rigide à l’aide d’un gaz sous pression. Sa nature à cellules fermes permet d’emprisonner le gaz injecté lors de la fabrication et après refroidissement du matériau.
| Avantages | Inconvénients |
| - de meilleure qualité que le polystyrène expansé- matériau léger- résistance mécanique forte- plus résistant à l'humidité que le polystyrène expansé- facile et agréable de travailler avec ce matériau | - plus cher que le polystyrène expansé- isolation sonore médiocre- moins écologique que le polystyrène expansé- dégage des vapeurs toxiques lors d'incendies pouvant être néfastes- conçu de façon très polluante- peut être abîmé lors de grosses chaleurs |
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Pour réaliser ces expériences, nous disposons de 2 matériaux minéraux: la laine de verre et la laine de roche. Ces matériaux sont souvent les plus vendus sur le marché de part leurs faibles prix et leurs bonnes propriétés thermiques de plus elles sont ininflammables .
La laine de roche:
Fabrication
La laine de roche est issue de matériaux naturels et considérés inépuisables comme une roche volcanique appelée le basalte, la chaux, la coke et des matériaux recyclés comme les rejets de production. Tous ces matériaux sont mélangés et fondus avant d’être transformés en fibres. Ces fibres seront ensuite aspirées pour être moulées en panneaux qui seront eux-mêmes découpés en fonction de la taille souhaitée.
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Avantages |
Inconvénients |
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- bon isolant thermique et sonore - résiste au froid - adaptation à tous les environnements car présentes sous de nombreuses formes - ininflammable - pas abîmée par les rongeurs - coût peu élevé |
- moins isolante au niveau phonique que la laine de verre - obligation protection mains, yeux, poumons,peau - nécessité rajout de pare-vapeur après la pose - propriétés cancérigènes - perd de son efficacité au fil des années - obligation de remplacement après quelques décennies |
La laine de verre:
Fabrication
La laine de verre est fabriquée à partir de produits naturels et recyclés: du verre recyclé, du sable et du calcaire en petite quantité. Les matières premières sont stockées dans des silos puis seront pesées et mélangées pour former la composition verrière. Cette composition entrera ensuite en fusion dans un four puis passera dans plusieurs machines qui la feront ressortir sous forme de fils de verre . Le matelas de laine fabriqué est alors élastique et sera moulé sous forme de panneau qui sera ensuite découpé selon la taille souhaitée. Toutes les chutes seront ensuite recyclées.
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Avantages |
Inconvénients |
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- bon isolant thermique et sonore - résiste au froid - adaptation à tous les environnements car présentes sous de nombreuses formes - ininflammable - pas abîmée par les rongeurs - plus isolante au niveau phonique que la laine de roche - garde son efficacité au fil des années - coût peu élevé |
- obligation protection mains, yeux, poumons,peau - nécessité rajout de pare-vapeur après la pose - propriétés cancérigènes - obligation de remplacement après quelques décennies |
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Pour réaliser ces expériences, nous disposons de 2 matériaux naturels: la fibre de bois et un mélange chanvre et lin. Ce matériaux naturels sont de plus en plus valorisés et utilisés de part leur fabrication respectueuse de l'environnement.
La fibre de bois:
Fabrication
La fibre de bois ou la laine de bois est fabriquée à partir d'un procédé de défibrage des débris de bois qui sont restés dans les coupes après exploitation. La fibre de bois peut être mélangée à de l'eau afin de mouler facilement des panneaux isolants. On peut également associer la fibre de bois à d'autres matières isolantes telles que des fibres synthétiques ou des fibres végétales comme le chanvre. Pour certains usages, la fibre de bois nécessite un traitement spécial comme l'aptitude au contact alimentaire si elle doit être utilisée dans le domaine de l'agroalimentaire. A la pose de cet isolant il faudra rajouter un traitement ugnifuge qui permettra à la fibre de ne pas s'enflammer.
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Avantages |
Inconvénients |
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- panneaux écologiques fabriqués sans colle - production préservant l'environnement et assurant un recyclage tout au long de la filière - réduit les perditions de chaleur - propriétés d'isolation thermique et acoustique meilleures que celles d'isolants classiques - perméable à la vapeur - régule humidité du bâtiment |
- moins résistant aux changements de températures quand elle est au contact de l'eau - inflammable - si l'on veut qu'elle soit ininflammable: ajout d'un traitement ignifuge contenant des matières toxiques mais cela 'est pas toujours suffisant |
Le mélange chanvre et lin:
La chanvre est est une des seules plantes de grande culture n'utilisant aucun herbicide ou insecticide. Ce matériau a acquis depuis 10 ans, une grande place dans le domaine de l'isolation thermique, en effet, sa faible conductivité thermique lui donne un bon pouvoir isolant. Il peut se trouver sous forme de panneaux, de rouleaux ou en vrac. Il peut être appliqué sur les murs, les toitures, les combles et les cloisons.
Le lin est quant à lui, un très bon isolant thermique et phonique, efficace en particulier contre les bruits aériens. Les fibres de lin existent sous formes de panneaux, en rouleaux, en vrac ou en feutres et sont généralement utilisées pour l'isolation des murs, des toitures, des planchers et des combles.
Le mélange de ces 2 matériaux garantie une bonne isolation thermique et phonique, il est le plus souvent vendu sous forme de panneaux.
Fabrication
Les tiges de chanvre sont fauchées en longueur de 40 cm environ puis déposées en tas de faibles hauteurs, c’est ce qu’on appelle la mise en andain. L’alternance de pluie, rosée et soleil provoque un rouissage qui est une macération que l’on fait subir aux plantes afin de faciliter la séparation de l’écorce filamenteuse avec la tige. La fibre de chanvre sera ensuite cardée c’est-à-dire démêlée pour obtenir une laine de chanvre de très bonne qualité isolante.
La laine de lin est quant à elle produite à partir des fibres qui ne sont pas employées dans l’industrie textile. Comme la fibre de chanvre, elle est cardée de manière à produire des couches superposées de fibres liées entre elles avec environ 25% de fibres de polyester. Ces fibres doivent subir plusieurs traitements: anti-moisissures, insecticide, ignifugeant…
Ces deux sortes de laines sont ensuite mélangées puis coulées sous forme de panneaux isolants de chanvre et de lin.
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Avantages |
Inconvénients |
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- bonne durabilité - résiste aux insectes et aux rongeurs - absence de nocivité chimique au fil des années - sans danger pour la santé et l'environnement - pas cher |
- inflammable, doit être associé à des produits ignifuges - peut subir un tassement au cours du temps |