Le thermopierre

De l'air

Chaux, sable, ciment, agent d'expansion et eau : le mélange est simple. Le béton cellulaire ou silicate de calcium hydraté existe même à l'état naturel au sud de l'Autriche et en Islande. « Nous vendons essentiellement de l'air !, plaisante Philippe Legras, responsable technique et formation de Xella, mais, c'est précisément ce qui rend ce produit efficace ! » L'air inerte est en effet l'un des meilleurs isolants que nous connaissons et le béton cellulaire en est constitué à 70%. Ces cellules d'air qui le rendent si léger et si facile à travailler apparaissent lors d'une réaction entre la chaux et le ciment, comme l'avait déjà découvert W. Michaelis en 1880, puis E. Hoffmann en 1889. En fait, c'est surtout le Suédois Erikson qui va mettre au point des techniques de fabrication abouties en 1924, puis en 1927 avec une cuisson par autoclave. Ces expériences se sont traduites par la naissance de la société Ytong en Suède en 1929.

L'après-guerre et les immenses besoins en matériaux de construction permettent au béton cellulaire de se développer de façon spectaculaire en Europe du Nord, en Allemagne et à l'Est. Aujourd'hui encore, la Pologne produit l'équivalent de 112 000 maisons individuelles par an et la France 12 500.

Thermopierre

Le Thermopierre est né en 2003, du mariage d'Ytong et Siporex, son concurrent français. Il est fabriqué aujourd'hui en France dans 3 usines NF et ISO14001 réparties sur le territoire (Montereau en Seine et Marne, Mios en Gironde et Saint Savin en Isère). Une 4e usine, située dans le Grand Ouest, devrait voir le jour d'ici 2010. En 2006, Xella a réalisé un chiffre d'affaires de 61 millions d'euros et son objectif de croissance est de 15% par an. Pour former les maçons à la pose à joints minces, 3 centres de formation sont opérationnels pour dispenser des stages de deux jours, en plus des partenariats signés avec une dizaine de CFA, des lycées techniques et les 3800 négoces distributeurs. Enfin des démonstrateurs participent aux démarrages de chantiers si nécessaire. « Le béton cellulaire est dans les DTU depuis 1985, précise Philippe Legras. C'est un produit simple et rapide à poser, même dans les zones sismiques. »

Maisons individuelles, logements sociaux, bâtiments tertiaires, bâtiments industriels et commerciaux... on peut tout faire en Thermopierre. « Nous étions en avance, pour la performance thermique et nous le restons. Jusqu'ici, cet argument pesait peu au regard des qualités coupe-feu ou légèreté, explique Philippe Legras. Plus les réglementations thermiques vont se durcir plus les qualités thermiques du matériau seront valorisées. En outre, pour un pays qui construit traditionnellement en maçonnerie, le Thermopierre est une bonne alternative au parpaing et à la brique. L'objectif étant de doubler le chiffre d'affaires d'ici 2012, Xella investit massivement dans ses sites de production : 20 millions d'euros entre 2004 et 2006 et 40 millions d'euros entre 2008 et 2011. « Notre ambition est de réduire encore les consommations d'énergie de la fabrication (gaz naturel), insiste Philippe Legras. L'usine est déjà entièrement chauffée par récupération de chaleur de la chambre d'expansion ». Actuellement, la fabrication d'un bloc d'1 m3 consomme 110 kWh, avec l'énergie consommée par les matières premières et leur transport, il consomme au total 250 kWh, ce qui reste très inférieur à la fabrication de terre cuite (1500 kWh).

Des qualités imbattables

Le béton cellulaire est fabriqué à partir de matières premières naturelles abondantes sur la planète. Les lieux de fabrication ont été choisis pour limiter au maximum leurs transports. « Nous avons fait des analyses de cycle de vie avec le CSTB. . Nous nous attachons à réduire nos consommations d'eau, reconnaît Philippe Legras, même si l'eau que nous consommons correspond en volume à celle qui a été relâchée dans l'atmosphère lors de la fabrication de la chaux et du ciment. Les usines ne rejettent aucune substance polluante. »

C'est un matériau léger qui permet des chargements volumineux et donc moins de camions pour son transport. « Nous sommes vigilants sur le transport. S'ils sont plus proches que nos usines, nous demandons à la Belgique ou l'Allemagne d'assurer une livraison sur la France. Au pire, le matériau parcourt 200 km. » Contrairement aux idées reçues, s'il est léger, le Thermopierre n'en est pas moins un matériau solide qui présente une bonne résistance à la compression.

Excellent isolant phonique et thermique, le Thermopierre bénéficie aussi d'une bonne inertie. C'est une paroi dite respirante (permet les échanges gazeux tout en garantissant l'étanchéité à l'air), qui protège des champs électromagnétiques et qui n'émet aucun composé organique volatile. A l'intérieur, toutes les finitions sont possibles, de la traditionnelle plaque de plâtre, aux enduits à la chaux en passant par le lambris ou le carrelage. L'extérieur est enduit à la chaux ou avec un enduit conventionnel.

Sa pose à joints minces, peu consommatrice en eau, permet d'éviter tous les ponts thermiques créés par les joints dans la maçonnerie conventionnelle. La mise en œuvre est simple, rapide et économique. Il suffit d'une scie égoïne ou d'une tronçonneuse pour découper un bloc de Thermopierre. Ses qualités permettent de se passer d'isolation complémentaire dès 25 cm tout en dépassant les exigences de la RT 2005. « Sa longévité est estimée à 100 ans, mais faute de recul, on pourrait opter pour 500 ans, une faible carbonatation ayant pour effet d'améliorer les performances du Thermopierre dans le temps. » Il est entièrement recyclable comme remblai.

L'engagement environnemental de l'entreprise a été officiellement reconnu par la certification ISO 14001 des 3 sites de production.

La fabrication en détail

La granulométrie du sable réduite par broyage, la « farine de sable » obtenue est mélangée au ciment et à la chaux dans un malaxeur pour produire des « boues de sable ». On y ajoute de l'anhydrite pour réguler la prise du système et de l'agent d'expansion pour jouer le rôle de levure dans la réaction avec l'hydrogène. L'eau est directement pompée dans la nappe phréatique située sous l'usine.

Les boues de sables malaxées sont ensuite versées dans l'un des gigantesques moules, préalablement huilés à l'huile végétale. Ils ne sont remplis qu'à la moitié et sont emmenés par un automate dans la chambre d'expansion. Là, comme de la pâte à pain, le mélange gonfle pendant 2h lors d'une réaction naturelle exothermique (qui dégage de la chaleur).

Le « cake » est ensuite déplacé, démoulé, puis découpé en blocs à chaud par des fils d'acier. Les poignées et différents emboîtements y sont sculptés avec une précision étonnante. Tous les déchets sont récupérés dans des gorges pratiquées dans le sol (90% des déchets sont valorisés).

Une fois marqué de ses références, le bloc est envoyé dans l'un des fours autoclaves. Cette « cocotte minute » va lui donner ses propriétés mécaniques finales, à une température de 180° et une pression de 10 bar pendant 8h.

Une fois refroidis, les blocs sont décollés et palettisés après avoir été emballés.

Un contrôle permanent

A chaque livraison, la qualité des matières premières est contrôlée au laboratoire : granulométrie, quantité de produit actif, taux d'humidité du sable (inférieur à 5%)... L'accent est surtout mis sur la courbe d'extinction de la chaux. Celle-ci doit être retardée pour que la réaction chimique n'ait pas lieu dans le malaxeur.

Chaque jour, un échantillon de chaque produit fabriqué est aussi contrôlé. Il s'agit d'un cube de 10 cm de côté. Il est placé 7 jours en étuve (le temps de stockage de la production sur le site) puis subit des tests de résistance à la compression (4,5 MPa soit l'équivalent de 4,5 t sur un bloc de 550 kg), de résistance thermique (lambda) et de résistance à la traction par flexion.

La gamme

Xella a lancé récemment le mi335, à poser avec une isolation intérieure : ses performances sont 7 fois meilleures que celles du parpaing et deux fois supérieures à celle de la brique à épaisseurs égales. Lancé au salon Batimat cette année, le coffre tunnel pour volet roulant, autoportant, vient compléter la gamme des accessoires Thermopierre.

Enfin, longtemps cantonnée aux blocs de 25, 30 et de 36,5 cm, Xella a lancé fin 2007 un bloc de 50 cm d'épaisseur. Avec une résistance thermique R=5,04 m2 et une inertie telle que seule 0,3% de l'onde de chaleur extérieure est transmise avec un déphasage de 23h12, ce bloc de 22 kg permet d'atteindre les performances des maisons passives, sans rajouter aucune isolation complémentaire. La colle spéciale, à base de chaux, se pose au peigne cranté, ce qui permet d'avoir aussi de l'air isolant dans le joint.

Une première maison BBC est en cours de finition à l'Ile de Ré. Cette maison de 110 m2 a été conçue par et pour Jean-Patrick Maillé du bureau d'études Atmosphère (17). Grâce à ce « bloc bioclimatisant » mis en œuvre sur 3 des 4 murs, la maison ne consommera que 46 kWh/m2.an. Certes, la performance à un coût : le bloc de 50 cm revient à environ 150 €/m2, fourni posé.