Argile expansée : pour une maison silencieuse… mais froide ?

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Dans la série des isolants minéraux, l’argile expansée ne fait pas figure de bon élève. En effet, si elle est très performante pour l’isolation phonique de la maison, sa performance thermique; elle; est relativement faible.
En outre, l’énergie grise nécessaire à sa production est importante.
Pas très écologique donc….
Mais attendez donc un peu avant de la jeter dans les oubliettes des gadgets énergivores !
Ce matériau possède en effet quelques schémas d’application qui peuvent le rendre très intéressant – en particulier quand on veut bénéficier d’une isolation phonique et d’un complément d’isolation thermique.
En tous cas sachez qu’il est rare d’envisager l’utilisation de l’argile expansée pour un simple objectif d’isolation thermique : beaucoup trop cher pour une efficacité à peine égale à 10 cm de laine de verre ou 4cm d’ouate de cellulose…..
En fait cette technologie est particulièrement adaptée dans les nouvelles constructions pour l’isolation des fondations des bâtiments situés aux latitudes ou les ecarts de températures sont importants.
De même c’est un très bon matériau pour isoler les gaines de service ou les caissons de séparation des isolation avec les conduits chauds ou électriques.
Donc même si c’est tout en nuance; on fait le point !

Qu’est ce que l’argile expansée ?

Comment produit-on l’argile expansée ?

L’argile expansée (traduit du grec – « argile brûlée ») est un matériau de construction léger et poreux à structure cellulaire.
Elle est obtenue par chauffage d’une poudre d’argiles intumescentes à bas point de fusion, avec l’ajout de tourbe, de sciure de bois à une chaleur de 1200 degrés dans des fours rotatifs gigantesques (plusieurs centaines de mètres !). Des boudins d’argiles humides sont intruduits en haut du four et ils vont « tomber » dans la partie inférieure du four  en s’échauffant progressivement jusqu’à atteindre la limite du point de fusion. En tombant, ils roulent, et c’est pourquoi cela ressemble à des billes.

Donc il en résulte un matériau en forme de billes, gravier ou sables – très poreux et relativement léger pour un minéral (1m3 d’argile produit 5m3 d’argile expansée – donc le poids est 5 fois moindre que le produit de base).
Sa densité moyenne est de 250 à 800 kg/m3 pour une granulométrie de 2 à 20 mm selon le type de produit choisi (voir plus bas).
A propos de cette granulométrie; on distingue trois types d’argiles expansées:

  • Le gravier, avec des granulés de 5 à 40 mm ;
  • La pierre concassée obtenue par le broyage de l’argile expansée ; la fraction grossière du gravier, avec différentes tailles ;
  • Le sable, dont la granulométrie ne dépasse pas 0,5 cm.
Des billes d'argiles expansées
Des billes d’argiles expansées

Quelle capacité d’isolation thermique ?

Les propriétés d’isolation thermique de l’argile expansée dépendent de la taille des granules, mais surtout de leur densité. Plus ils sont poreux, plus ils isolent.
En ce qui concerne la densité apparente, l’argile expansée est divisée en 10 catégories : de la 250e à la 800e.

Le numéro du matériau indique généralement sa densité en kilogrammes par mètre cube (la marque 350, par exemple, signifie que la densité apparente du matériau est de 350 kg / m3). Les grains ayant une densité plus faible sont plus poreux, ce qui signifie que les propriétés d’isolation thermique du matériau sont plus élevées.

En moyenne on estime que le coefficient de conductivité thermique de l’argile expansé est compris entre 0,10 et 0,16 W/m.K. Si on compare à la laine de verre ou de roche, ce sera un coefficient près de 4 fois plus élevé à 0,045 W/m.K. Pour l’ouate de cellulose on s’approchera de 0.039 W/m.K.
Donc non l’argile expansée n’est pas un bon isolant thermique.

Légèreté et isolation phonique : les avantages de l’argile expansée

D’abord, la petite taille de l’argile expansée et sa fluidité permettent de remplir tous les vides disponibles. Elle est donc très utiles pour isoler les caissons de séparation des surfaces chaudes avec l’isolant (par exemple 18cm d’écart obligatoire entre un conduit de cheminée et la ouate de cellulose).

De même, elle permet d’isoler les tuyauteries pour les protéger contre le gel, sans pour autant craindre les fuites (elle résiste parfaitement à l’eau). Autre avantage en cas de fuite : il suffit juste de la déplacer pour accéder aux tuyaux – contrairement à d’autres isolants qui doivent être détruits pour accéder à la fuite. Pour ce faire, des granulés d’argile expansées mélangés à des miettes de polystyrène remplissent la cavité qui contient les tuyauteries. Cette option d’isolation est plus efficace que l’isolation thermique avec de la laine minérale

C’est un matériau très léger, qui se mêle parfaitement aux ciments et bétons des sols et cloisons : ainsi on peut produire des chappes beaucoup plus légères et qui ont d’excellentes capacités d’isolation phonique et participent à l’isolation thermique….
Et justement à propos d’isolation phonique; c’est là que l’argile expansée trouve toute son utilité. Elle est phoniquement très très isolante. Donc appliquée en isolation des combles ou des murs; elle vous protégera efficacement contre les bruits aériens ou les passages de voitures ! Dans ce type d’utilisation, elle peut même être disposée par épandage direct dans les combles – ce qui rend l’opération accessible au plus neuneu des bricoleurs….
Enfin sa légèreté permet de réhausser les sols dans des bâtiments ou les contraintes de poids sont importantes; comme au-dessus d’une voûte par exemple.

Comme tous les isolants minéraux, elle est incombustible (classé A1) : aucune substance toxique n’est émise en cas d’incendie.

Elle est très très durable : sa structure n’évolue pas dans le temps, elle est imputrescible et insensible aux insectes, rongeurs, champignons…elle résiste à l’eau (mais elle doit sécher pour retrouver ses propriétés isolantes) et enfin elle résiste au gel sans se fissurer.

Ainsi l’argile expansée est surtout utilisée pour la production de chape de béton allégée et isolante phoniquement. A ce titre l’isolation thermique est un “plus” mais pas un objectif !

Un parpaing de béton mêlé à l'argile expansée
Un parpaing de béton mêlé à l’argile expansée : léger, solide et relativement isolant !

L’argile expansée permet d’optimiser l’isolation des fondations

Lors de l’érection d’une fondation de maison construite en terre-plain, l’utilisation de gravier permet de réduire la profondeur de celle-ci jusqu’à 150 cm, puisque le matériau disposé en couche sur l’ensemble de la surface du bâtiment empêchera le gel du sol et les remontées d’eau.
Ainsi si vous construisez sur terre-plein, l’argile expansée vous permettra – en une seule opération – de réaliser la couche de remplissage, l’isolation du sol et le système de drainage.
C’est là la principale utilisation de l’argile expansée en isolant thermique. Donc je vais vous expliquer un peu plus en détail comment cela fonctionne !

Isoler mes fondations avec de l’argile expansée : étape 1

Avant d’appliquer une couche de remblai en argile expansée, il est nécessaire de prendre soin de l’imperméabilisation, qui protégera le remblai d’une éventuelle remontée de l’humidité. Pour ce faire, on utilise le plus souvent un film plastique haute résistance. Au niveau des joints, le film est collé à l’aide d’un ruban adhésif de construction ordinaire afin de former un seul tissu étanche. Le support est étalé sur le périmètre de la construction de manière à ce que les bords se chevauchent au-dessus de la couche de remplissage des murs, après quoi la partie excédentaire est coupée. Afin d’obtenir un compactage maximal et d’éviter le retrait du sol, il est ensuite recommandé de mélanger différentes fractions de granulés d’argile expansée (de 5 à 20 mm), qui contribueront à un meilleur calage et créeront une adhérence plus forte au béton.

Illustration d'un chantier d'isolation des fondations
Un chantier d’isolation des fondations en billes d’argile expansée

Isoler mes fondations #2 : placer les repères d’épaisseur

L’étape suivante consiste à installer des repères de hauteur qui aident à réaliser l’isolation du sol sans pentes indésirables. Le premier repère est installé à quelques centimètres des murs. Les guides suivants sont installés parallèlement à la première balise, sur la longueur de la règle, qui est utilisée pour niveler la chape.
Les repères eux-mêmes sont généralement constitués d’un tuyau ou d’un profilé métallique, de sorte qu’ils ne se plient pas, mais sont solidement fixés dans leur position spécifique. Plus il y a de repères installés, meilleure est la chape.
En calculant l’épaisseur de la couche d’argile expansée, il faut se rappeler que son épaisseur minimum pour une isolation thermique efficace est de 10 cm – et idéalement plus.

Isoler mes fondations #3 : on remplit d’argile !

L’étape suivante consiste à sceller les repères avec du mortier de ciment frais ou de plâtre. Vérifiez le bon alignement avec votre niveau et si tout est correct, vous pouvez commencer à déverser l’argile expansée en couche régulière, en la compactant légèrement. Le niveau du remblai doit être vérifié, et on le fait avec un mètre à ruban ou un gabarit préparé, en mesurant la distance entre le bord supérieur du repère et le remblai. Les irrégularités et les écarts ne sont pas autorisés… sinon le plancher sera bancal !

Isoler mes fondations #4 : on goûte au lait de ciment !

Ensuite, l’argile expansée doit être abondamment recouverte avec une solution liquide de ciment (« du lait de ciment »). Cela permet de donner une résistance initiale à la couche d’isolation afin qu’elle ne bouge pas lorsqu’on coulera la chape finale.
Bien sur, le renforcement du sol avec un treillis métallique sur toute la surface lui apportera une résistance supplémentaire, réduisant ainsi le risque de déformation du revêtement sous la charge de la chape.

Isoler mes fondations #5 : on envoie le béton !

L’étape finale consiste à couler la chappe. Le remplissage commence par le mur opposé à l’entrée, en étirant le béton jusqu’au niveau le plus haut des repères. Parcelle après parcelle, on remplit le sol sur le périmètre entier de la construction.

Isoler mes fondations #6 : le béton c’est chouette avec du plancher dessus !

En choisissant l’isolation du sol avec de l’argile expansée, on devra être conscient que le revêtement optimal par-dessus sera en bois. Au bout de quatre semaines – le temps que tout cela sèche bien (souvenez vous que l’argile n’isole bien que quand elle est sèche); on pourra commencer à poser un magnifique parquet versailles qui sera merveilleusement tiède et douillet pour le pied ! A défaut de parquet versailles, n’importe quel type de parquet en bois plein fera l’affaire et épargnera aussi vos finances… Mais c’est tellement beau un parquet Versailles…

Sous quelle forme l’argile expansée est-elle disponible ?

Le matériau est livré en vrac sur des camions benne ou en sacs. Lors de l’achat d’argile expansée en vrac, il est nécessaire de prendre en compte le coefficient de rétraction avec cette méthode de livraison. Il est égal à environ 1,15. Le matériau reçu sous forme emballée est plus facile à calculer : 20 sacs représentent un mètre cube. En outre, l’argile expansée emballée est plus pratique à décharger, à stocker et à déplacer sur le lieu des travaux de construction. Il est vrai que l’argile expansée en vrac est moins chère, mais elle pose plus de problèmes.

Un sac de bille d'argile expansée
Un sac de bille d’argile expansée : le conditionnement le plus pratique

Et enfin, l’argile expansée peut elle être considérée comme un matériau écologique ?

Alors on vous dira sûrement : “l’argile c’est 100% naturel et recyclable donc mon matériau est écolo”… Et bien ce serait beaucoup trop simple de pouvoir se fier naïvement à tous les argumentaires de commerciaux.
Certes l’argile est naturelle et il est vrai que l’argile expansée ne dégage aucun gaz, aucun C.O.V et qu’il sera donc très stable et très sain dans votre intérieur. Et cela n’est pas un argument de second rang quand on voit les doses de pollutions domestiques émises par notre mobilier ou nos matériaux de construction et isolation.
Mais de là dire que l’argile expansée est écolo…. Il y a un monde !
Car l’énergie grise – ou intrinsèque – (l’ensemble de l’énergie nécessaire à la production et la distribution d’un matériau ou d’un objet) de l’argile expansée est très très importante. On l’estime aux alentours de 300 kWh/m³. Pour vous donner un repère : 10KWh = 1 litre de mazout.
Si on part du principe que l’argile expansée sera produite en Europe (et c’est pas si théorique car le matériau vient généralement d’Autriche); considérant qu’on estime qu’un KWh produit en Europe équivaut à 0.45kg d’équivalent CO2; l’énergie nécessaire à la production et l’acheminement de l’argile expansée représente 135 Kg d’équivalent Co2 par M3…
Ce qui est relativement important en comparaison d’autres solutions ayant des caractéristiques proches…

Pour aller plus loin…

Vous vous posez encore des questions sur l’isolation ? Vous voulez un récapitulatif de tous les matériaux utilisés actuellement ? Vous cherchez les bonnes pratiques pour poser ou évaluer la pose de votre isolation ? Cet article résume tout le dossier Isolation de Maison-Responsable et vous donne un lien à chaque fois qu’un article approfondit le sujet sur ce blog !

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