Добірка наукової літератури з теми "Panneaux isolants"

L'objectif scientifique de ce travail a été de comprendre les facteurs pertinents de la performance des enveloppes de super isolant du point de vue de leurs propriétés thermiques et barrière à la vapeur d'eau, tout en s'assurant de la durabilité de leur performance sur la durée de vie d'un bâtiment (50 ans). De nombreux résultats expérimentaux ont été obtenus : mise au point d’une technique de caractérisation de résistance à la déchirure des composites polymère-métal, mise au point d’une technique optique de caractérisation de la perméabilité, étude systématique de la dégradation au vieillissement hygrothermique des composites, étude comparative de composites modèles et de composites multicouches. Ces résultats sont intéressants et originaux, aussi bien du point de vue fondamental pour la compréhension des interactions polymère-métal, que du point de vue du domaine applicatif pour l’optimisation des emballages des superisolants sous vide
The major goal was define and understand the relevant materials features that govern the performances of vacuum insulation panels for building application (service life of 50 years). The components were mainly regarded on thermal and water vapour barrier properties. A large series of experimental results obtained with classical characterization technique (TGA, DSC, Tensile test) was analyzed and interrelated. In addition, an experimental technique was developed to characterize the permeability of multilayer through fast and simple optical measurements. In a second step, a systematic study of the degradation due to hydrothermal ageing of the composites was performed to optimize the structure and shed some light on the degradation mechanisms. These results may be interesting both for fundamental aspects, of comprehensive knowledge in polymer-metal system, and as on the application point of view for the development of vacuum insulation panels

Le panneau isolant sous vide, PIV est principalement constitué d’un matériau de cœur nano-poreux encapsulé sous vide par une enveloppe barrière multicouche polymère-métal. Dans l’objectif d’étendre le domaine d’emploi des PIV sur le marché de l’isolation thermique du bâtiment, il est nécessaire d’améliorer les performances d’étanchéités et la résistance en température et humidité des complexes barrières métallisés, ces derniers représentant le point faible des PIV. Ce travail a pour objectif d’identifier les différentes modifications subies par ces complexes au cours de leurs fonctionnement et de déterminer les mécanismes à l’origine de leur dégradation prématurée. Des vieillissements à 70 °C et 90 %RH (conditions maximales d’utilisations identifiées pour le bâtiment français) ont été réalisés à la fois sur les composants, sur les complexes et sur les PIV pour des temps compris entre 1 et 870 jours. A l’échelle microscopique, la dégradation chimique du polyéthylène téréphtalate (PET) et de l’adhésif polyuréthane (PU) ont été étudiées par spectroscopie IR. Des marqueurs de l’hydrolyse ont ainsi pu être identifiés et ont permis de mettre en évidence la dégradation de ces deux composants au sein du complexe. L’hydrolyse ayant des répercussions directes sur les propriétés mécaniques des polymères explique la fragilisation à long terme de l’enveloppe. L’action de l’eau entraine également un gonflement et une plastification du PET, mis en évidence par mesure gravimétrique. Ces derniers peuvent entrainer des modifications de microstructure ayant des répercussions directes sur les mécanismes de transports des molécules d’eau et ainsi participer à la fragilisation du complexe. A l’échelle macroscopique, des mesures fines de retrait des films polymères ont été réalisées. Ces dernières ont été corrélées aux différentes délaminations de l’enveloppe barrière. Des analyses aux interfaces ont permis de déterminer le mode de rupture, adhésif ou cohésif
Vacuum Insulation Panels (VIPs) were already developed some time ago for low-temperature applications such as refrigerators. More recently, they have been used for the building application. They consist of a fine powder or fiber core material (fumed silica, glass fiber, PU foam) enveloped by a polymer-metal. The latter is responsible for preventing gas and water molecules from breaking the vacuum. Nevertheless, the use of VIPs for this application was limited for applications in severe conditions as for example: temperature, humidity and mechanical load. At high temperature and/or humidity, the most critical component of a VIP is the envelope: both for the tightness point of view and for its degradation. Consequently in these conditions, the vacuum was degraded and durability of the panel performance was decreased sharply.This work focuses on the degradation mechanisms of the polymer-metal envelope. The effect of hygrothermal ageing (70 °C and 90 %RH) on envelope was investigated at different scales: Microscopic: High humidity is at the origin of the hydrolysis of some components such as Polyethylene terephthalate (PET) and polyurethane adhesive (PU). Hydrolysis is directly at the origin of the changes mechanical properties, leading to embrittlement of the complex. An additional microstructural modifications was evidence in PET at high humidity and also contributes to embrittlement of the complex. Macroscopic: shrinkage of polymer film seems to be the origin of debonding in polymer-metal multilayer

Lors de la conception del'habillage commercial d'un avion, le choix des matériaux et de leur assemblage est guidé par de nombreux critères: exigences réglementaires de tenue au feu, faisabilité industrielle, confort, masse, coûts,. . . Parmi les fonctions principales liées au confort des passagers en cabine figure notamment la réduction des nuisances acoustiques. Pour une raison de légèreté ,les structures sandwichs composites sont largement utilisées en aménagement commercial. Comme il est possible de faire varier le nombre, la combinaison et les orientations des différentes couches anisotropes, les degrés de liberté dans la définition des panneaux intérieurs sont donc nombreux. Dans ce contexte, la présente étude à pour objectif de développer une méthodologie de choix multicritère des matériaux et des assemblages optimisant les performances des panneaux d'aménagement commercial conformément aux exigences du cahier des charges. Compte tenu de la complexité du problème et du nombre important de solutions potentielles, la technique de recherche des configurations optimisées met en oeuvre des algorithmes génétiques. Une partie importante de ce travail est consacrée à la mise au point de modèles prédictifs. Les performances acoustiques des panneaux intérieurs sont obtenues grâce à une modélisation analytique des plaques sandwichs anisotropes infinies. La tenue au feu est abordée par une approche différente qui consiste à exploiter une base de données de résultats d'essais à l'aide de réseaux de neurones artificiels. Une application pratique de cette méthode d'optimisation met en évidence le bénéfice qu'il est possible de tirer de l'anisotropie des matériaux composites

On peut distinguer deux familles d'isolants thermiques pour le bâtiment : les isolants dits traditionnels et les super-isolants qui se caractérisent par un pouvoir isolant plus performant qu'une simple lame d'air immobile (25 mW/m/K). Les Panneaux Isolants sous Vide (PIV) font partie de cette seconde catégorie. Un PIV n'est pas un matériau homogène, mais un système constitué d'un matériau de cœur mis sous vide et enfermé dans une enveloppe. La performance thermique du PIV repose sur la structure nano-poreuse du matériau de cœur et du vide primaire maintenu par l'enveloppe qui possède une très faible perméabilité aux gaz. Alors que les isolants traditionnels ont des conductivités thermiques allant de 21 mW/m/K pour la mousse polyuréthane à 50 mW/m/K pour les laines les moins performantes, celle des PIV est d'environ 4 mW/m/K à l'état neuf. Cependant, comme tout isolant, leur performance se dégrade dans le temps. Cette diminution de conductivité thermique est davantage préjudiciable pour les PIV à cause de leur très bonne performance initiale et de leur coût encore élevé. Il convient donc d'étudier l'évolution de leur performance thermique sur l'ensemble de leur durée de vie dans le bâtiment, c'est à dire 50 ans. Pour cela la modélisation a été choisie comme outil car l'expérimentation ne peut satisfaire ces durées d'étude. L'étude du comportement thermique des PIV passe par différents axes de recherches intervenant à différentes échelles.Le premier concerne les mécanismes de transferts des gaz à travers les enveloppes des PIV, aussi appelés complexes barrières. L'enjeu est d'améliorer notre compréhension sur les relations qui existent entre les propriétés morphologiques des complexes barrières et les phénomènes de diffusion de la vapeur d'eau et de l'air sec à travers les différentes couches de matériaux qui constituent ces complexes barrières. Les résultats obtenus ne permettent pas encore de proposer un modèle de diffusion juste à cette échelle, mais mettent en avant certaines tendances et mécanismes physiques qui ouvrent de nouvelles pistes d'exploration.Le deuxième axe de recherche s'intéresse au comportement hygro-thermique à l'échelle des panneaux. Un modèle numérique de PIV a été développé afin de prendre en compte ses propriétés géométriques, thermiques et hydriques dans le calcul la performance thermique globale du panneau. Le modèle intègre le vieillissement du matériau de cœur par la modification de son isotherme de sorption à la vapeur d'eau. Des PIV fabriqués avec différents types de matériaux de cœur sont étudiés dans différentes conditions constantes en température et humidité. Les résultats des simulations permettent de mieux comprendre l'évolution de la conductivité thermique des PIV, d'analyser leur comportement global et de déterminer les principales caractéristiques qui sont déterminantes pour améliorer leur performance.Enfin, la troisième partie des travaux de recherche est consacrée au développement d'une méthode d'analyse de la performance des PIV en conditions réelles d'installation dans un bâtiment, dans différent climats français et plusieurs applications d'isolation. L'objectif est tout d'abord de déterminer les sollicitations réelles auxquelles sont soumis les PIV mis en œuvre, et ensuite de simuler leur comportement thermique à long terme afin de prédire leur performance moyenne. Les résultats donnent des températures et humidités qui sont très variables selon les climats, les systèmes d'isolation et les saisons de l'année, mais celles-ci restent finalement relativement modérées. La performance thermique moyenne des PIV sur 50 ans dépend très peu des applications, mais plus des climats et encore plus du type de silice qui constitue leur matériau de cœur. Contrairement à ce que laissent supposer les essais à court terme, les silices hydrophobes sont les plus favorables. Selon les applications et les climats, la conductivité thermique moyenne des PIV peut varier entre 4,7 et 7,3 mW/m/K
Two types of thermal insulation materials exist for building application: the conventional insulation and the super-insulation materials which is characterized by an insulating performance higher than that of a simple layer of still air 25 mW/m/K). Vacuum Insulation Panels (VIP) belong to the second category. VIP is not a homogeneous material, but a product consisting of a core material maintained under vacuum by an envelope. The thermal performance of VIP is based on the nanoporous property of the core material and on the vacuum maintained by the envelope which has a very high gas barrier properties. While conventional insulation material has a thermal conductivity values from 21 mW/m/K for polyurethane foams to 50 mW/m/K for the worst wools, that of new VIPs is around 4 mW/m/K. Nevertheless, like every insulation materials, their performance degrades over time. This increase of thermal conductivity is even more detrimental for VIPs because of their very high initial performance and of their high cost. It is therefore important to study their thermal performance evolution over all their service-life in building, over 50 years. In order to manage this, modelling has been chosen, because experiments cannot be realised over such long periods. Studying the thermal performance of VIPs is going through different research topics which take place at different scales.The first one concerns the gas transfer mechanisms through the VIPs’ envelope, also called barrier complexes. The challenge is to improve our understanding of the relationship between the barrier complexes morphological properties and the water vapour and dry air diffusion phenomena through the different layers of materials which compose these barrier complexes. The results do not allow to provide a correct model at this scale, but put forward some trends and physical mechanisms that open up new avenues of exploration.The second research topic is focused on the hygro-thermal behaviour at panels’ scale. A numerical model of VIP has been developed in order to take into account its geometric, thermal and hygric properties in the global thermal performance calculation of the panel. The model integrates the ageing process of the core material by moving its water vapour sorption isotherm. VIPs made with different types of core material has been studied in different constant conditions of temperature and humidity. Simulation results allow to better understand the thermal conductivity evolution of VIPs, to analyse their global behaviour and to determine the main characteristics which are relevant to improve their performance.Then, the third part of the research studies is dedicated to the development of a method which allows to analyse the VIPs’ performance in real conditions of installation in building, in different French climate conditions and several insulation applications. The aim is first to determine the real solicitations imposed on VIP, and then to simulate their long-term thermal performance in order to predict their mean performance. Results show a large dispersion of solicitations submitted to VIPs according to the climate conditions and insulation systems. Temperatures and humidities are highly variable according to the seasons, but finally remain relatively moderate. It is turns out that the mean thermal performance of VIPs over 50 years differs little from applications, but more from climate conditions and even more from the type of silica used for the core material. Contrary to what the short term tests would suggest, hydrophobic silicas are most favourable. The mean thermal conductivity of VIPs can varies between 4.7 and 7.3 mW/m/K

Les exigences en termes d’économie d’énergie imposent un renforcement de l’isolation thermique qui a pour conséquence de modifier fortement les transferts d’humidité dans les parois, humidité qui peut altérer les performances et la durabilité des isolants. L’objet du travail de thèse est l’étude du comportement hygrothermique de panneaux sandwichs placés dans des conditions sévères en Guyane et Finlande. Pour cela, trois cabanes d’essai ont été construites et trois types d’isolants avec des épaisseurs comprises entre 80 et 150 mm ont été testés : une mousse de polyuréthane, une laine de verre et une laine de roche. Les panneaux de laine de verre et de laine de roche ont été réalisés en orientant les fibres perpendiculairement à la surface des tôles d’acier pour améliorer les propriétés mécaniques. Les cabanes ont des surfaces intérieures d’environ 10 m2 et sont équipées d’un système de climatisation. Au total, 195 sondes (température, humidité relative, teneur en eau, flux de chaleur, mouillage, conductivité thermique) ont été installées dans les panneaux sur les deux sites. Un système d’acquisition et de transmission de données spécifique à chaque site a été développé afin de pouvoir assurer une surveillance à distance. Parallèlement, la caractérisation des matériaux isolants a été effectuée en laboratoire. Sur les deux sites, la condensation apparaît sur la surface intérieure de la tôle et le transfert d’humidité est influencé par la direction du gradient de température. Les résultats obtenus sur les deux sites sont cohérents. La conductivité thermique des isolants varie avec la température et la teneur en eau mais ces variations restent acceptables
The requirements in terms of energy saving impose a reinforcement of thermal insulation, this strongly influences the transfers of moisture in the walls, moisture which can degrade their performance and durability. The object of this thesis is to study the hygrothermal behaviour of the sandwich panels employed in sever conditions. For this, three test houses were built, one in French Guyana and two in Finland. Three types of insulations with a thickness of 50 and 150 mm were tested : polyurethane foam, glass wool, and rock wool. The rock wool and the glass wool panels were produced by turning their fibres perpendicularly to the surface of steel face sheet in order to improve mechanical properties of the products. The test houses have interior surfaces approximately 10m2 and are equipped with an air conditioning system. In total, 195 probes (temperature, relative humidity, water content, heat flow, wetness, thermal conductivity…) were installed in the panels on the two sites. A specific system of data acquisition at each site was developed and installed in order to be able to follow the measurements from a distance. In parallel, the characterization of the insulating materials was carried out in a laboratory. On the both sites, condensation appeared on the interior surface of steel face sheet. The transfer of moisture is strongly influenced by the directional variation in temperature, the results obtained from the two sites are coherent. The thermal conductivities of insulations varied with the temperature and the water content but these variations remained acceptable. The behaviours of the two mineral wools are closed but polyurethane foam seems less sensitive

En Europe, le secteur du bâtiment représente près de la moitié de la consommation énergétique totale (dont 60 % pour le chauffage et la climatisation) et des rejets de CO2. Ainsi, une maîtrise de la consommation énergétique dans différents secteurs (bâtiment, transports et industrie) est nécessaire. L’utilisation de matériaux « super-isolants » thermiques tels que les panneaux isolants sous vide (PIV) dans la rénovation et dans de nouvelles constructions à très faible consommation énergétique sont prometteurs. Un PIV est composé d’un matériau de cœur thermoscellé dans une enveloppe hermétique mise sous vide. Le cœur est constitué d’un empilement de nano poudres de silices à très forte porosité (> 90%) et à très fine structure poreuse (< 200 nm). Deux types de silices sont utilisés : les silices pyrogénées (FS) avec lesquelles on obtient des PIV manipulables pour une densité de cœur de 160 kg/m3 après compaction contre 250 kg/m3 pour les silices précipitées (PS). Les PIV à base de silices FS sont plus efficaces thermiquement et mécaniquement que ceux à base de silice PS, mais restent plus coûteux. Cette étude propose de comprendre les différences de propriétés mécaniques entre les compacts de silice FS et PS. Ainsi, les comportements en compression œdométrique et en indentation sphérique d’une silice pyrogénée Konasil 200 et de deux silices précipitées Tixosil 43 et 365 ont été analysés. Ceux-ci sont complétés par des observations structurales en microscopie électronique à transmission (MET) et en diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS). Le couplage de ces résultats à l’étude du vieillissement et de la structure multiéchelles des poudres permet d'identifier les causes des écarts des propriétés observées entre silices FS et PS. Ainsi, l’impact de la chimie de surface et de l’organisation multiéchelles entre les objets observés est mis en évidence pour expliquer les différences de propriétés mécaniques entre silices FS et PS
Buildings account for almost the half of the total energy consumption (60% for heating and cooling) and CO2 emissions in Europe. Thus, the control of energy consumption in building appears as critical. In that perspective, "super-thermal insulating" materials such as vacuum insulation panels (VIP) are promising, both for buildings renovation, and for new energy-efficient constructions. A VIP is composed by a sealed core material in which vacuum is established. The core is made of an open nanoporous stack of silica powders with very high porosity (> 90%) and very fine porous structure (< 200 nm). Two types of silica are typically used: first fumed silica (FS) which enable to process panels with a sufficient compression strength for handling for a density as low as 160 kg/m3, second precipitated silica (PS) which enable to process denser panels with a minimal density of about 250 kg/m3. VIPs made of FS powders are more efficient in terms of thermal and mechanical properties as compared of VIP made of PS powders. However, their price is higher. This study aims at understanding the differences in mechanical properties noted between compacted FS and PS powders. Oedometric compression tests and spherical indentation test were carried out on compacts of Konasil 200 FS silica and on compacts of Tixosil 43 and 365 PS silica. In addition, structural observations of the powders were made using transmission electron microscopy (TEM) and small angle X-ray scattering (SAXS). These results permit to identify the parameters leading differences between FS and PS powders. Thus, surface chemistry, multiscale organization and interactions forces are highlighted to explain the differences in mechanical properties between compacts of FS and PS silica

L’entreprise PAVATEX appartenant au groupe SOPREMA, spécialisée dans la production de panneaux isolants à base de fibres de bois, souhaite étudier, dans le cadre du projet SoPRANo’TEX, l'élargissement de ses sources d'approvisionnement à d'autres essences de bois moins onéreuses. De plus, afin de participer activement au développement de la filière de valorisation des déchets issus de la filière ameublement (DEA), l'intégration de déchets bois fait partie des objectifs du projet. Ces déchets contiennent une part significative d'adjuvants, notamment de colle urée-formaldéhyde, qu'il convient d'éliminer pour rendre plus simple l’introduction de ce type de déchet en tant que matière première dans les industries de la filière bois. C'est pourquoi une étape de traitement thermique est envisagée pour les DEA, d'une part pour "dépolluer" la matière première et aussi pour conférer au matériau des propriétés particulières notamment par abaissement de son caractère hygroscopique. Les résultats attendus étant un abaissement des consommations énergétiques de l'étape de défibrage, une limitation du transfert de polluants vers les effluents gazeux et liquides de l'étape de défibrage et une amélioration des propriétés du matériau final, notamment concernant sa stabilité dimensionnelle, sa durabilité vis à vis des champignons et ses performances thermiques en conditions humides. Une seconde voie de dépollution des déchets, l’hydrothermolyse (ou cuisson à la vapeur), a été identifiée au cours de la thèse. En effet, Les résines contenues dans les DEA s’hydrolysent facilement, ce qui permet de dépolluer efficacement la matière en limitant la dégradation du bois.Le travail de thèse porte principalement sur les étapes de traitement thermique, de défibrage et d’hydrothermolyse avec pour objectifs de caractériser les effluents liquides et gazeux à chaque étape. Le but de ces travaux est également d'optimiser les conditions opératoires de ces procédés afin produire des DEA traités thermiquement, en quantités conséquentes (échelle pilote), pour ensuite élaborer des fibres adaptées à la fabrication de panneaux isolants en fibres de bois. La dernière phase du travail de thèse consiste en la fabrication et en la caractérisation des performances des panneaux isolants en fibres de bois prototypes réalisés et de déterminer l’incidence des différentes variables. Une étude technico-économique est également proposée à partir de l’état de l’art et des données expérimentales selon différents scénarios pour évaluer l’intérêt des voies proposées
The PAVATEX company, which belongs to SOPREMA group is a manufacturer of insulating wood fiber panels, is interested in expanding its supply sources to other less expensive wood species within the SoPRANo'TEX project. In addition, in order to contribute actively to the development of the furniture wood waste recycling industry, the introduction of wood waste is part of the project's goals. These wastes contain a significant part of additives, in particular urea-formaldehyde glue, which it is convenient to remove to improve the use of this type of waste as raw material in the timber industry.This is why a thermal treatment stage is envisaged for the wood wastes, on the one hand to " clean " the matter and also to confer to the wood some specific properties by reducing its hygroscopic character. The outcomes expected are a reduction of the energy consumption of the defibration stage, a limitation of the transfer of pollutants to the gaseous and liquid effluents of the defibering stage and an improvement of the final material properties, in particular concerning its dimensional stability, its durability against fungi and its thermal performances in wet conditions. A second way of waste depollution, hydrothermolysis (or steam cooking), has been identified during the thesis. Indeed, the resins contained in the DEA are easily hydrolyzed, which allows to decontaminate efficiently the material while limiting the degradation of the wood.The thesis focuses on the thermal treatment, defibering and hydrothermolysis processes with the objective of analyzing the liquid and gaseous effluents for each process. The aim of this work is also to optimize the operating conditions of these processes in order to produce thermally treated wood wastes, in large quantities (pilot scale), in order to elaborate fibers adapted to the manufacture of wood fiber insulating panels. The last phase of the thesis work consists in the manufacturing and in the performance characterization of panels prototypes manufactured and to determine the impact of various parameters. A technico-economic study is also proposed from the state of the art and experimental data according to the proposed scenarios to evaluate the interest of these ways

La mesure en cuve des coefficients complexes de reflexion r et de transmission t d'un panneau excite en incidence oblique permet de determiner les coefficients de masquage c#m et d'anechoisme c#a des materiaux utilises en acoustique sous-marine. Ces parametres definissent l'utilisation la plus adaptee en acoustique sous-marine de ces materiaux en tant que reflecteurs dur, reflecteurs mous, materiaux de masquage ou anechoiques. La premiere partie de ce travail repose sur la determination theorique en incidence oblique des coefficients c#a et c#m suivant r et t ou suivant les modules mecaniques qui caracterisent le materiau teste. Nous etudions la precision experimentale attendue sur c#a et c#m en utilisant soit des mesures en cuve de r et t, soit des mesures rheologiques a l'aide d'un viscoelasticimetre et d'un k-metre. La seconde partie de l'etude est consacree a l'optimisation des mesures experimentales de r et t en utilisant des traitements holographiques. En pratique, si l'excitation est une unique onde plane d'incidence normale, la reponse de l'antenne, principalement concentree dans le domaine propagatif du spectre, peut perturber la mesure. Cependant, l'utilisation d'une excitation a bande large dans l'espace des nombres d'onde permet de reduire les effets de la diffraction. A cet effet, nous etudions l'utilisation d'une antenne cylindrique calibree en champ proche et qui genere plusieurs ondes planes d'incidences specifiees. L'antenne cylindrique est synthetisee a partir d'une colonne generant une onde cylindrique. Les coefficients de ponderations optimaux sont calcules pour chaque position de la colonne autour du panneau. La methode est ensuite testee avec un panneau dont les coefficients sont prealablement determines a partir de mesures rheologiques. Les resultats sont satisfaisants pour un angle d'incidence n'excedant pas 53. Lieu de 40 avec les methodes holographiques usuelles.

L'objectif de cette thèse est de développer de nouveaux composites isolants biosourcés à partir de coproduits de l'agriculture exploitables dans le secteur du bâtiment. Les travaux s'organisent en trois principales étapes : La première, au travers d'un travail de formulation et de caractérisation, vise à évaluer les propriétés mécaniques, thermiques et hygriques de composites biosourcés obtenus par agglomération de granulats végétaux avec différents types de liants biosourcés et minéraux. Plusieurs agro-ressources sont envisagées (paille de blé, colza, anas, chènevotte et rafles de maïs). Une solution associant des granulats de chènevotte avec un liant biosourcé thermodurcissable est sélectionnée. La suite des travaux se focalise sur la recherche d'un procédé de mise en forme adapté à la fabrication de panneaux rigides isolants réalisés à partir de la formulation du composite de chènevotte. La fabrication de panneaux composites est testée sur différents outillages disponibles en laboratoire ainsi que sur des outils industriels permettant de tester les différentes technologies existantes. La possibilité de fabriquer le panneau rigide isolant de chènevotte sur une ligne de production industrielle entièrement automatisée est démontrée. Enfin, de nouvelles solutions permettant d'améliorer la réaction au feu des panneaux composites sont testées ce qui permet d'identifier des solutions adaptées au composite étudié
The objective of this thesis is to develop new insulation composites from agricultural by-products for building applications. The research work is divided in three main steps : The first one focuses on the formulation of bio-based composites obtained by agglomeration of vegetal aggregates with different types of binders (bio-based or mineral binders), and on the characterization of their mechanical, thermal and hygric properties. Several bio-aggregates are envisaged (wheat straw, rape straw, flax shiv, hemp shiv and corn cob). A solution combining hemp shiv aggregates bonded with a bio-based thermosetting adhesive is selected. The next step aims to identify a suitable manufacturing process to produce rigid insulation panels using the previously determined composite formulation. Several manufacturing trials are conducted on different laboratory and industrial tools which allow to experiment existing manufacturing technologies. The possibility to produce the rigid insulation panel from hemp shiv at the industrial scale on a fully automatized production line is demonstrated. Finally, new solutions to improve the fire reaction of the insulation panels are tested which allows to identify suitable solutions for the developed composites

L'objet de ce travail est de concevoir et d'élaborer un nouveau type de panneau sandwich, associant deux parements en composite ciment mixte (CPA-métakaolin)-verre E et une âme en béton d' Agresta (granulats de bois stabilisé). Pour atteindre cet objectif, la durabilité du composite ciment-verre E, la conductivité thermique et les propriétés mécaniques et physiques du béton d'Agresta, ainsi que le comportement mécanique du panneau sandwich sont étudiés et précisés. Le remplacement de 40 % de ciment CPA 55 par du métakaolin augmente la durabilité des fibres de verre E et accroît la ductilité du composite. Les propriétés du béton d'Agresta (densité de 0,55 ; résistance en compression supérieure à 3 MPa conductivité thermique inférieure à 0,11 W/m°C) en font un matériau isolant porteur. Par contre son absorption d'eau ( 25 % en volume) et ses variations dimensionnelles ( 4 °/00) nécessitent qu'il soit protégé des intempéries. L'adhérence est parfaite entre l'âme et les peaux du sandwich. Son comportement, dans le domaine élastique, peut être prédit par la méthode des éléments finis ou la théorie de flexion des panneaux sandwichs
The aim of this work was to develop a new of sandwich panel : the core was made of a light weigt concrete containing stabilized wood granulates · the coatings consisted of E lass reinforced cement composites. A blended cement ( OPC- metakaolin) was used to enhance the durability of E glass fibres. The durability of E glass reinforced cement composites , the thermal conductivity, mechanical and physical properties of the lightweight concrete were investigate. The mechanical behaviour of the sandwich panel was studied and modelled. The results obtained showed that a blend of 40 % of metakaolin is sufficient to prevent the chemical and physical attacks of E glass fibres and get a ductile composite. The best lightweight concrete had a volumetric mass of 550 kg/m³, a compressive strength higher than 3 MPa and a thermal conductivity coefficient lower than 0. 11 W/m°C. It can be considered as an insulating-bearing material. The mechanical tests performed on the sandwich panels showed a very good bond between the core and the coating's. The behaviour, in the elastic stage, can be approached by the finite elements methods or the sandwich panels flexure theory