Chaque matériau comporte ses propres particularités physiques, technologiques, ses limites et ses capacités. Il importe de les connaître, comme leur mise en œuvre, afin de pouvoir faire des projets la réalité
Les différents matériaux de construction
L´emploi des matériaux, notamment dit traditionnel (pierre, terre et bois) a évolué au fil du temps. C´est pourquoi il est important de connaître les matériaux actuels et leur spécificité.
Quels sont les caractéristiques pour le choix des matériaux :
- Résistance, élasticité, rigidité (capacité d’un matériau à se déformer sous une contrainte de flexion, d’allongement ou de compression et à reprendre sa forme initiale lorsque la contrainte est supprimée)
- Degré de stabilité dimensionnelle d’un matériau soumis à des variations de température et d’humidité (important dans le choix des assemblages avec les autres éléments et du façonnement)
- Résistance à l’eau et à la vapeur d’eau d’un matériau destiné à être soumis aux intempéries ou utilisé en milieu humide (piscines…)
- Conductibilité ou résistance thermique d’un matériau destiné à la construction de l’enveloppe extérieure de l’ouvrage.
- Capacité de transmission, de réflexion, d’absorption de la lumière visible et de la chaleur rayonnante de tout matériau à mettre en œuvre pour les finitions
- Densité ou dureté d’un matériau : déterminant sa résistance à l’usure et à l’abrasion (carrelages, par exemple)
- Résistance à la combustion, dégagement de fumées et de gaz toxiques, etc…
- Le poids
Quels sont les différents types de briques
La terre cuite
Elles désignent les matériaux à base d’argile, utilisés pour la fabrication d’éléments préfabriqués : briques et blocs, tuiles, boisseaux, carreaux , pavés …
La terre cuite a permis à l’homme de construire sous tous les climats et avec différentes sortes de terre. C’est le plus ancien matériau artificiel de construction. Il y a 10.000 ans les cités étaient déjà bâties en terre crue, séchée au soleil. Les briques cuites constituèrent le premier matériau normalisé dont les dimensions et le poids correspondent à une maniabilité aisée et dont les différents systèmes d’assemblage permettent la réalisation de multiples techniques et formes architecturales : murs appareillés, arc et voûtes… Son usage a varié au fil des ans et des régions, selon les traditions et l’économie. Aujourd’hui, son usage est malheureusement limité à des simples applications en raison de la méconnaissance de ses potentialités. Dans la construction traditionnelle, en Belgique du moins, tous les murs de façade ou murs intérieurs sont construits en pierre ou en briques.
Bloc de briques en terre cuite
Avantages : Résistante au feu, porosité lui conférant un certain pouvoir isolant (thermique), capacité d’accumulation thermique (inertie), matériau « respirant » permettant un équilibre hygrométrique, dans une certaine mesure isolant phonique. Légèreté par rapport aux maçonneries de béton (+/- 800 à 1.600 kg/m3).
Types de briques
outre les différents types de façonnages on distingue :
- Briques pleines – Briques creuses : évidées dans le sens parallèle au lit de pose ; légères et isolantes servent aux cloisons, doublage.
- Briques perforées : perforées dans le sens perpendiculaire au lit de pose ; pour murs porteurs et isolants.
- Briques de parement : pour maçonneries apparentes ; divers formats, couleurs et aspects selon la composition des terres et leur cuisson.
- Briques isolantes : structure en nid d’abeilles, à emboîtement.
- Plaquettes de briques : épaisseur 2,3 cm ; moulées-main ou à la presse
Tuiles de terre cuite et bardeaux
Tuiles étirées ou moulées ; elles se distinguent par leur type de recouvrement. Leur qualité principale et primordiale est bien sûr l’étanchéité et la résistance aux intempéries ; on peut également y ajouter la résistance à la flexion. Le plus gros défaut qui les atteint, indépendamment des questions démises en œuvre, reste la présence de grain de chaux.
Argile expansée
Sous l’action de fortes températures, certaines argiles possèdent la propriété de gonfler à la suite d’un dégagement de gaz avec le ramollissement de la matière. Après refroidissement on obtient un matériau léger, à texture cellulaire fort marquée. L’argile expansée est alors concassée pour former des granulats servant à la fabrication du béton et des mortiers légers et isolants.
Carreaux – dalles de terre cuite
Attention à l’usage en extérieur (gélivité).
Le béton
Le béton est matériau pierreux artificiel, au même titre que la brique. Il est constitué d’un mélange :
- d’un liant : ciment (le plus souvent),
- de divers granulats minéraux (ou agrégats) : sable et granulats
- d’eau en quantité suffisante pour que le liant prenne et lie toute la masse.
Le ciment
C’est le liant le plus courant même si d’autres existent. Il est constitué d´une poudre minérale qui mélangée à l’eau forme une pâte qui durcit progressivement. Le durcissement a donc lieu sous l’eau ou à l’air.
Il est utilisé pour solidariser les éléments entre eux : granulats, sable et entre dans la fabrication des bétons et des mortiers.
Dosage : rapport entre la quantité de liant et la quantité de sable : à respecter car la solidité de l’ouvrage en dépend.
Les granulats
Le sable ou le gravier, est ajouté à la pâte de ciment pour la fabrication du béton.
Le granulat représente de 60 % à 80 % du volume du béton. La forme des granulats a une influence sur la stabilité du mélange et sur la quantité de ciment à mettre en œuvre.
Le granulat doit être :
- dur,
- de dimensions stables
- exempt d’argile ou de matière organiques pouvant empêcher au liant de lier les particules.
Les graviers
Le gravier et la pierre concassée sont les granulats les plus utilisés. Pour certains types de béton ils sont parfois remplacés totalement ou partiellement par d’autres granulats, dits artificiels, voire pour des raisons économiques par des granulats provenant de débris de construction.
Le sable
Il doit être pur et répondre aux mêmes critères que cités supra. Les grains moyens sont préférés. Sa granulométrie est en fonction du but recherché.
L’eau
Utilisée dans le mélange doit être pure c’est-à-dire exempte de matières organiques, d’argile, de sels et d’acides. Le critère général est que l’eau doit être potable ; l’eau de ville (eau courante) convient parfaitement. Il faut en ajouter un minimum afin d’obtenir un béton compact. Le rapport entre les quantités d’eau de gâchage et de ciment détermine la résistance, la durabilité et l’imperméabilité du béton durci.
Quels sont les différents types de béton
- Maigre (faible dosage de ciment, +/- 50 à 100 kg/m3 de ciment ; peu d’eau), faible résistance, aires de propreté ou nappe drainante.
- Courants : dont la résistance atteint 25 à 50 N/mm2 à 28 jours et peut atteindre 50 à 100 N/mm2 en 2 ou 3 ans.
- Haute résistance : supérieure à 60 N/mm2 à 28 jours ; obtenu grâce à ses composants et à sa mise en œuvre.
- De fibres : permettant d’améliorer sa résistance à la traction ; granulats ajoutés de fibres en armatures ; exemple : piste d’aéroport, revêtements industriels … où une résistance aux chocs importante est requise.
- Poreux ou cellulaire : contenant des bulles d’air ou de gaz. Obtenu par adjonction d’adjuvant ; il a de bonnes propriétés thermiques puisque peu dense.
- Isolant : composés de granulats d’argile, de verre expansé remplaçant le sable
- Imprégnés de polymères : sa porosité est remplie de monomères polymérisés ce qui rend le béton moins déformable et quasiment imperméable.
- De polymères : liant polymère ; ne résiste pas à plus de 100°C ; utilisé pour des réparations de construction en béton armé ou dans des environnements agressifs.