Soutenance de thèse de M. Viet Anh Vu

07 janvier 2021 9 h à 12 h

Lieu : Sur invitation seulement

Matériau composite à base de bois et liant inorganique contribuant au confort thermique des bâtiments

Ce projet de recherche consiste à développer un nouveau matériau composite afin d’améliorer la performance énergétique des bâtiments, tout en réduisant l’empreinte carbone. Le nouveau matériau qui joue le rôle de revêtement mural pourrait remplacer les panneaux de gypse et permettre augmenter le confort des occupants tout en réduisant les besoins en climatisation et en chauffage. Les panneaux de particules de bois-ciment-cendre de bois ainsi que les panneaux de particules de bois-ciment-pierre de stéatite ont été sélectionnés pour cette étude. Les nouveaux panneaux ont été caractérisés quant à leurs propriétés mécaniques, physiques, thermiques et à leur comportement au feu et à leur structure interne caractérisée par microscopie électronique à balayage. Le pourcentage de remplacement optimal du ciment par de la cendre de bois est de 30% massique. À ce niveau de remplacement, les propriétés mécaniques du panneau sont légèrement réduites (réduction de 12% de la résistance à la flexion et de 21% de la résistance à l’arrachement des vis) par rapport à un panneau sans produit de remplacement. Au-delà de 30% de remplacement, les propriétés diminuent significativement. La stéatite nous offre une bonne qualité de surface du panneau, comparable à la surface de papier du gypse mais sans papier. Le pourcentage optimal de remplacement du ciment par la stéatite est de 15% massique. Les propriétés mécaniques sont améliorées (augmentation de 69% de la résistance à la flexion, de 37% de la résistance à l’arrachement des vis). Ces panneaux peuvent être coupés facilement avec une scie à main de la même manière que le panneau de gypse. Par conséquent, le processus d'installation du panneau est essentiellement le même. Ces panneaux ont une bonne résistance à l'eau. Les panneaux bois-ciment-poudre de stéatite ont de plus un meilleur comportement au feu que les panneaux de gypse. En effet, ils ne présentent pas une flamme visuelle après 20 minutes d’exposition au feu (une minute pour le panneau en gypse) sous un flux radiatif de 50 kW.m^-2. Leur chaleur spécifique (15% de remplacement du ciment par la stéatite) est supérieure à celle du panneau en gypse de 38%. Des panneaux de gypse et des panneaux bois-ciment-poudre de stéatite ont été installés sur les murs intérieurs de maisonnettes expérimentales. Les résultats de mesures réalisées de mars à juillet 2019 montrent que la consommation en chauffage de la maisonnette avec des panneaux bois-ciment-poudre de stéatite a diminué de 7% par rapport à celle de la maisonnette avec panneaux intérieurs de gypse lorsque la plage de températures extérieures était de -9°C à 10°C, sans chauffage intérieur. La température intérieure de la maisonnette avec des panneaux bois-ciment-poudre de stéatite est plus confortable lors d’une journée ensoleillée. La différence des amplitudes de température intérieure quotidienne entre les deux maisonnettes a atteint 2,1°C pour une journée très chaude lorsque la température extérieure a atteint 28°C.

Informations supplémentaires :

Membres du jury

Présidente

Mme Jacynthe Pouliot
Université Laval, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique

Examinateurs

M. Alain Cloutier
Université Laval, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique

M. Benoit Bissonette
Université Laval, Faculté des sciences et génie

M. Frédéric Pichelin
Haute École spécialisée bernoise

M. Louis Gosselin
Université Laval, Faculté des sciences et de génie

M. Luca Sorelli
Université Laval, Faculté des sciences et de génie