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Ouate de cellulose

La (ou l')[note 1]ouate de cellulose, Ă©galement connue sous le nom d'« isolant », est un matĂ©riau de construction isolant (dit « Ă©comatĂ©riau Â») très prisĂ© en Ă©coconstruction.

Elle est fabriquée à partir d'environ 95 % de journaux recyclés ; les 5 % restants étant un additif ignifugeant comme l'acide borique (en attendant la mise au point d'un substitut plus écologique ou sûr au regard de la santé environnementale) ou un mélange de sel d'ammonium ignifugeant (ex. : sulfate d'ammonium interdit depuis en France[1]) et de produits fongistatiques et biocides.

La ouate de cellulose peut être trouvée en plaque ou en vrac. Elle est idéale pour une pose en toiture, combles, sous-pentes, murs. Elle procure une excellente protection contre le froid en hiver et contre la chaleur en été (très bonne inertie thermique).

Comme tous les matériaux fibreux, sa pose doit se faire avec les protections adéquates, en particulier respiratoires.

Propriétés et qualités environnementales

Ce produit est considéré comme écomatériau car :

  • La fabrication de sa part cellulosique ne nĂ©cessite que peu d'Ă©nergie, contribue au recyclage et n'engendre que peu de pollution environnementale (par rapport aux isolants minĂ©raux ou d'origine pĂ©trochimique, Ă  qualitĂ© isolante Ă©gale) ; son Ă©nergie grise est de kWh/m3[2] alors que celle du polystyrène est d'environ 850 kWh/m3[2].
  • Il joue le rĂ´le d'un correctif inertiel sous certaines conditions (quand les combles ne possèdent aucune masse inertielle, avec isolation sous rampants d'une toiture sans lame d'air ventilĂ©e…).
  • Il est doux au toucher et ne provoque pas de dĂ©mangeaison lors de la manipulation.
  • Il ne contient pas d'ingrĂ©dient nocif pour la santĂ© (la cellulose est un produit non toxique et non irritant[3]), Ă  l'exception du sel de bore (bien que le bore soit nocif pour l’organisme s'il est ingĂ©rĂ© en trop grandes quantitĂ©s, la quantitĂ© accessible du fait de son introduction par l’homme dans l’habitat, durant et après les travaux, est plus faible que la concentration prĂ©sente dans la nature[3]).
  • Excellente rĂ©sistance au feu[4] - [5].
  • Il ne perd pas ou peu de rĂ©sistance thermique au fil des ans .
  • Il s'infiltre dans les interstices de la structure et limite donc les infiltrations d'air.
  • Il est aussi un bon isolant phonique (dans les cloisons[3]).

Qualités isolantes

Sa rĂ©sistance thermique de conduction est d'environ R = 3,9 m2 K/W pour 200 mm d'Ă©paisseur[6].

Il existe également une ouate de cellulose fabriquée avec de la pâte à papier non recyclable, mais qui présenterait l'inconvénient d'être deux fois plus dense que celle obtenue avec le papier journal.

RĂ©sistance au feu

La cellulose étant naturellement combustible et sensible à certains champignons (quand elle est humide), le fabricant d'isolant doit lui adjoindre un adjuvant la rendant résistante au feu, aux moisissures et aux insectes ou rongeurs qui peuvent être tentés d'y faire leur nid.

Traitements ignifugeants

La ouate peut être traitée de différentes manières contre le risque de feu et de moisissure.

Le traitement classique est un ajout de sel de bore et/ou de différents sulfates, conformément aux normes qui peuvent varier selon les pays et les époques :

Il semblerait que la Directive européenne 98/8/CE du Parlement européen et du Conseil du [11], antérieure au JORF cité plus haut, autoriserait l'utilisation du sel de bore dans certains types d'application (lutte contre les vermines par exemple). Ce qui autoriserait l'utilisation du sel de bore dans l'ouate de cellulose (dans la limite de 5 %).

Avantages et inconvénients du sel de bore

  • Avantages : ce sel est stable, c'est un excellent ignifugeant et un fongicide/bactĂ©ricide (Ă  partir d'une certaine dose).
  • InconvĂ©nients : les sels de bore (produits Ă  partir d’acide borique) sont Ă©galement toxiques (classĂ©s CMR 1 ; reprotoxique) et Ă©cotoxiques en tant que fongicide/bactĂ©ricide. Pour cette raison, une directive europĂ©enne impose aux fabricants que les sels de bore soient en Europe rapidement remplacĂ©s par un produit moins toxique. Ils sont peu Ă  peu retirĂ©s du marchĂ© et depuis interdits en Europe pour certains usages (comme fongicide/bactĂ©ricide notamment). Faute d'alternative aussi efficace, le seul usage encore autorisĂ© Ă  certaines doses, et de manière provisoirement dĂ©rogatoire, est celui d'ignifugeant[12] dans le cadre d’une modification de l'annexe 17 du règlement europĂ©en REACH en .
  • Recherches d'alternatives : les industriels ont obtenu quelques annĂ©es de rĂ©pit pour lui trouver une alternative Ă  coĂ»t et efficacitĂ© Ă©gale. Cette alternative doit porter sur deux qualitĂ©s : propriĂ©tĂ©s ignifugeantes et fongicides/bactĂ©ricides. Une des premières alternatives proposĂ©es a Ă©tĂ© de remplacer le sel de bore par un mĂ©lange de sel d'ammonium et de l’un ou l’autre des deux fongicides suivants : 2-octyl-2H-isothiazol-3-one (dit « OIT », fongicide encore en cours d'Ă©valuation en tant que biocide par le Royaume-Uni pour le compte de l’Europe) ou l’IPBC (autre biocide fongicide, qui est lui en 2012-2013 en cours d'Ă©valuation par le Danemark). Mais en 2012, alors que ces produits alternatifs commençaient Ă  ĂŞtre vendus et utilisĂ©s, le CSTB[13] a Ă©mis une alerte concernant une centaine de cas en France d’émission d'« odeur forte et dĂ©sagrĂ©able » aggravĂ©e en saison humide et a priori liĂ©e Ă  une instabilitĂ© des sels d'ammonium de certaines ouates de cellulose.

Certains fabricants avaient alors eux-mêmes décidé de ne plus utiliser cet additif pour revenir au bore, additif autorisé dans le règlement européen REACH. Dans ces conditions, le CSTB avait réactivé les Avis techniques pour les ouates contenant du sel de bore pour un délai de huit mois, délais allongés ensuite de deux années supplémentaires pour laisser le temps à l’industrie de développer une nouvelle formule « au moins aussi performante que celle qui contient des sels de bore ».

Traitement au sel d'ammonium

Il est interdit en France depuis mi-2013. Plus largement, un arrêté[14] a interdit la mise sur le marché, l'importation, la distribution, la vente et la fabrication d’isolants (panneaux ou vrac) à base d'ouate de cellulose additionnés de sel d'ammonium (ignifugeant ayant remplacé le sel de bore dans certaines ouates depuis fin de 2012).

Les ouates traitées aux sels d'ammonium doivent être retirées des magasins « à la charge du responsable de la première mise sur le marché », précise le texte de l'arrêté.

Mise en Ĺ“uvre

« Lorsqu'il y a des orifices de ventilation dans l'avant-toit, il faut prendre des mesures non seulement pour empêcher l'isolant en vrac de s'accumuler dans l'avant-toit et ainsi bloquer la ventilation, mais aussi pour éviter que le vent qui pénètre par les orifices de ventilation ne déplace l'isolant. »[5] Le plus souvent, un déflecteur de ventilation, carton pré-plié et traité contre l'humidité, est inséré dans les soffites puis broché sur les chevrons pour accomplir le travail.

Soufflage dans les combles (greniers)

Il s'agit de la mise en œuvre de ouate de cellulose en vrac la plus simple : déversement dans des combles perdues ou en plancher (surfaces horizontales, pente maxi admise : 5°).

La ouate est livrée en sacs. Elle a été comprimée et compactée dans ces sacs afin de limiter le coût de transport (il est préférable de ne pas dépasser 120 kg/m3 dans les sacs, sans quoi les fibres qui constituent la matière peuvent être brisées ou au moins déformées et perdre ainsi leur élasticité, rendant la ouate en question moins performante en matière de résistance au tassement).

Afin de donner à la matière son volume optimal (ce qui permet d'y enfermer de l'air captif entre les fibres, un des principaux principes actifs de la majorité des isolants), il est nécessaire de la carder. Ce cardage peut être manuel en frottant les blocs issus des sacs entre les mains, mécanique au moyen d'un râteau de jardinage, mécanique encore en la malaxant dans un récipient type poubelle ou autre au moyen d'un malaxeur à peinture entraîné par une perceuse. Certains se sont même essayés au passage de la matière dans une souffleuse à feuilles (prévoir une souffleuse neuve pour la prochaine chute de feuilles à l'automne). Ces méthodes restent très aléatoires et la ouate ainsi mise en œuvre sera moins performante et nécessitera plus de matière première qu'avec la méthode suivante.

La mĂ©thode conseillĂ©e consiste en l'utilisation d'une machine spĂ©cifique dite « cardeuse/souffleuse Â». Cette machine, via un système mĂ©canique de dĂ©compactage carde la ouate et lui procure le volume nĂ©cessaire Ă  son meilleur rendement thermique. Ensuite, grâce Ă  la prĂ©sence d'une ou plusieurs turbine, une Ă©cluse permettra d'envoyer des quantitĂ©s (rĂ©glables) de matière qui seront propulsĂ©es via un tuyau de transport jusqu'au lieu final de mise en Ĺ“uvre.

Les épaisseurs mises en œuvre seront déterminées par les objectifs de résistance thermique ciblés (exprimés en général par un R, unité utilisée pour les réglementations thermiques) et par le λ indiqué par le fabricant, lequel aura été certifié par un organisme agréé. Le calcul d'épaisseur se fait (pour tous les types d'isolant) selon la formule suivante : R × λ = e, épaisseur exprimée en mètres. À noter que, de par sa nature de vrac et hors intervention ultérieure, un léger tassement s'opère sur quelques années, généralement maximum trois ans. Ensuite, si les obligations liées à la présence ou non d'un pare-vapeur (voir ci-dessous) ont bien été respectées, plus aucune variation d'épaisseur ne sera constatée.

Pour compenser ce tassement (de l'ordre généralement de moins de 8 %, sauf à n'avoir pas respecté les bonnes pratiques énoncées ci-dessous), les règles de mise en œuvre imposent de majorer cette épaisseur dans la limite minimale d'une compensation d'épaisseur de +20 %.

Les quantités nécessaires seront dépendantes de la qualité de la ouate de cellulose utilisée (donc de son λ et de sa résistance au tassement) et de la méthode de cardage (voir ci-dessus). Les masses volumiques peuvent varier, toujours selon les critères ci-dessus, de 25 à 42 kg/m3.

Les densités indiquées par les fabricants et reprises dans les différents agréments constituent non pas une cible certaine mais la densité minimale autorisée et couverte par les assurances dans le cadre des agréments en question. Il est souvent difficile d'atteindre ces densités minimales et lorsqu'elles le sont, la résistance au tassement, quoique dans les limites admises, est généralement moins bonne. Une bonne cible est généralement la densité minimale annoncée augmentée de 10 à 12 %. Bien tenir compte de ce fait pour calculer les quantités nécessaires.

  • Ă€ noter que pour une mĂŞme ouate de cellulose, une mise en Ĺ“uvre sans machine entraĂ®nera une sur-consommation pouvant atteindre 20 Ă  30 % par rapport Ă  une mise en Ĺ“uvre avec machine spĂ©cifique.
  • Ă€ noter Ă©galement que cette sur-consommation est due Ă  un moins bon cardage, donc moins d'air captif et qu'alors le λ sera probablement aussi moins bon, gĂ©nĂ©rant de fait la nĂ©cessitĂ© d'une plus forte Ă©paisseur pour une mĂŞme performance. Donc, plus d'Ă©paisseur, plus de matière première : la mĂ©thode avec machine est vivement conseillĂ©e.

Règles de mise en œuvre

Dans le cadre de la mise en œuvre par soufflage dans les combles perdus, il est nécessaire de respecter les règles de l'art (une garantie décennale s'applique si le plafond s'engorge d'humidité et rend le logement insalubre) sur l'utilisation préalable d'un pare-vapeur côté chaud. Les obligations énoncées ci-après sont les mêmes pour tous types d'isolant enfermant de l'air, qu'ils soient d'origine végétale ou minérale. Une carte géographique imposant la présence obligatoire ou non d'un pare-vapeur existe. Les régions concernées par l'obligation de pare-vapeur sont celles qui peuvent présenter de forts chocs thermiques sur des périodes courtes (ex. : jour/nuit). La pose d'un pare-vapeur n'est efficace que continue, savoir : lés jointoyés, pare-vapeur non percé, non déchiré, raccordé aux éléments de structure. A contrario, l'absence de pare-vapeur ou une pose incorrecte réduira considérablement la performance énergétique de l'isolant humidifié.

  • Dans les rĂ©gions oĂą un pare-vapeur n'est pas obligatoire, plusieurs cas peuvent se prĂ©senter :
    • La ouate est mise sur un support continu (ex. : plaques de plâtre, briques plâtrĂ©es), non recouvrement par un quelconque matĂ©riau susceptible de gĂŞner la migration de la vapeur d'eau (c’est-Ă -dire pas de plancher supĂ©rieur ou membrane quelconque), pas de nĂ©cessitĂ© de pare-vapeur,
    • La ouate est mise en Ĺ“uvre sur un support continu (idem ci-dessus) mais va ĂŞtre recouverte d'un matĂ©riau pouvant gĂŞner la migration de la vapeur d'eau : prĂ©sence obligatoire d'un pare-vapeur,
    • La ouate est mise en Ĺ“uvre sur un support discontinu (ex. : lambris) et ne sera pas recouverte avec un quelconque matĂ©riau propre Ă  gĂŞner la migration de la vapeur d'eau : prĂ©sence obligatoire, a minima, d'un film pare-poussière,
    • La ouate est mise en Ĺ“uvre sur un support discontinu (idem ci-dessus) et sera recouverte par un matĂ©riau susceptible de gĂŞner la migration de la vapeur d'eau : prĂ©sence obligatoire d'un pare-vapeur cĂ´tĂ© chaud.
  • Une règle essentielle consiste Ă  ne pas faire toucher la couverture par l'isolant (particulièrement sensible en pied de rampant de la toiture du fait d'une hauteur disponible faible), ceci de sorte Ă  permettre la « ventilation » de ladite couverture en tout temps. Ă€ noter que cette règle est une obligation pour tous les isolants quelle que soit leur nature (notamment d'origine vĂ©gĂ©tale ou minĂ©rale).
  • Conduits feu : la ouate de cellulose est difficilement inflammable mais pas pour autant classĂ©e anciennement MO ou maintenant avec un classement europĂ©en commençant par A. Elle n'est donc pas ininflammable et, de ce fait, n'est pas autorisĂ©e Ă  la pose directement contre les conduits feu. DiffĂ©rentes règles existent dans ce domaine. La prĂ©caution maximale consiste Ă  mĂ©nager un recul minimal de 16 cm entre l'intĂ©rieur du conduit et tout ce qui ne serait pas ininflammable (y compris les bois de structure). Dans cet espace, des isolants rĂ©pondant aux classements ci-dessus peuvent ĂŞtre utilisĂ©s : vermiculite, perlite, laine de roche, laine de cĂ©ramique, etc.
  • Spots en plafond (ou transformateurs pour spots) : la ouate de cellulose a un temps de dĂ©phasage très important. De ce fait les calories Ă©mises dans de la ouate se dĂ©placent très lentement et provoquent une importante montĂ©e en tempĂ©rature. Cette tempĂ©rature peut atteindre des niveaux tels qu'un bois Ă  proximitĂ© s'enflammera spontanĂ©ment. Il faut donc prĂ©voir un moyen d'Ă©vacuation de ces calories. Ceci s'obtient par la pose prĂ©alable sur toutes ces sources de chaleur d'une protection visant Ă  crĂ©er une poche d'air en contact avec le support. La poche d'air ainsi crĂ©Ă©e va permettre Ă  la chaleur de se diffuser sur les parois, celle que reprĂ©sente le support (plafond) Ă©tant en contact avec l'air de la maison va permettre l'Ă©vacuation des calories. Des protections spĂ©cifiques existent mais un pot de fleur en terre cuite fait parfaitement l'affaire. L'expĂ©rience montre qu'un diamètre de 18 cm est un minimum nĂ©cessaire. Bien veiller, lors de la mise en Ĺ“uvre de la ouate, Ă  ce que cette protection ne se dĂ©place pas ni ne soit, par inadvertance, remplie d'isolant.
Règles de mise en œuvre non obligatoires mais conseillées
  • Trappe d'accès : la ouate de cellulose mise en Ĺ“uvre par Ă©pandage Ă©tant, par nature, en vrac, il est nĂ©cessaire de la contenir en pourtour de la trappe d'accès ainsi que partout oĂą cela s’avĂ©rera nĂ©cessaire. diffĂ©rentes mĂ©thodes sont possibles. Pour le traitement de la trappe d'accès, mieux vaut utiliser des matĂ©riaux solides (bois ou panneaux de particules par exemple) propres Ă  recevoir l'appui d'une Ă©chelle (attention Ă  l'utilisation de matĂ©riaux type carton ou autre : sera-t-il possible d'accĂ©der aux combles ultĂ©rieurement sans endommager ces installations ?).
  • Chemin de circulation : la ouate de cellulose en vrac, au mĂŞme titre que tous les autres isolants non compressibles, ne doit en aucun cas ĂŞtre ultĂ©rieurement piĂ©tinĂ©e ou tassĂ©e. Bien que sans caractère obligatoire, il est sage de prĂ©voir en pourtour de trappe une « estrade » propre Ă  permettre un accès confortable. De mĂŞme un chemin de circulation permettant l'accès ultĂ©rieur aux diffĂ©rents points pouvant nĂ©cessiter un contrĂ´le est vivement conseillĂ©. Bien Ă©videmment ces installations se feront avant soufflage de la ouate et de sorte Ă  mĂ©nager l'Ă©paisseur d'isolant requise.
  • Afin d'empĂŞcher tout dĂ©placement de matière par un quelconque courant d'air, il est recommandĂ© de pulvĂ©riser très lĂ©gèrement de l'eau sur la surface du matelas isolant. La ouate de cellulose Ă©tant composĂ©e majoritairement de papier journal, lui-mĂŞme fabriquĂ© avec du bois, lequel bois est composĂ© Ă  son tour de lignine fortement chargĂ©e en amidon, cet amidon va rĂ©agir avec l'eau pulvĂ©risĂ©e pour former une sorte de croĂ»te de surface suffisant Ă  empĂŞcher le dĂ©placement de l'isolant (pour de plus amples explications, voir la rubrique « projection humide » ci-après).

Insufflation à travers une membrane (ou derrière un panneau rigide)

Il s'agit ici de mettre en œuvre de la ouate de cellulose en vrac par insufflation sous pression dans un caisson fermé. Celui-ci peut être soit préfabriqué en usine (exemple : pré-construction de maison à ossature bois) ou fabriqué sur le chantier à la demande. Les caissons doivent être « étanches » les uns par rapport aux autres, faute de quoi la densité et le taux de remplissage seront difficilement maîtrisables.

Le terme d'insufflation sous-entend soufflage sous la contrainte d'une pression. En effet, faute de comprimer volontairement le matériau lors de la mise en œuvre, un tassement naturel pourrait se produire. Il est donc nécessaire de comprimer le matériau au moment de sa mise en œuvre selon une grille de valeurs fournie par le fabricant et précisant les densités à atteindre en fonction du caisson à isoler (différents critères seront à prendre en compte qui iront de l'épaisseur à la hauteur du caisson en passant éventuellement par la nature des parois et leur rugosité).

Chaque fabricant ayant des sources d'approvisionnement en papier et un processus de fabrication qui lui est propre, les grilles de densités préconisées peuvent faire apparaître des valeurs significativement différentes. Il est absolument nécessaire de suivre ces préconisations faute de quoi les résultats ne seront pas au meilleur niveau possible :

  • Trop densifier engendre le remplacement d'une partie de l'air « captif » par de la matière solide, ceci peut amĂ©liorer le dĂ©phasage mais dĂ©tĂ©riorera le λ.
  • A contrario, une trop faible densitĂ©, non seulement verra le dĂ©phasage diminuer mais Ă©galement ne permettra pas forcĂ©ment d'amĂ©liorer le λ et surtout engendrera un risque de tassement ultĂ©rieur.

Pour résumer : si les densités préconisées sont bien respectées, aucun tassement ne se produira au fil des ans (des centaines de milliers, peut-être des millions de m2 ont été réalisés selon cette technique depuis des dizaines d'années avec une satisfaction totale, ceci tant en France que dans les pays sus-cités). Les bâtiments les plus anciens avaient été isolés plus de 60 ans avant et aucune dégradation aucun tassement n'avaient altéré la performance initiale. Les constats de tassement (car malheureusement il y en a eu) ont toujours eu lieu à la suite d'une mauvaise mise en œuvre :

  • soit dĂ©faut de densitĂ© ;
  • soit membrane non adaptĂ©e et qui s'est distendue au fil du temps, engendrant ainsi un changement important des densitĂ©s.

En France, seule l'insufflation sous pression dans des parois verticales est concernée par les agréments délivrés par le CSTB (Agrément technique, AT). Ceci ne veut pas dire que l'insufflation sous pression dans des caissons en pente (cas des toits en rampant) ou dans des caissons horizontaux (cas de planchers entre parement supérieur pouvant être un parquet ou autre et un parement en sous-face des solives) ne soit pas techniquement possible. Simplement il faudra justifier de la faisabilité via des agréments dits « européens » (Agréments techniques européens, ATE).

Dans des pays voisins tels que l'Allemagne, la Suisse, ou bien l'Autriche, les insufflations sous pression en caissons fermés en toiture ou en plancher sont pratiquées à très grande échelle et représentent une part très importante de la ouate qui y est globalement mise en œuvre.

Cette situation spĂ©cifiquement française est liĂ©e au fait que les travaux en question sont couverts par l'assurance dite « assurance dĂ©cennale » elle-mĂŞme spĂ©cificitĂ© française. En cas de sinistre après plusieurs annĂ©es, si un contrĂ´le a posteriori s'avère nĂ©cessaire, cela signifie de nombreux perçages très intrusifs. En effet, le seul moyen reconnu consiste en divers prĂ©lèvements avec une carotteuse de ø 100 mm et pesage de la carotte afin, en fonction de son volume, de dĂ©terminer si la densitĂ© requise a bien Ă©tĂ© respectĂ©e. Soulignons que les acteurs de la mise en Ĺ“uvre, avec cette technique, de fait, travaillent Ă  l'aveugle. Il est donc nĂ©cessaire qu'ils soient bien formĂ©s pour bien maĂ®triser cette mĂ©thode.

Afin de respecter les préconisations d'étanchéité à l'air dans le neuf ainsi que la législation inhérente aux pare-vapeur, il est très vivement conseillé de ne pas insuffler directement contre la peau finale. À noter que, au-delà du respect de la législation et même en l'absence d'obligation allant dans ce sens, notamment dans le cadre d'une rénovation ou de travaux dans de l'ancien, la présence d'un pare-vapeur non percé, non déchiré et dont les lés auront été jointoyés est vivement recommandée. Ceci vaut bien sûr pour tous les isolants enfermant de l'air, qu'ils soient d'origine minérale ou végétale.

Dimensions des caissons

Les caissons des murs devront, pour respecter les prĂ©conisations des AT du CSTB, ĂŞtre limitĂ©s en hauteur selon les directives contenues dans les AT en question. Afin que la densitĂ© soit rĂ©gulière, la largeur des caissons ne doit pas excĂ©der 70 cm. Au-delĂ , l'opĂ©rateur devra travailler avec deux tuyaux simultanĂ©ment. Cette mĂ©thode nĂ©cessite une formation.

  • Le travail avec un film translucide permet certes de ne pas oublier de caisson mais est un faux ami en ce qui concerne le niveau de remplissage et la densitĂ©.
  • La vue d'un caisson totalement rempli pourrait laisser supposer que le travail est bon or ce n'est absolument pas une garantie du respect du niveau de densitĂ© requis! Ceci avec tous les risques de manque de performance et de tenue dans le temps dĂ©jĂ  Ă©voquĂ©s.

MĂ©thodes

  • Directement avec le tuyau de transport,
  • par l'intermĂ©diaire d'une buse spĂ©ciale « tournante » (nĂ©cessite la prĂ©sence non plus d'une membrane sur la face avant du caisson mais d'un support rigide, par exemple triply),
  • par l'intermĂ©diaire d'une lance dynamique (possible en isolation avant transport dans le cas de prĂ©-fabrication en atelier),

Dans tous les cas ci-dessus, l'utilisation d'une machine dite « cardeuse/souffleuse » est obligatoire.

Il est illusoire et très risqué d'imaginer pouvoir opérer manuellement : en aucun cas il sera possible de remplir partout avec la même densité et donc le travail ne permettra pas d'atteindre le résultat escompté.

Mode opératoire pour régler la densité

  • Choisir un caisson test dont il sera facile de calculer le volume,
  • en fonction de la densitĂ© prĂ©conisĂ©e par le fabricant, toujours selon les critères Ă©voquĂ©s ci-dessus, en multipliant le volume exprimĂ© en m3 par la densitĂ©, on obtient le poids de ouate de cellulose nĂ©cessaire pour le bon remplissage,
  • après avoir vidĂ© la machine dans un caisson autre, mettre le poids de matière ainsi calculĂ© dans la machine et procĂ©der Ă  la mise en Ĺ“uvre :
    • si le caisson est rempli et que la machine n'arrive plus Ă  pousser la matière dans le caisson alors qu'elle n'est pas vide, c'est que la densitĂ© obtenue est top faible ;
    • a contrario, si la machine est vide alors que le caisson n'est pas plein, c'est que la densitĂ© est trop importante,

Dans ces deux cas, comme vu précédemment, la valeur isolante obtenue ne sera pas la meilleure possible. Il faut donc ajuster.

Les machines « cardeuse/souffleuse » sont réglables et permettent donc cet ajustement :

  • pour augmenter la densitĂ©, il faut soit augmenter la vitesse de la soufflerie, soit diminuer la quantitĂ© de matière dĂ©livrĂ©e, voir opĂ©rer sur les deux rĂ©glages,
  • a contrario, si la densitĂ© est trop Ă©levĂ©e, il faut soit augmenter la quantitĂ© de matière dĂ©livrĂ©e, soit diminuer la vitesse de la soufflerie, soit opĂ©rer sur les deux rĂ©glages.

Si le caisson a été insuffisamment rempli, il sera bien sûr nécessaire de rectifier : en règle générale un ou deux perçages supplémentaires avec une pénétration du tuyau et la mise en route de la soufflerie sans délivrer de matière permettra, dans un 1er temps, de tasser la matière déjà insufflée et libèrera un espace pour, dans un 2e temps, opérer le complément.

Mode opératoire pour remplir les caissons

  • directement avec le tuyau de transport de la matière :
    • mĂ©nager un perçage Ă  environ 20 cm du sommet du caisson,
    • y faire pĂ©nĂ©trer le tuyau jusqu'Ă  environ 20 cm du pied du caisson,
    • après rĂ©glage comme indiquĂ© ci-dessus, envoyer la matière via la machine, attendre, pour reculer le tuyau, que la matière ne soit plus propulsĂ©e dans le tuyau,
    • après « blocage » de la matière dans le tuyau, retirer celui-ci de 50 Ă  60 cm, alors la matière passera Ă  nouveau,
    • opĂ©rer comme indiquĂ© ci-dessus jusqu'Ă  refus total,
    • lors du dernier recul du tuyau, avant de couper la machine, orienter le tuyau vers le haut du caisson afin de densifier Ă©galement le sommet du caisson,
    • couper la machine et passer au caisson suivant,
    • tous les trous d'insufflation seront fermĂ©s hermĂ©tiquement par tout moyen adaptĂ©.
  • avec une buse rotative (mĂ©thode la plus facile pour un opĂ©rateur non formĂ©, cependant pas la plus sure et, de loin, moins rapide que direcetment au tuyau) :
    • pour des Ă©paisseurs infĂ©rieures Ă  20 cm et des hauteurs maxi de caisson de 2,40 m,
      • mĂ©nager un perçage Ă  environ 20 cm du sommet du caisson,
      • introduire la buse tournante et commencer l'insufflation,
      • tourner la buse alternativement vers l'un et l'autre des cĂ´tĂ©s du bas du caisson,
      • lorsque l'on entend que la matière commence Ă  se tasser (le bruit d'insufflation change nettement), tourner la buse vers le haut et ensuite finir en soufflant Ă  nouveau vers le bas,
      • arrĂŞter la machine lorsque la ouate ne sort plus,
      • tous les trous d'insufflation seront fermĂ©s hermĂ©tiquement par tout moyen adaptĂ©.
    • pour des Ă©paisseurs supĂ©rieures Ă  20 cm, bien que rien n'y oblige d'un point de vue rĂ©glementaire, il est prĂ©fĂ©rable d'opĂ©rer comme suit :
      • percer un trous Ă  mi-hauteur du caisson,
      • opĂ©rer comme expliquĂ© ci-dessus,
      • après refus dans le 1er trou, en percer un second Ă  20 cm du sommet,
      • opĂ©rer Ă  nouveau comme dĂ©jĂ  expliquĂ©.
      • tous les trous d'insufflation seront fermĂ©s hermĂ©tiquement par tout moyen adaptĂ©.
  • avec une lance dynamique :
    • absolue nĂ©cessitĂ© d'une formation.

Projection humide

Cette technique permet de mettre en œuvre la ouate de cellulose en vrac dans des espaces verticaux ou en pente non fermés sur la face depuis laquelle le metteur en œuvre opérera.
La ouate de cellulose est composée d'environ 90 % de papier journal broyé (papier essentiellement issu des invendus d'imprimerie).
Ce type de papier est lui-même fabriqué avec du bois broyé, essentiellement « bois blancs », lesquels contiennent beaucoup de lignine.
La lignine contient beaucoup d'amidon.
L'amidon, avec de l'eau, réagit et devient collant, assurant une liaison durable après séchage.
La ouate de cellulose peut ainsi se « coller ».

  • La proportion d'eau « idĂ©ale » pour les murs se situe aux environs de 22 % du poids total de matière mise en Ĺ“uvre. La masse volumique sera très proche de 42 kg/m3.
  • La proportion d'eau sera moindre dans le cas d'une mise en Ĺ“uvre sur surface plane ou faiblement pentue ou sur une surface bombĂ©e. La masse volumique sera, dans ces cas, très proche de 38 kg/m3.

Cette technique, au demeurant de plus en plus demandée, nécessite une formation préalable, faute de quoi l'opérateur risque bien de ne rien coller ou, par défaut de maîtrise, sera contraint de pulvériser beaucoup d'eau.
Cette grande proportion d'eau dans le mélange augmente le poids volumique et limite grandement l'épaisseur possible à réaliser en une seule passe. De même le temps de séchage est beaucoup plus long. Cette grande proportion d'eau peut aussi poser des problèmes pour des supports sensibles à l'humidité.

Équipement nécessaire

  • Machine cardeuse/souffleuse complète, y compris le tuyau de transport de la matière soufflĂ©e (voir ci-dessus la rubrique « Soufflage en comble »),
  • une pompe dĂ©bitant de l'eau Ă  une pression allant de 7 Ă  15 bar (faible quantitĂ©, de 1,25 Ă  3 l/min),
  • un tuyau adaptĂ© au transport de liquide jusqu'Ă  16 bar de pression (pression « idĂ©ale » de l'ordre de 11 Ă  12 bar),
  • une buse Ă©quipĂ©e de gicleurs linĂ©aires (au nombre de deux, trois ou quatre) permettant une mise en Ĺ“uvre classique (parois verticales, horizontales, en pente, sur surface bombĂ©e),
  • une brosse constituĂ©e d'un cylindre tournant qui, grâce Ă  la prĂ©sence d'une membrane rugueuse sur sa surface, permettra de « raboter » les excĂ©dents de pose,
  • une buse Ă  jet central rotatif pour une mise en Ĺ“uvre en sous face de dalle ou autre support (Ă©paisseur maxi 3 Ă  cm par passe). La proportion d'eau est ici de l'ordre de 35 Ă  40 %. Cet Ă©quipement est Ă  rĂ©server Ă  ce seul usage de sous-face.

RĂ©alisations possibles

  • Isolation thermique dans l'Ă©paisseur des murs Ă  ossature bois,
  • isolation thermique rapportĂ©e contre des parois extĂ©rieures,
  • isolation thermique sur voĂ»tes (ouvrages religieux par exemple)
  • isolation thermique sur toiture par l'extĂ©rieur, entre pièces de charpente assurant le port de la couverture ou par procĂ©dĂ© sarking,
  • isolation thermique en combles perdues ou en plancher (pas de tassement ultĂ©rieur),
  • isolation phonique de murs ou cloisons de sĂ©paration,
  • correction acoustique par projection en sous-face de plafond dans des espaces sonores tels que salles polyvalentes par exemple,

Limites de réalisation

  • lorsqu'il gèle et que la pompe et une partie des tuyaux de transport de l'eau doivent se situer ou passer en extĂ©rieur,
  • lorsque le support censĂ© recevoir l'isolant est gelĂ©,
  • isolation en toiture par l'extĂ©rieur par temps de pluie ou en prĂ©sence de vent,
  • isolation de murs en extĂ©rieur avec un Ă©chafaudage (par contre possible avec nacelle) (limite comme pour les toits par l'extĂ©rieur : pluie ou vent),
  • temps de sĂ©chage court avant « fermeture » de la paroi (l'isolant doit ĂŞtre revenu Ă  un taux d'humiditĂ© relative infĂ©rieur ou au maximum Ă©gal Ă  20 %).

Supports possibles

  • Tous supports minĂ©raux solides tels que :
  • panneaux de particules,
  • tous supports bois massif dans les limites suivantes :
    • maxi 25 % d'eau par rapport au poids total de l'isolant mis en Ĺ“uvre,
    • Ă©paisseur minimale du support : 20 mm,

Pourquoi et comment se dégrade un isolant fibreux ?

  • Gestion de la vapeur d'eau :
    • la vie dans un logement gĂ©nère de la vapeur d'eau (respiration plus transpiration des occupants, bains, douches, cuisine, lavage de la vaisselle et du linge, repassage, cuisine, etc.)
    • Lorsqu'il fait froid Ă  l'extĂ©rieur, naturellement les occupants d'un logement se confinent Ă  l'intĂ©rieur, confinement de plus en plus efficace avec une gestion d'Ă©tanchĂ©itĂ© de mieux en mieux maĂ®trisĂ©e,
    • Ces mĂŞmes occupants chauffent le logement en question,
    • ce faisant, l'air chauffĂ© se dilate et cherche Ă  migrer vers l'extĂ©rieur : recherche d'Ă©quilibre des pressions d'air entre l'intĂ©rieur et l'extĂ©rieur,
    • ce mouvement naturel, possible malgrĂ© l'Ă©tanchĂ©itĂ© au vent, engendre une baisse de la tempĂ©rature de l'air au fur et Ă  mesure de sa migration de l'intĂ©rieur vers l'extĂ©rieur :
      • Ă  un moment donnĂ©, l'air se refroidissant, il atteint le seuil de saturation de la vapeur d'eau (voir Diagramme de Mollier),
      • cela se concrĂ©tise par la condensation de l'eau, laquelle passe de l'Ă©tat vapeur Ă  l'Ă©tat liquide,
      • cette prĂ©sence d'eau s'appelle, dans le bâtiment, le point de rosĂ©e,
    • si, alors que ce point de rosĂ©e s'est matĂ©rialisĂ©, la tempĂ©rature extĂ©rieure chute en dessous de 0 °C, le point Ă  tempĂ©rature « zĂ©ro degrĂ© » chute dans la paroi,
    • il peut se produire qu'alors le point de rosĂ©e ci-dessus Ă©voquĂ© soit en dessous du point de congĂ©lation (0 °C),
    • alors cette eau gèle :
      • un point de rosĂ©e est constituĂ© d'une multitude de gouttes d'eau posĂ©es sur les supports disponibles : dans l'isolant, les fibres,
      • une goutte d'eau qui gèle se solidifie d'abord en pĂ©riphĂ©rie,
      • ce faisant, elle se solidarise avec la fibre support,
      • lorsqu'elle gèle Ă  cĹ“ur, elle se dilate :
        • si la fibre ne dispose pas d'une Ă©lasticitĂ© suffisante, elle casse (cas des isolants fibreux d'origine minĂ©rale),
        • si la fibre dispose d'une Ă©lasticitĂ© suffisante, elle s'allonge et est donc ce que l'on appelle : rĂ©versible au gel : elle ne casse pas (cas des isolants fibreux d'origine vĂ©gĂ©tale),

Comment limiter les causes de vieillissement

  • En gĂ©rant le flux de vapeur :
    • la migration de la vapeur, laquelle, comme vu prĂ©cĂ©demment, s'opère de l'intĂ©rieur vers l'extĂ©rieur, doit ĂŞtre progressive, en clair, on ne laisse entrer dans la paroi que ce que l'on peut Ă©vacuer :
      • il n'existe pas de loi rĂ©gissant ce principe. Une bonne règle, empirique certes, mais qui a fait ses preuves, consiste Ă  ne laisser entrer dans la paroi que 20 % de ce que l'on est capable d'Ă©vacuer. Les valeurs d'Ă©migration sont exprimĂ©es sous la dĂ©nomination Spraying Diffusion (SD). Il faut donc prĂ©voir un pare-vapeur (intĂ©rieur) qui soit d'une valeur SD 5 fois supĂ©rieure Ă  la moins bonne valeur des matĂ©riaux qui font barrière entre lui et l'extĂ©rieur.
      • il est très important de bien respecter toutes les règles de mise en Ĺ“uvre du pare-vapeur, lesquelles sont rappelĂ©es dans divers documents Ă©mis par le CSTB (DTU et autres agrĂ©ments techniques).

Estimation de la durée de vie

Selon les explications préalables évoquées ci-dessus, les isolants d'origine végétale sont beaucoup moins soumis au vieillissement que certains autres d'autres origines. Est-ce à dire qu'ils ne vieillissent pas ? Non, ils peuvent, entre autres, être soumis à des vieillissements mécaniques (piétinement par exemple), accidentels (inondation par exemple), générés par des pollutions diverses (poussière ou gravats…).
En dehors de ces actions mécaniques, leur durée de vie est estimée à plus de 80 ans (recul et constat sur des mises en œuvre anciennes).

La Ouate de cellulose dispose d'une durabilité d'isolation[15] plus longue que les laines minérales. La durabilité correspond au temps où il est considéré que l'efficacité thermique est optimum :

  • durabilitĂ© de la laine de verre : 10 Ă  15 ans ;
  • durabilitĂ© de la laine de roche : 15 Ă  20 ans ;
  • durabilitĂ© de la ouate de cellulose  : 70 Ă  80 ans.

Devenir en fin de vie

En tout 1er lieu, s'il s'agit de démontage, destruction ou transformation du bâti contenant l'isolant, cette ouate de cellulose peut être récupérée et réutilisée dans sa destination première : en tant qu'isolant.
S'il s'agit de recycler la ouate de cellulose car elle est en fin de vie, la ouate de cellulose est composée de deux éléments principaux :

  • papier journal broyĂ© ;
  • adjuvants (majoritairement sel de bore).

Il est nécessaire, en fin de vie, de séparer ces deux familles d'éléments. Ceci se fait par décantation dans de l'eau. Après immersion dans un bain d'eau, les adjuvants précipitent et les fibres d'origine végétale (le papier initial) nagent sur le bains. Il faut alors, mécaniquement, séparer ces fibres de l'eau, selon divers techniques adaptées (filtrage entre autres).
Utilisation des éléments séparés :

  • les fibres vĂ©gĂ©tales :
    • compostage,
    • rĂ©alisation de divers Ă©lĂ©ments moulĂ©s (coques isolantes, boites Ă  Ĺ“ufs…)
    • rĂ©intĂ©gration dans la filière papier,
    • après sĂ©chage, combustible,
  • les adjuvants :
    • peuvent ĂŞtre rĂ©utilisĂ©s pour fabriquer Ă  nouveau de la ouate de cellulose,
    • peuvent ĂŞtre employĂ©s Ă  diverses utilisations après que les filières de l'industrie chimique les auront traitĂ©s et recyclĂ©s.

Articles connexes

Notes et références

Notes

Références

  1. Les ouates de cellulose aux sels d'ammonium interdites.
  2. « Tableau des énergies grises par matériau » [PDF], La Maison écologique, (consulté le ).
  3. Lydia Paradis Bolduc, « Cellulose giclée : un nouveau mode d’application », écohabitation.com, (consulté le ).
  4. (en) « Cellulose Fibre Insulation (CFI) » [PDF], NRC-CNRC, (consulté le ).
  5. Recueil d'évaluation des produits, 2004, Centre canadien des matériaux de construction, Conseil national de recherche du Canada, p. 870-871.
  6. « Avis du CSTB, CSTB no 20/06-156 ».
  7. http://www.nrc-cnrc.gc.ca/ccmc/registry/pdf/07%2021%2023.01_f.pdf.
  8. (en) « Standard Specification for Cellulosic Fiber Loose-Fill Thermal Insulation », sur astm.org (consulté le ).
  9. JORF, août 2010.
  10. Légifrance (2010), JORF no 0198, 27 août 2010, p. 15523, texte no 83.
  11. Directive 98/8/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 février 1998.
  12. Compte rendu, réunion extraordinaire de la Commission chargée de formuler des avis techniques et des documents techniques d'application sur des procédés, matériaux, éléments ou équipements utilisés dans la construction, 2012-11-05 (consulté 2013-07-03).
  13. Alerte – Ouates de cellulose traitées aux sels d’ammonium, 2012-12-20 (consulté 2013-07-03).
  14. Arrêté interministériel du 3 juillet 2013 (signé par les trois ministres chargés de l'écologie, du travail et de la santé).
  15. « Prix de l'isolation de votre maison, quel en est le coût réel ? », La Maison des économies,‎ (lire en ligne, consulté le ).
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