Isolation : connaissez-vous le verre cellulaire ?

Les professionnels du bâtiment usent de matériaux de plus en plus performants afin d’assurer l’isolation dans une maison. Et parmi ces matériaux, l’on retrouve le verre cellulaire. Mais qu’est-ce que c’est et est-il efficace en tant qu’isolant ? Nous allons le découvrir dans cet article.

Qu’est-ce que le verre cellulaire ?

Le verre cellulaire est un matériau inorganique aussi connu sous le nom de verre expansé, verre mousse ou encore verre multicellulaire. Parfois, on l’appelle aussi Formaglas. C’est un type de verre à faible densité dont la structure comporte de nombreuses bulles de gaz.

Il possède deux origines : naturelle ou recyclée. En effet, le verre cellulaire est fabriqué à partir des mêmes matériaux que pour le verre, c’est-à-dire du sable fondu ou du sable siliceux qui est largement disponible partout, de la dolomite et du calcaire, mais avec quelques ajouts spécifiques.

Ici, l’on effectue un ajout de poudre de carbone de l’ordre 0,15% qui agit en tant qu’agent gonflant. Cela donnera alors au verre sa structure mousseuse ainsi que sa faible densité et sa légèreté.

Également, le verre cellulaire permet d’isoler durablement les maisons. Effectivement, une partie de la production mondiale (de l’ordre de 60%) est obtenue à partir du recyclage de verre, généralement des verres issus des parebrises qui ne servent plus ou de de vitrages de fenêtres défectueuses, et ce, depuis 1 995 déjà.

En tant qu’isolant, le verre cellulaire se présente sous forme de blocs, de panneaux ou de plaques. Mais il est aussi disponible sous forme de granulats, qu’on appelle d’ailleurs granulats de verre cellulaire, et dont l’utilisation est aussi assez commune dans le bâtiment. Mais quelle que soit sa forme, c’est un excellent isolant thermo-acoustique malgré le fait qu’il soit encore assez méconnu.

Composition du verre cellulaire

Comme l’on a vu précédemment, le verre cellulaire est composé de sable naturelle d’une part et de verre recyclé d’autre part. Lors du procédé de fabrication du verre, l’on ajoute aussi les matières minérales suivantes : de l’oxyde de fer, de l’oxyde de manganèse, du feldspath, du sulfate de sodium et du nitrate de sodium.

Il est aussi doté de cellules de gaz inerte d’où il tire sa propriété isolante (à la fois acoustique et thermique). A savoir, ces bulles de gaz se sont formées à cause du dégagement de CO2 après l’ajout de la poudre de carbone dans le verre en fusion.

Sans ces cellules de gaz inerte, le verre perdrait alors sa capacité d’isolation, d’où toute l’importance d’ajouter de la poudre de carbone lors de l’élaboration du verre cellulaire.

• Caractéristiques techniques et performances du verre cellulaire

Du point de vue performances thermiques, le verre cellulaire a une valeur de conductivité thermique (ou lambda) variant entre 0,038 W/ (m.k.) à 0.050 W/ (m,k). De ce fait, les résistances thermiques de ce matériau varient de R = 2 m2.K/W à R = 2,60 m2.K/W pour une même épaisseur de 100 mm.

Comparé aux autres éléments isolants utilisés en construction donc, le verre cellulaire dispose d’une forte résistance à la compression, ce qui fait qu’il est adapté pour l’isolation en toiture tout comme dans les murs.

Côté acoustique, la structure à base de cellule de ce type de verre fait de lui une très bonne barrière sonore à la fois économique et esthétique. En effet, il évitera alors tout dérangement que pourraient causer les bruits venant de l’extérieur. Et ceux qui ont déjà installé ce genre d’isolant affirment que les propriétés du matériau anti-bruit sont satisfaisantes.

Le verre cellulaire en plaque fait aussi partie de la catégorie A1 dans la classification des matériaux concernant la réaction au feu. Autrement dit, c’est un produit incombustible, donc qui ne prend pas feu, la catégorie A1 étant la plus sûre de toutes.

Sous forme de panneaux, c’est-à-dire sous forme de plaques de verre cellulaire assemblées et revêtues d’un voile de verre, d’une feuille de polyéthylène et de bitume, il est dans la catégorie F (non classé) dans le classement européen Euroclasses.

Quant à ses propriétés mécaniques, il possède une bonne stabilité dimensionnelle à température et en présence d’humidité. Ainsi, il ne change ni de forme ni de dimension quel que soit la température et le climat de l’environnement où il est installé. Ceci est dû à la présence de sable qui est réputé incompressible.

L’on ne peut pas non plus ignorer la caractéristique écologique de ce matériau. En effet, il est fait à partir de matériaux recyclés et est lui-même recyclable. Le verre cellulaire utilisé dans le bâtiment se recycle alors à l’infini. C’est pour cela qu’on l’associe alors avec la notion d’isolation durable.

• Procédé de fabrication du verre cellulaire

Ce type de verre est fabriqué suivant un procédé hautement contrôlé afin d’obtenir la structure cellulaire qui est son point fort. Ainsi, dans un premier temps, l’on place le verre recyclé, le feldspath, le carbonate de sodium, l’oxyde de fer, l’oxyde de manganèse, le sulfate de sodium et le nitrate de sodium bien dosés dans un four préchauffé à 1250°C.

Une fois fondu et refroidi, le mélange est alors transporté, via un tapis roulant. Pour obtenir la couleur finale du verre cellulaire qui est le noir, ce verre refroidi sera alors mélangé avec une petite quantité de carbone.

L’on broie à nouveau le mélange verre refroidi et carbone jusqu’à l’obtention d’une poudre très fine. L’on déverse ensuite cette poudre dans des moules en acier inoxydable. L’on fait passer ensuite les moules remplis dans un four de moussage où la température est de 850°C.

Ainsi, la poudre de verre se transforme en mousse, et c’est durant ce procédé que ce crée la structure atypique du verre cellulaire. De fines parois de cellules de verre se froment et elles resteront en place grâce à un processus de refroidissement contrôlé. A savoir, ces parois garantiront une totale étanchéité à l’air et à l’humidité.

De même, cet agglomérat de millions de cellules de verre minuscules profère au matériau une structure extrêmement résistante à la pression. Toutefois, le procédé de fabrication ne s’arrête pas là. En effet, le verre cellulaire est de nouveau recuit puis refroidi sans contraintes de tensions. Ce n’est qu’après alors qu’on le découpe suivant la forme et l’épaisseur définitives grâce à une machine de coupe.

Il est à noter que grâce à l’optimisation des processus de fabrication ainsi que l’emploi de l’énergie hydraulique et éolienne, le produit est bien coté au niveau des indicateurs écologiques.

Ces derniers sont basés sur de faibles émissions dans l’atmosphère, sur l’énergie et sur l’emploi de ressources naturelles avec ces dernières années des améliorations significatives de tous les indicateurs écologiques.

Utilisation du verre cellulaire en isolation

Tout d’abord, le verre cellulaire est utilisé pour isoler les murs. Et dans ce cas, sa fixation se fait grâce à de la colle tout simplement. Compte tenu des caractéristiques du verre cellulaire, c’est-à-dire son étanchéité face à l’air et à l’humidité, il n’y a donc pas besoin d’utiliser un pare-vapeur.

Il faut tout de même noter que les joints servant à relier les panneaux entre eux doivent être étanchéifiés. Grâce à son pouvoir isolant élevé, l’on peut aussi l’utiliser aussi pour les murs extérieurs ainsi que pour les murs de façade.

C’est aussi un parfait isolant pour le sol. Nous savons en effet que cette partie de la maison est particulièrement sensible aux remontées d’humidité et de froid car elle est directement en contact avec la terre.

En rénovation, faire installer des verres cellulaires sur le sol sera trop compliqué et coûtera cher. Mais c’est une excellente solution garantissant confort et sécurité pour les maisons neuves.

Ainsi, les panneaux sont à apposer directement sur du sable du gravillon ou encore du béton fraichement coulé, tout juste avant de poser la chape de la pièce. Toutefois, il faut que le sol soit bien plat et uniforme pour éviter l’apparition de cassures sur les verres cellulaires. Aussi, il est nécessaire d’utiliser une épaisseur suffisante pour ne pas que le verre se brise sous l’effet des poids qu’il a à supporter.

Finalement, le verre cellulaire peut aussi être utilisé pour isoler les toits plats. Mais dans ce cas, on l’associe alors avec du bitume pour assurer une meilleure isolation et pour que les ponts thermiques soient quasiment nuls. Dans ce cas, l’avantage du verre cellulaire est qu’il est très léger. De ce fait, il ne risque pas de peser sur la structure de la charpente de la maison.

Les caractéristiques du verre cellulaire réunies font aussi qu’il soit adapté pour isoler les pièces humides telles que les caves par exemple ou toute autre pièces souterraines. Autrement dit, il est adapté pour isoler toute paroi enterrée.

Ceci s’explique par la résistance du verre cellulaire face aux tassements. Effectivement, en plus d’être complètement étanche, il peut supporter des charges de l’ordre de 60 tonnes au mètre carré, c’est qui représente une charge très importante.

Ainsi, pour une première mise en place, les panneaux de verre cellulaire sont collés sur la face extérieure des parois de bétons ou de maçonnerie servant de fondation pour un bâtiment. Il ne faut seulement pas oublier d’insérer des joints étanches pour assurer la continuité de l’isolation thermique.

Les avantages et les inconvénients du verre cellulaire

Les avantages

Ce n’est pas pour rien si le verre cellulaire est choisi par les constructeurs de bâtiment en tant que matériau isolant. Tout d’abord, sa résistance est à toute épreuve. En effet, de par sa cuisson à haute température il ne craint pas ni la compression ni le gonflement.

De ce fait, il ne se déforme pas sous l’effet des charges qui pèsent sur lui. C’est aussi un matériau qui ne craint pas l’humidité. De ce fait, il peut être utilisé en tant qu’isolant même pour un environnement humide.

Et comme il est fait à base de sable siliceux en grande partie, il résiste sans problème aux attaques des insectes, de rongeurs et de vermines. La résistance à l’incendie est aussi un atout majeur de ce type de verre compte tenu de la catégorie A1, la plus sure, dans laquelle il se trouve. Effectivement, il est incombustible, ce qui fait qu’il ajoute alors un point important à l’aspect sécuritaire d’une maison.

Le verre cellulaire est aussi facile à mettre en place car il est très léger. Ceci est en lien avec sa structure cellulaire ainsi que la présence des bulles de gaz dedans. Il peut alors être déplacé sans difficulté.

L’on peut dire que le verre cellulaire est un matériau qui a été fait pour durer. Sa durée de vie est la même que celui du bâtiment, et ce, sans nécessité d’entretien en tout genre durant toute son existence.

Et comme il est inorganique, il n’est donc pas sensible à la putréfaction. En outre, ce matériau reste stable tout au long de sa vie. Et son utilisation ne se limite pas à la fin de vie du bâtiment vu qu’il est recyclable même après de longues années d’utilisation. Autrement dit, ce verre écologique est recyclable à l’infini.

Finalement, c’est aussi un matériau qui ne présente aucun risque pour la santé des maisons qui en sont équipées. En effet, le verre cellulaire est d’origine minéral, ce qui fait qu’il n’y a pas de risque de présence d’éléments cancérigènes le composant.

Les inconvénients

Comme tout matériau de construction, il faut admettre que le verre cellulaire possède des avantages tout comme des inconvénients. Ainsi, le premier point faible de ce matériau performant est son prix. En effet, il coûte plus cher par rapport aux autres matériaux isolants tels que la laine de verre par exemple. Ce prix élevé est en rapport avec la complexité de la procédure de fabrication d’un tel matériau. Également, il n’a pas d’effet régulateur sur le climat intérieur, comme le cas du bois par exemple.

Il faut aussi dire que la grande résistance du verre cellulaire constitue un atout mais également un désavantage pour ce matériau. En effet, de par sa résistance, le verre cellulaire est alors difficile à manipuler et à installer, contrairement à la laine de roche ou à la laine de verre. De plus, quand on découpe à la scie le verre cellulaire, il s’y dégage une odeur nauséabonde désagréable.

Le côté écologique du verre cellulaire est aussi assez paradoxal car bien qu’il soit infiniment recyclable, sa production demande une quantité importante d’énergie électrique. Toutefois, ce dernier point est progressivement rectifié par l’utilisation d’autres sources d’énergie plus propres telles que l’éolienne ou encore l’hydraulique.

Combien coûte-t-il ?

Vient finalement le bilan côté prix. Il est à souligner que le prix du verre cellulaire est en fonction de quelques variables, à savoir l’épaisseur, les dimensions, ainsi que la forme même (bloc ou panneau. Selon un rapport de l’AGEDEN, (une association française pour une gestion durable de l’énergie), isoler une maison avec du verre cellulaire coûterait entre 35€ à 45€ au m2.

Il faut admettre que ce tarif moyen est assez élevé comparé à ceux des autres isolants tels que la laine minérale dont le prix n’excède par les 15 € par m2. Toutefois, ce prix peut être amorti par la longévité du produit. De plus, il ne nécessite pas l’achat d’un pare-vapeur, ce qui devra être inclus dans le prix d’achat des autres isolants.

De même, il ne faut pas hésiter à faire jouer la concurrence pour trouver le fabricant proposant le meilleur prix. L’on peut par exemple essayer les devis en ligne, qui sont généralement gratuit avant de se lancer dans l’achat d’un tel isolant. En effet, chez certains fabricants, il faut compter entre 20 à 25 €/m² pour des panneaux de 5 cm d’épaisseur. Ce prix augmente évidemment avec l’épaisseur.

A noter, ces tarifs n’incluent pas les frais d’installation. De ce fait, l’on peut réaliser des économies en installant soi-même les panneaux ou bien les faire poser par des professionnels pour être certain que les travaux se fassent rapidement et sans fautes.

Le granulat de verre cellulaire, qu’est-ce que c’est ?

Il existe aussi une autre forme de verre cellulaire qui est utilisé en tant qu’isolant. Il s’agit du granulat de verre cellulaire. Ce dernier est un minéral léger obtenu par le concassage du verre cellulaire. A savoir, ce granulat est surtout destiné pour l’isolation thermique et l’allègement.

Quant à sa fabrication, elle se fait à partir d’un verre de récupération. Ce dernier est broyé et on lui ajoute un liant et un agent gonflant. Ensuite, on le fait gonfler à une température d’environ 900°C. Lors du phénomène de refroidissement et de la solidification, le matériau se casse alors en de granulats de petites tailles.

Le granulat de verre cellulaire dispose d’une faible conductivité thermique, de l’ordre de 0,07–0,09 W/ (m.K), ce qui fait de lui un excellent isolant thermique. Il est alors utilisé comme isolant sous les dalles de plancher et pour l’isolation d’éléments de construction.

De même, il peut aussi s’ajouter parmi les éléments composants un béton de granulats léger. Bien que son utilisation soit surtout focalisée dans le domaine thermique, il faut aussi savoir que ces granulats ont une excellente étanchéité face à la vapeur d’eau.