Eléments de cοnstructiοn isοlants à base de particules végétales type sarments de vigne

En France, les sarments de vigne représentent un déchet viticole d’au moins un million de tonnes chaque année, réparties sur presque l’ensemble du territoire métropolitain. Leur valorisation au sein de l’exploitation agricole ne satisfait pas tous les viticulteurs, si bien que la disponibilité de ce gisement accompagnée de son profil végétal, lui prêtent un intérêt tout particulier pour les matériaux de construction isolants. En effet, le contexte environnemental mondial appelle à l’utilisation de ressources naturelles, renouvelables et locales pour le bâtiment. Alors pour répondre à la demande en augmentation constante, il devient indispensable de diversifier les ressources végétales afin de proposer des solutions performantes de proximité.L’entreprise NEVEU, implantée en Haute Gironde au milieu des vignes, maîtrise différentes mises en oeuvre de l’isolation à base de chaux et de chanvre. Engagée dans la rénovation de domaines viticoles en pierre, elle voudrait proposer à ses clients d’intégrer leurs sarments de vigne pour remplacer la chènevotte dans leurs projets de correction thermique. Cependant, les rares études portant sur l’intégration des sarments de vigne au sein de matrices minérales font état d’une sévère incompatibilité entre le liant et ces particules végétales. Celle-ci se traduit par une perturbation, voire une inhibition de la prise, généralement justifiée par la quantité de matières extractibles contenues dans les sarments. De plus, leur usage dans l’isolation est remis en question par les travaux de Haga Ratsimbazafy, qui désignent les sarments de vigne parmi les co-produits agricoles les moins adaptés en raison de leur faible porosité.Les travaux de recherche présentés dans cette thèse s’articulent autour de deux axes d’étude complémentaires et menés en parallèle. Le premier porte sur l’évaluation du potentiel des sarments de vigne à intégrer la formulation de béton à base de particules végétales. Le second vise à l’élaboration d’un béton à caractère isolant composé de sarments de vigne. Le premier axe s’intéresse à la pertinence du gisement ainsi qu’à sa gestion. Les conditions de stockage et les méthodes de broyage des sarments de vigne se sont révélées être des étapes clés pour obtenir des particules végétales viables en tant que ressources végétales et adaptées aux bétons isolants. Leurs caractéristiques physiques, chimiques, hydriques, hygroscopiques et thermiques sont étudiées et comparées aux propriétés de la chènevotte, qui est la seule détenant un label pour un usage réservé aux matériaux de construction. L’objectif du second axe est d’élaborer un béton à base de sarments de vigne, dont les performances mécaniques et thermiques soient comparables à celles des bétons de chanvre et de bois déjà commercialisés en France. Cependant, qu’il s’agisse de liant CEM I, CEM III, ou de chaux formulée, les résultats confirment qu’il faut traiter les particules de sarments de vigne pour satisfaire la condition de résistance mécanique.En conséquence, ces travaux explorent différents traitements d’extraction par lixiviation, réalisés à l’échelle laboratoire et à l’échelle industrielle, et en analysent les impacts. Les effets observés sur les particules de sarments de vigne ne se limitent pas à leur composition, leur porosité intra-particulaire augmente, si bien que leur masse volumique apparente diminue et leurs caractéristiques hygroscopiques évoluent. Une fois ces particules végétales mélangées avec l’eau et le liant minéral, les constats d’incompatibilité, initialement observés, laissent place à la validation du cahier des charges, selon le compactage appliqué et le dosage choisi pour chacun des trois composants.