Modélisation acoustique des matériaux du bâtiment à base de particules végétales et présentant plusieurs échelles de porosité

Philippe Glé (1) , Emmanuel Gourdon (1) , Laurent Arnaud (1)

1 DGCB - Département génie civil et batiment (ENTPE)

Parallèlement à la croissance des exigences en isolation acoustique, on attend des matériaux utilisés dans le domaine du bâtiment, aussi bien au niveau de la rénovation que de la construction neuve, d'être de plus en plus performants et respectueux de l'environnement. Les matériaux du bâtiment fabriqués à base de particules végétales tels que le béton de chanvre répondent parfaitement à ces nouvelles exigences. De plus, les matériaux à base de particules végétales ont la particularité d'être poreux, sièges de phénomènes de dissipation à la fois thermiques et visco-inertiels. Pour le béton de chanvre, on note même la présence de plusieurs réseaux de pores, à des échelles différentes. Ce dernier présente en effet au sein de ses particules des pores dont le diamètre est de l'ordre d'une dizaine de microns, et, entre les particules et selon le dosage en liant, des pores d'un diamètre de l'ordre de quelques millimètres. Enfin, dans le liant lui-même, il existe également des pores de diamètre de l'ordre du micromètre. Les excellentes propriétés acoustiques de ce matériau ont été constatées expérimentalement, mais à ce jour, on ne sait pas encore modéliser ces dernières. Cette étude vise donc à caractériser les propriétés acoustiques de ces matériaux en prenant en compte les différentes échelles de porosité, pour ensuite être capable d'optimiser leur processus de fabrication, en fonction de leur utilisation. Dans le cadre de cette étude, différentes formulations de bétons de chanvre ont été fabriquées, constituées par les mélanges de plusieurs liants à plusieurs granulométries de particules. Les échantillons confectionnés ont alors été caractérisés par des mesures de porosité, résistivité, module d'incompressibilité, densité dynamique... En parallèle, les constituants de base (les particules de chènevotte ainsi que les liants) ont également été caractérisés. Il est alors montré que l'absorption acoustique de ces matériaux dépend grandement du choix de ses constituants et de sa mise en oeuvre. Les résultats de modélisations en simple et double porosité sont comparés aux mesures effectuées sur les échantillons.

Mots clés: Absorption acoustique; Matériaux du bâtiment; Particules végétales; Porosité multi-echelle

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Philippe Glé, Emmanuel Gourdon, Laurent Arnaud. Modélisation acoustique des matériaux du bâtiment à base de particules végétales et présentant plusieurs échelles de porosité. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00537195⟩