Nouveau matériau de construction à haute résistance et faible poids

Les scientifiques ont développé un matériau capable de remplacer les plaques de plâtre utilisées dans les enceintes intérieures et les plafonds. Par rapport à eux, il présente plusieurs avantages : un poids inférieur, une plus grande résistance et une moindre absorption d’humidité.

Le nouveau matériel est l’œuvre de spécialistes de l’Université nationale du nord-ouest de la province de Buenos Aires (UNNOBA) en Argentine.

L’Institut national de la propriété industrielle (INPI) d’Argentine a approuvé ce développement de l’UNNOBA qui pourrait être utilisé dans le secteur de la construction.

Il s’agit de l’un des premiers brevets présentés par l’UNNOBA, qui a obtenu l’approbation préliminaire de l’INPI et a déjà été publié dans le Bulletin des brevets d’inventions et de modèles d’utilité.

Le développement est né du Laboratoire d’essais de matériaux et structures (LEMEJ) de l’UNNOBA, créé en 2014 et situé dans la ville de Junín. María José Castillo, directrice exécutive du LEMEJ et secrétaire adjointe de Recherche, Développement et Transfert de l’UNNOBA, contextualise : « LEMEJ est un laboratoire qui depuis sa création travaille avec différents matériaux appliqués dans l’industrie de la construction. Par exemple avec du bois, de l’acier, du béton. Ce que nous faisons habituellement, c’est enquêter et, en même temps, fournir des services à des tiers, en effectuant des tests et en évaluant chacun des matériaux qui nous parviennent.

Le nouveau matériau développé par LEMEJ est issu du polystyrène expansé, également appelé « styromousse ». Alejandro Mateos, qui a dirigé le projet de recherche, a déclaré à Argentina Investiga : « Le produit est à base de polystyrène expansible qui se présente généralement sous la forme de très petites billes. Ce que nous avons fait, c’est varier le processus de production et de dosage jusqu’à obtenir du polystyrène expansé à ultra haute densité.

Alexandre Mateos. (Photo : UNNOBA)

Castillo se souvient de l’origine de l’idée du projet de recherche qui a abouti à l’approbation préliminaire de l’INPI pour un brevet d’invention : « De la fourniture d’un service à des tiers, pour faire un test et donner une réponse, nous avons imaginé l’idée qu’en modifiant ce matériel à travers différentes procédures, on pourrait obtenir une application différente de celle qui était parvenue au LEMEJ. Lorsque nous avons vu ses caractéristiques, nous avons émis l’hypothèse que si nous parvenions à l’amener à une densité ultra-élevée, nous pourrions l’appliquer de cette manière dans le secteur de la construction.

En plus d’être utilisé pour les emballages et les conteneurs, le polystyrène (polystyrène expansé) habituel est utilisé dans l’industrie de la construction dans les plafonds, les murs et les sols en raison de sa capacité isolante (thermique et acoustique), qui améliore l’efficacité énergétique et atténue le bruit. les espaces. En variant le processus de production et en obtenant un matériau à ultra haute densité, LEMEJ a obtenu un produit qui, en plus d’avoir les propriétés thermiques et acoustiques que possédait la mousse de polystyrène elle-même, présentait également une haute résistance. “Cela le rend susceptible d’être utilisé comme matériau de construction, par exemple pour remplacer les plaques de plâtre dans les enceintes intérieures”, a expliqué Mateos, professeur de matériaux dans le programme de génie mécanique de l’UNNOBA.

Concernant les avantages du nouveau matériau, Mateos en souligne deux : haute résistance et faible poids. « Cette relation entre résistance et poids est très importante dans le secteur de la construction, car nous pensons qu’il s’agit d’un matériau qui adhère ou s’ajoute aux profilés ou à une structure en acier, comme le font habituellement les plaques de plâtre. Qu’il soit léger est très important car cela facilite le montage. Et il doit également être résistant, car il permet au matériau de conserver son intégrité structurelle et d’être plus durable.

À ces deux avantages centraux, Mateos en ajoute un autre : « L’absorption d’humidité de ces plaques est très faible, contrairement aux plaques de plâtre qui, lorsqu’elles absorbent l’humidité, gonflent et modifient les dimensions pour lesquelles elles ont été réalisées. » En bref, le nouveau produit peut contribuer à la construction d’enceintes non porteuses (c’est-à-dire celles qui ne supportent pas de charges) ou de plafonds résidentiels.

María José Castillo souligne que le projet de recherche, entièrement financé par l’Université, a vu le jour en 2019 et s’est poursuivi dans le contexte de la pandémie : « Nous avons dû continuer à travailler et nous avons entrepris de développer un produit qui pourrait répondre à une demande dans la région et la société en général ».

Mateos se souvient qu’en 2020, alors que les essais étaient réalisés et que l’isolement social préventif et obligatoire (ASPO) était encore en vigueur, le LEMEJ a mis en place un système de communication utilisant des caméras vidéo pour que les membres de l’équipe de recherche puissent interpréter ce qui se passait. en temps réel ce qui se passait dans le laboratoire, depuis Junín, Pergamino et La Plata.

« Nous avons fabriqué des maquettes de différentes densités, avec de légères variations dans le processus de production. L’un des éléments que nous avons analysés était la résistance mécanique, en tenant compte du fait qu’ils pouvaient répondre aux normes de l’IRAM en matière de construction, tout comme le sont les plaques de plâtre », explique Mateos.

L’un des promoteurs du projet et une source d’inspiration pour tous les membres du LEMEJ était Luis Lima, décédé deux jours après que l’INPI ait publié le nouveau développement de l’UNNOBA dans le bulletin des brevets. Mateos se souvient que l’ancien directeur scientifique du LEMEJ “a participé des heures et des heures aux répétitions, comme un autre membre”. Castillo, quant à lui, est ému aux larmes lorsqu’il parle de l’ancien recteur organisateur de l’UNNOBA : « Luis (Lima) était juste un autre membre, il ne voulait pas le diriger (le projet), parce qu’il voulait se mettre dans le rôle de étudiant, pour continuer à apprendre avec les nouvelles générations.

“Il n’a jamais été réalisateur de nom”, explique Castillo, “il a toujours été un pair et tout ce que Luis enseignait, il le faisait par l’exemple. De la possibilité de se tromper et de le reconnaître, on a tout appris de l’exemple qu’il nous a donné. Je crois que l’énorme valeur de Luis était que son propre nom n’a jamais été en avance sur l’objectif transcendant du Laboratoire. Et nous avons appris cela de son exemple, pas parce qu’il nous l’a dit.

Selon Castillo, dans tous les projets entrepris par le LEMEJ, Lima « a été celle qui a fait face la première à la situation, elle a commencé par faire, sans dire ». “Je pense que nous avons eu beaucoup de chance”, résume Mateos.

Le nouveau développement d’UNNOBA a été publié dans le bulletin des brevets de l’INPI sous le titre « Plaques à base de polystyrène et procédé de production ». Les auteurs figurant sur le brevet sont Luis Julián Lima, María José Castillo, Alejandro Andrés Mateos, María Clara Lima, Renzo Marcelo Meloni, Jonathan Molins et Jesús Jordán Navarro Sánchez. (Source : Argentina Investiga / UNNOBA)