Gros oeuvre

08/06/2022

Bien choisir ses matériaux de construction

matériaux de construction

La construction d’un immeuble et même d’un abri de jardin, tout comme la rénovation d’une maison individuelle, est un investissement à long terme. C’est pourquoi tous les aspects du chantier doivent être pris en compte, à commencer par la main d’œuvre qualifiée et le respect des bonnes pratiques. Le choix des matériaux participe lui aussi à la qualité et au coût de la construction, à sa longévité et peut avoir un impact sur la difficulté des travaux. Bien choisir ses matériaux de construction, c’est assurer la réussite de son projet !

Comment définir un matériau ?

Depuis la Préhistoire, les matériaux accompagnent l’Homme dans son quotidien et servent à fabriquer des objets, construire des machines ou des bâtiments. Ils peuvent être différenciés selon leur provenance et leurs propriétés physiques, chimiques, mécaniques…

définir un matériau

Les matériaux de construction, plus précisément, sont des matières d’origine naturelle ou artificielle utilisées dans le domaine du BTP (bâtiments et travaux publics). Leur gamme est vaste, et s’enrichit chaque jour davantage, notamment grâce à l’apparition de nouveaux matériaux composites combinant les propriétés de leurs différents constituants pour plus de performances (comme le béton armé, par exemple, qui possède les caractéristiques techniques du béton et de l’acier). Les nouveaux matériaux répondent également à de nouveaux enjeux, y compris économiques et écologiques. Sont ainsi apparus des matériaux recyclés ou intégrant des déchets industriels.

Les matériaux traditionnels qui ont conditionné la manière de concevoir les bâtiments ne sont pas pour autant délaissés, mais peuvent être utilisés d’une manière plus intelligente et plus respectueuse de la nature. Le recours aux éco-matériaux et matériaux biosourcés (comme le bois issu des forêts gérées d’une manière responsable) augmente notamment, s’inscrivant dans une démarche de développement durable.

Quelles sont les 5 grandes familles de matériaux ?

En choisissant les matériaux de construction pour un projet, tout maître d’ouvrage doit se baser non seulement sur leur aspect esthétique, mais aussi et surtout sur leurs performances techniques et énergétiques. Le prix, la facilité de la mise en œuvre et l’impact environnemental peuvent aussi entrer en ligne de compte. Mais comment trouver un matériau qui correspond à toutes les exigences parmi la multitude de solutions présentes sur le marché ?

Pour cela, il est utile de connaître les principales familles de matériaux. Chaque famille est constituée de matériaux dont les propriétés et la provenance sont semblables. Il en existe cinq : les métaux, les organiques, les minéraux, les composites et les plastiques.

Les matériaux métalliques


matériaux métalliques

Les métaux sont aujourd’hui omniprésents dans le monde de la construction. Ce sont les matériaux de prédilection pour les structures, les armatures, mais aussi les bardages, les couvertures, les menuiseries, les équipements de chauffage et les ouvrages de plomberie. Parmi leurs points forts figurent la rigidité élevée laissant une grande liberté de création, la haute résistance permettant de supporter des charges importantes avec moins de matière et la durabilité accrue grâce à la résistance à la fois aux intempéries, à la corrosion, aux UV et même aux séismes. Les produits métalliques ont aussi l’avantage de pouvoir être recyclés dans leur totalité, sans altération des qualités du métal même après plusieurs cycles de recyclage. À la différence de la plupart des matériaux non-métalliques, les métaux peuvent donc être réemployés indéfiniment pour la même application.

Les métaux les plus courants dans le domaine de la construction sont l’acier (au carbone, inoxydable), l’aluminium et le cuivre.

L’acier est un matériau particulièrement robuste et les armatures faites de ce métal vous garantissent une structure parfaitement stable, surtout quand il s’agit de l’acier au carbone, généralement utilisé pour fabriquer des poutres, des tuyaux rigides, des profilés… L’acier inox quant à lui est très résistant à la corrosion et ne rouille pas, ce qui permet de l’utiliser dans de nombreux domaines, notamment pour la fabrication des tôles ou des éléments de plomberie, comme des robinets ou des colonnes de douche.

Léger et ductile, l’aluminium est le matériau moderne par excellence et permet de réaliser des éléments sur-mesure et dans de nombreuses teintes pour répondre à toutes les contraintes. De plus, il résiste aux intempéries et est donc largement utilisé dans la conception de fenêtres, portes, baies vitrées, ainsi que d’autres éléments donnant sur l’extérieur. Notre site vous permettra notamment de trouver un large choix de menuiseries en alu.

Contrairement à l’aluminium, le cuivre est l’un des matériaux de construction les plus anciens, qui séduit par son caractère intemporel et sa longévité. Étant lui aussi résistant à la corrosion, il est utilisé pour les conduites d’eau chaude et froide, dans les systèmes de chauffage, mais aussi pour divers éléments architecturaux : toiture, descentes d’eau pluviales, gouttières…

Les matériaux organiques


matériaux organiques

Principalement constitués d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’azote et d’oxygène, les matériaux organiques peuvent être d’origine naturelle ou synthétique, mais il est préférable de traiter ces derniers à part.

Les matériaux organiques d’origine naturelle ont été les premières matières à être utilisées par l’Homme. De nos jours, ils sont surtout appréciés pour leur légèreté, leur élasticité et leur capacité d’isolation thermique et électrique. Ils sont aussi intéressants du point de vue environnemental car il est possible de les produire de façon intelligente en utilisant des sources renouvelables afin de limiter l’épuisement des ressources naturelles.

Les matériaux organiques naturels sont obtenus à partir de plantes (origine végétale) ou d’animaux (origine animale). Parmi les premiers à avoir été utilisés, citons entre autres le chanvre, le coton ou encore le liège qui sont utilisés en tant qu’isolants sous forme de rouleaux, de panneaux ou en vrac, mais aussi la paille qui peut entrer dans la composition de certains enduits, et bien sûr le bois. Ce matériau noble, esthétique et facile à travailler est très sollicité dans la construction, de la création de la charpente aux menuiseries extérieures ou intérieures.

Sur notre site, vous trouverez un large choix de bois pour toutes les applications (ossature, charpente, menuiseries). Notez que les caractéristiques de ce matériau varient aussi énormément en fonction de l’essence de l’arbre. Le chêne, par exemple, naturellement dur et résistant, est souvent utilisé dans les charpentes. En revanche, il est sensible à l’humidité ; dans les pièces humides ou pour la création de terrasses, il est donc préférable d’opter pour d’autres essences comme les bois exotiques naturellement imputrescibles ou les bois traités (le frêne thermo-chauffé par exemple).

Parmi les matériaux d’origine animale, la laine de mouton et les plumes de canard sont majoritairement utilisés. Ce sont de bons isolants thermiques, respectueux de l’environnement et de la santé humaine.

Les matériaux minéraux


matériaux minéraux

Scientifiquement parlant, les matériaux minéraux sont des matériaux inorganiques possédant des liaisons ioniques et covalentes. Il s’agit des roches (pierre à bâtir, graviers), des céramiques (carrelages en grès, grès cérame, terre cuite) et des verres. Ces matériaux sont utilisés depuis l’Antiquité, et leur nature est restée inchangée depuis plusieurs millénaires. Ils se distinguent par leur dureté et leur rigidité, ainsi que leur résistance mécanique et chimique. Ils sont idéaux pour le gros œuvre.

La pierre à bâtir est notamment l’un des matériaux minéraux les plus utilisés, même si aujourd’hui elle se fait de plus en plus rare dans le gros œuvre à cause de sa mise en œuvre difficile et de son prix. Néanmoins, la pierre naturelle est toujours appréciée pour son coté authentique et son pouvoir de capter les calories et de les accumuler pour ensuite les restituer doucement (inertie). Associée à un isolant performant, elle peut assurer un bon niveau de confort. Son autre atout, c’est sa variété : en fonction du type de la roche (granit, pierre calcaire, lauze, travertin, ardoise…) elle change d’aspect, mais aussi de caractéristiques mécaniques. Ainsi, certaines pierres sont dures, tandis que d’autres sont tendres et donc moins appropriées pour constituer une structure. Elle a également un faible impact environnemental qui peut en revanche être annihilé par un long trajet depuis la carrière jusqu’au chantier. D’où l’importance d’utiliser une pierre de provenance régionale.

La brique est un autre matériau traditionnel très utilisé dans les travaux de maçonnerie. Fabriquée à base d’argile et de terre cuite, la brique se présente en quatre formats : pleine, perforée, alvéolaire et creuse, chacune ayant ses propriétés particulières. Par exemple, la brique pleine est solide mais lourde, la brique creuse est légère, mais offre un piètre niveau d’isolation thermique et phonique. Assemblée à l’aide d’un mortier, la brique sert à construire des murs et des cloisons.

Le carrelage en grès cérame fait quant à lui partie de la famille des céramiques. Mélange d’argile et de silice avec ajout d’autres matières minérales, pressé et cuit à très haute température, pour ensuite être recouvert ou pas d’une couche d’émail, il s’agit d’un matériau de construction parmi les plus résistants au monde. Il est très largement utilisé en tant que revêtement dans la construction ou la rénovation moderne car il représente un bon compromis entre les performances techniques et le prix compétitif par rapport aux autres matériaux. Venez découvrir dans la rubrique carrelage de notre site tous types de revêtements céramiques pour sols et murs.

Les matériaux composites


matériaux composites

Le matériau composite est un alliage d’au moins deux matériaux non miscibles : il a des propriétés que ses composants seuls ne possèdent pas. Il se compose d’une ossature, appelée renfort qui assure la tenue mécanique, et d’une matrice qui garantit la cohésion de la structure et répartit les efforts. Les composites peuvent être classés selon la nature de la matrice : elle peut être en résine, organique ou céramique. Les renforts peuvent aussi être différents : il est possible notamment d’employer des fibres de verre, des fibres de carbone et même des fibres végétales comme le chanvre et le lin. Les composites séduisent notamment par leur résistance mécanique accrue et leur légèreté.

Les matériaux composites de synthèse ont connu un véritable essor depuis le XXème siècle, et de nombreux secteurs de l’industrie font aujourd’hui appel à eux, y compris le secteur de la construction et de la rénovation des bâtiments. Il s’agit notamment du béton et du béton armé, qui ont façonné le visage du XXème siècle, du contreplaqué, utilisé pour construire des cloisons, mais aussi de nouveaux matériaux, comme par exemple le bois composite fait de bois recyclé, broyé et mélangé à une résine polymère. Sous forme de lames, mais également en plaques, le bois composite est utilisé pour les terrasses ou en tant que bardage de façade. Son atout : un aspect bois sauvegardé, qui plus est avec une bonne résistance à la chaleur, à l’humidité et aux termites. Il existe également des matériaux composites pour les couvertures comme les plaques de toiture en fibrociment ou les tuiles composites recyclées. Plus légers, plus flexibles et robustes, ces matériaux sont la garantie d’une couverture étanche durant de longues années.

La plupart des composites sont difficilement recyclables à cause de la présence de polymères thermodurcissables. Ainsi, pour réduire l’impact environnemental des bâtiments, il est désormais possible d’utiliser les biocomposites faits avec des fibres naturelles provenant des plantes ou de la cellulose, et une matrice biodégradable (par exemple, en PLA, acide polylactique).

Les matériaux plastiques


matériaux plastiques

Les matériaux plastiques sont des polymères, généralement mélangés à des additifs, colorants et charges. Tout comme les matériaux organiques naturels, ils contiennent du carbone, mais sont créés par l’homme grâce à des procédés chimiques. La majorité d’entre eux sont obtenus à partir de pétrole, et ils ont été élaborés au XXème siècle pour faire face à la pénurie de certains matériaux d’origine naturelle. Il en existe de nombreux types : polymères thermoplastiques (ABS, PVC…), élastomères (silicone, polyuréthane…), polymères thermodurcissables (époxy, bakélite…), bioplastiques (PLA, polyamide 11…).

Les plastiques possèdent un grand nombre de propriétés utiles dans le domaine de la construction. Ils sont durables et résistent à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour les canalisations et les encadrements de fenêtres et de portes. Ils sont légers, malléables, faciles à manipuler et à transporter, et réduisent le temps de pose. Ils sont faciles à entretenir et à nettoyer, ce sont donc de bons revêtements de sols et de murs, surtout dans les milieux qui requièrent une hygiène irréprochable. Ils sont aussi bon marché et en même temps de bons isolants thermiques, phoniques et électriques. Ainsi, ils permettent de concevoir un habitat abordable, de qualité et à faible consommation d’énergie. Ils sont utilisés pour l’extérieur (comme revêtement, isolant, pour acheminer les eaux de pluie…), pour l’intérieur (revêtements, menuiseries, objets de décoration…) ainsi que dans les structures (tuyauterie, câbles et gaines, isolation thermique et phonique…).

Le problème avec ces matériaux, c’est qu’ils sont très peu recyclés, beaucoup étant mis à la décharge ou perdus dans la nature. Heureusement, les déchets plastiques deviennent une source pour le BTP. Par voie de recyclage mécanique ou chimique, les déchets de PET opaque peuvent, par exemple, être transformés en mousse d’isolation. Les fenêtres, portes, câbles et tuyaux en fin vie peuvent être transformés mécaniquement en granulés et réutilisés pour les mêmes applications. Le PVC recyclé mélangé à de la sciure de bois peut servir à la fabrication de lames de terrasse. Au final, en utilisant les matières plastiques pour la construction, il est possible de lutter contre la pollution.

Propriétés et caractéristiques des différents types de matériaux de construction

Dans une construction, chaque matériau joue un rôle spécifique. Les matériaux des murs, par exemple, doivent supporter le poids de la toiture et en même temps faire face à l’assaut constant des éléments. Les matériaux des ouvertures doivent laisser passer la lumière, mais ils ne doivent pas laisser passer ni l’eau, ni le froid, ni la chaleur. Le remplissage des murs, en s’ajoutant à leur fonction porteuse et protectrice, doit permettre de conserver une température confortable à l’intérieur. Et pour que chaque élément joue son rôle à la perfection, il est important de choisir les matériaux de construction selon leurs domaines d’emploi et leurs caractéristiques principales.

Matériaux les plus résistants


matériaux les plus résistants

Chaque maître d’ouvrage souhaite construire une maison solide. Pour cela, bien évidemment, ses éléments structurels doivent être réalisés dans des matériaux résistants comme la pierre naturelle, les parpaings en béton cellulaire ou encore le bois massif. Mais il ne faut pas non plus oublier que le climat et ses contraintes peuvent être différents d’une région à l’autre, et les exigences concernant la résistance ne seront pas non plus les mêmes.

Ainsi, dans une région sujette aux fortes intempéries, il faudra privilégier les blocs de béton armé. Dans une zone sismique, des matériaux plus légers et élastiques, comme le bois ou l’acier, seront préférables. A l’inverse, le bois ne sera pas suffisamment résistant dans un environnement humide, et il faudra lui préférer le parpaing et le bloc de béton, avec un isolant anti-capillarité pour les façades. Quant à la brique, elle a une excellente résistance aux fortes variations de température, ce qui en fait un produit adapté pour des régions sujettes à d’importants pics de chaleur.

Quels sont les matériaux les plus isolants ?


matériaux les plus isolants

La plupart des matériaux de construction classiques doivent être associés à un isolant afin de garantir un bon niveau de confort thermique aux occupants du logement tout en ne gaspillant pas l’énergie en surchauffant. Les déperditions de chaleur étant plus importantes au niveau des combles et de la toiture, ce sont ces parois qu’il convient d’isoler en priorité.

Un isolant thermique est un matériau qui a deux rôles fondamentaux : d’un côté, il empêche la chaleur d’entrer en été et de l’autre côté, il préserve le logement du froid en hiver. Pour cela, il doit absorber très peu de chaleur : sa température de surface peut en effet s’élever très rapidement, mais ne se modifier que très lentement à l’intérieur. Tout repose sur la conductivité thermique et l’épaisseur de l’isolant.

Parmi les meilleurs isolants, citons les isolants synthétiques (mousse polyuréthane), naturels (laine de mouton, ouate de cellulose) et minéraux (laine de roche, laine de verre). Les isolants synthétiques sont les plus fréquemment utilisés car ils bénéficient d’un bon rapport efficacité-prix. Mais ils se révèlent moins performants en termes d’isolation acoustique et peuvent s’avérer néfastes pour la santé tout en ayant un certain impact sur l’environnement. C’est aussi le cas des laines minérales qui en plus peuvent se tasser, ce qui réduit leur durée de vie. Les isolants en fibres naturelles sont biodégradables et ont un faible impact sur l’environnement, mais ils peuvent être détruits par des animaux qui les consomment ou par des champignons en cas d’humidité. A choisir selon le cahier des charges !

Notez également que, comme le secteur de l’isolation est en pleine expansion, de nouveaux isolants apparaissent sur le marché régulièrement. Il s’agit notamment des isolants dits « nouvelle génération », comme les briques mono-murs, les coffrages isolants, la peinture isolante, etc.

Pour trouver l’isolant qui correspond le mieux à vos besoins, n’hésitez pas à visiter la rubrique isolation de notre site ou utilisez notre simulateur isolation !

Matériaux les plus malléables


matériaux les plus malléables

La malléabilité, c’est la capacité d’un matériau à se déformer à chaud ou à froid sans se rompre et à conserver sa nouvelle forme. Il peut ainsi être aplati, plié, courbé. La plupart des métaux et de leurs alliages sont malléables et ductiles, c’est-à-dire qu’ils peuvent s’étirer sans se rompre et sont souvent sélectionnés pour la fabrication de fils et de câbles.

La malléabilité permet d’obtenir des formes et des finitions esthétiques variées. Les radiateurs en acier et en aluminium peuvent ainsi prendre des formes des plus design tandis que les métaux les plus malléables, comme le zinc, peuvent être utilisés pour produire des éléments de toiture et d’évacuation des eaux pluviales, des bardages et des décorations de façades.

Même pour les travaux structurels, il n’est pas judicieux de se focaliser uniquement sur les métaux les plus durs (notez que la dureté des aciers est déterminée par leur teneur en carbone), car plus un métal est dur, plus il est difficile, voire impossible, à souder.

Les matières plastiques sont aussi très malléables : certaines peuvent être chauffées, puis mises en forme dans les moules pour ensuite être chauffées à nouveau et remodelées ; d’autres peuvent n’être chauffées et modelées qu’une seule fois. Elles servent principalement pour la fabrication de canalisations et de réservoirs, ainsi que d’autres éléments aux formes complexes.

Quel sont les matériaux conducteurs ?


matériaux les plus conducteurs

Par opposition à un isolant, un conducteur est un matériau permettant des échanges d’énergie entre deux systèmes. Il existe des conducteurs thermiques, électriques et optiques. Dans le domaine de la construction, c’est surtout la conductivité thermique et électrique qui nous intéresse, et c’est encore les métaux qui se retrouvent en haut de tableau.

Le cuivre est en effet le plus utilisé pour réaliser des fils et des câbles électriques, tandis que l’acier et l’aluminium servent plus dans des systèmes de diffusion et d’évacuation de chaleur (refroidissement).

Quels sont les matériaux recyclables et les plus respectueux de l'environnement ?


matériaux les plus respectueux de l'environnement

Aujourd’hui, l’humanité a compris que les ressources naturelles ne sont pas inépuisables. C’est pourquoi la maison moderne doit être axée non seulement sur le confort, mais aussi sur son impact écologique global. Dans ce cadre, l’utilisation de produits durables, de matériaux non polluants, biosourcés ou recyclables prend tout son sens.

Voici quelques exemples de matériaux à privilégier :

  • Le bois, naturel et renouvelable, aux bonnes performances thermiques.

  • Le béton de chanvre, fabriqué à partir des débris de chanvre et d’un liant à base de chaux et aux caractéristiques très intéressantes (isolation thermique et acoustique, élasticité).

  • La brique mono-mur, qui préserve la chaleur l’été et permet des économies d’énergie en hiver, à utiliser sans isolant.

Coté isolation, il est préférable d’utiliser des matériaux organiques (comme la paille ou la ouate de cellulose), moins toxiques que les laines minérales. Quant aux finitions, les peintures minérales (à la chaux, à l’argile) et les revêtements naturels seront moins nocifs que, par exemple, les sols en vinyle et la peinture glycéro.

Il faut aussi s’interroger sur la quantité d’énergie nécessaire tout au long du cycle de vie du matériau de construction, c’est-à-dire pour sa fabrication, son transport, son stockage, sa distribution, son utilisation, son entretien et pour finir, son recyclage ou sa mise au rebut. C’est ce qui est appelé « l’énergie grise ». Les métaux et les matières synthétiques consomment beaucoup d’énergie grise, tout comme les produits qui viennent de loin. Les produits les moins transformés, les moins lourds et consommés au plus près de leur lieu de production consomment peu d’énergie grise. Le bois massif sera donc le grand gagnant, tandis que le parpaing et la brique seront les plus énergivores.

Construire une maison aujourd’hui tout en ayant un impact environnemental le plus faible possible n’est pas une tâche facile entre la nécessité d’une part de prendre en compte les enjeux énergétiques et environnementaux, et de l’autre, de ne pas sacrifier le confort. Les matériaux de construction traditionnels, connus depuis les millénaires, mais aussi les matériaux modernes les plus performants, sont là pour vous faciliter la tâche. Il suffit de les choisir avec soin !

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