Propriétés effectives thermiques d’un bio-composite à base de tournesol

Abstract

Ce papier présente la modélisation des propriétés effectives thermiques des biocomposites à base de granulats végétaux de tournesol en utilisant la méthode d’homogénéisation numérique. La prédiction des propriétés effectives est très importante à la fois pour l’optimisation des mélanges de ces matériaux et l’étude du comportement des parois dans le cadre d’une rénovation thermique des bâtiments. Le volume élémentaire représentatif et la forme des hétérogénéités ont été choisis pour décrire la microstructure complexe des matériaux biosourcés étudiés. Une méthodologie d’homogénéisation par plusieurs étapes est proposée pour prendre en compte la fraction volumique très importante des granulats végétaux faisant de la matrice une phase de fraction faible enrobant partiellement ces granulats. Les biocomposites à base de terre crue et de granulats de tournesol étudiés montrent une forte porosité intergranulaire difficile à quantifier pour la prendre en compte dans la description de la microstructure. Il s’agit de trois mélanges développés pour l’isolation thermique des bâtiments : terre-crue écorce de tournesol, terre-moelle de tournesol, et terre-mélange écorce moelle. La comparaison des résultats numériques et expérimentaux a mis en évidence, la capacité de l’approche numérique à prédire la conductivité effective des biocomposites et les limites de l’approche à reproduire la microstructure de cette nouvelle génération de matériaux.