Vieillissement hygrothermique d’un aérogel de silice, évolution des propriétés mécaniques en lien avec les changements de structure et de chimie

Abstract

Dans un contexte de réduction des dépenses énergétiques et des émissions de gaz à effet de serre (COP 21, plan climat), la rénovation des enveloppes thermiques du bâti est une étape indispensable (500 000 logements/an à rénover). Dans cette perspective, les superisolants thermiques (PIV, SIPA) viennent en appui des solutions conventionnelles (laine de verre/de roche, PSE, PU...). Ils présentent une faible conductivité thermique (3-20 mW/(m.K)) permettant d’isoler à moindre épaisseur, un atout indispensable en rénovation. Ces solutions, reposant majoritairement sur des silices nanostructurées (poudre ou aérogel), connaissent néanmoins deux freins à leur développement, le manque de connaissance sur la durabilité de ces matériaux et le prix des systèmes commercialisés. Du fait de leurs propriétés structurelles (200 m²/g < SSA < 850 m²/g ; porosité > 92%; nano-pores) et chimiques, ces silices sont susceptibles, dans certaines conditions d'exposition (T, HR), de subir un vieillissement thermo-hygrique pouvant éventuellement dégrader leurs propriétés fonctionnelles. Cette étude vise ainsi à comprendre les mécanismes propres aux vieillissements des silices afin d’optimiser les solutions.