Etudes en cours

Face aux évolutions économiques et environnementales du marché, les fabricants de produits de terre cuite doivent relever de nouveaux défis :

- augmentation continue du coût de l'énergie
- réduction des émissions de CO2 dans le cadre des accords de Kyoto,
- amélioration constante de la performance des produits.

Dans ce contexte, produire des briques à perforations verticales en repoussant les limites des tessons de terre cuite d'une porosité ouverte de 35 '36 à 50 %, tout en conservant les propriétés mécaniques et thermiques des produits, devient une solution optimale aux nouvelles contraintes technico-économiques du marché.

A travers une étude menée sur deux ans en collaboration avec le GEMH de I'ENSCI - les différentes possibilités de transposer,en remplacement des porosants actuels (sciure et papier),des porogènes aujourd'hui utilisés dans d'autres industries - il s'agissait notamment de tester des additifs tels que la cellulose, le chanvre, ou encore les rétenteurs d'air.

Projet BRIQUEBOIS

Après son installation sur Ester (Limoges) en 2006, afin de se rapprocher du Pôle de Compétitivité Céramique, le CTMNC a décidé de collaborer à la plateforme technologique Bois Construction d'Egletons. Cette collaboration répond d'abord à la volonté pour le Centre de mutualiser certains moyens de caractérisation des matériaux, ensuite de développer des projets communs associant deux matériaux emblématiques du Limousin : le bois et la céramique.

La collaboration se décline autour de 3 projets - ayant pour thématique commune, la compréhension des transferts thermo-hydriques et l'utilisation de la double enceinte climatique d'Egletons- :

- la certification des performances thermiques de murs en terre cuite

- la caractérisation des performances thermo-hydriques des briques de terre crue qui ont comme le bois la capacité de réguler l'humidité de l'habitat

- l'étude de murs composites bois/terre crue et la recherche de solutions aux problèmes de dilatation différentielle entre ces deux matériaux

 en savoir plus : Pôle Européen de la Céramique

Projet Européen DIDEM :
Amélioration des performances du séchage des Tuiles et Briques

Le projet DIDEM est soutenu par le programme LIFE Environment de la Commission Européenne.
http://ec.europa.eu/environment/life/

Titre : Démonstration d’un procédé innovant de séchage des tuiles et briques permettant la récupération et la réutilisation de la vapeur de condensation afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Ref : LIFE05 ENV/F/000082
Date de démarrage: 1er novembre 2005
Durée : 39 mois
Budget : 501 k€
Subvention : 150 k€

Participants :
      CTMNC : Centre technique industriel
* Promotion de techniques innovantes
* Amélioration de la qualité des matériaux de construction

      CERIC : industriel
* Conception et réalisation d’équipements
* Construction d’usines pour la fabrication de matériaux de construction en terre cuite.

      ENSCI : école d’ingénieurs
* Formation d’ingénieurs
* Amélioration des connaissances théoriques

Contexte/Objectifs
Le secteur des tuiles est des briques est en progression de plus 2% par an depuis les années 90. Le secteur consomme beaucoup d’énergie pour le séchage et de grandes quantités de CO2 sont émises. Afin de contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le cadre du protocole de Kyoto, une réduction de 30% des rejets est nécessaire pour le secteur.

Les objectifs du projet sont :
* Développement d’un nouveau procédé de séchage des tuiles et briques
* Récupération et réutilisation de la vapeur d’eau
* Réduction des émissions de CO2 et de la consommation d’énergie

Résultats attendus
* Réduction de 30% des émissions de CO2 du séchage (8% pour le procédé de fabrication),
* Réduction de la consommation d’énergie de 30 %,
* Condensation de l’eau d’évaporation des effluents,
* Réduction des émissions de NO2 et CH4.

Le principe
Utilisation de la chaleur latente de condensation de la vapeur d’eau des effluents gazeux comme source principale d’énergie.

Le projet se déroule en deux étapes :
* Échelle laboratoire: conception de la cellule, prototype laboratoire, validation des paramètres,
* Développement à l’échelle industrielle et démonstration.

Contact au CTMNC: Mr Patrick Perrin : p.perrin@ctmnc.fr

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En savoir plus :
-> Présentation générale du projet (pdf, 260ko)
-> Rapport de vulgarisation (pdf, 744 ko) - version française version anglaise
-> Brochure du projet (extrait de la brochure Enviropea) (pdf, 40ko)
-> Présentation au Pôle Européen de la Céramique - Poster (pdf, 1,20mo)

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Les phénomènes de gel-dégel dans les matériaux à base de terre cuite et les conséquences sur leur durabilité. Expériences et modélisation.

Thèse soutenue le 12 Décembre 2005 par Georges Wardeh

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Etanchéité des couvertures : la modélisation numérique pour décrire les mécanismes de fuite (thèse en cours)

La problématique de la perte d’étanchéité des couvertures fait l’objet d’études expérimentales en souffleries depuis de nombreuses années .

Ces essais sur maquette permettent de quantifier les performances des produits vis-à-vis de la concomitance vent/pluie ; Cependant aucun outil n’existe pour prédire le comportement des nouveaux modèles de tuiles.

Un travail de thèse en collaboration avec le CSTB de Nantes a développé un outil numérique 2D permettant de prédire, à partir de la géométrie de la tuile, la dépression dans le comble à partir de laquelle les mécanismes de fuite entrent en jeu.

Modélisation du comportement au feu des murs en maçonnerie – Optimisation et prise en compte des incertitudes (thèse en cours)

The Duong N’Guyen, en collaboration avec le Laboratoire de Mécanique (LaM) de l’Université de Marne-La-Vallée, étudie la variabilité des comportements au feu des produits de terre cuite à perforations verticales ou horizontales.

Modélisation des paramètres de comportement acoustique (Thèse en cours)

Depuis début 2008, Gary Jacqus , dans le cadre sa thèse, étudie le comportement acoustique des matériaux alvéolaires en terre cuite.

En collaboration avec le laboratoire PHASE de l’Université Paul Sabatier de Toulouse et du CSTB (antenne de Grenoble), l’étude vise à obtenir un modèle permettant de décrire le comportement acoustique des parois constituées de briques alvéolaires.

Traitement du verdissement des tuiles ( Thèse en cours)

Depuis le 1er octobre 2006, Marielle Fassier poursuit une thèse sur la mise au point de traitement correcteur du verdissement des tuiles de terre cuite.

Réalisée en collaboration avec le GEMH de l’ENSCI, l’étude porte sur la recherche de l’applicabilité de l’effet dit « lotus » à la terre cuite par le développement d’une rugosité spécifique par une texturation micromécanique ou nanométrique, ainsi que sur un revêtement photocatalytique par dépôt d’anatase.

Ses travaux ont obtenu un financement de la région Limousin qui a permis d’équiper en 2007 un laboratoire (incluant un banc de verdissement accéléré, un spectrophotomètre et un four de cuisson) dans les locaux de l’antenne du CTMNC à Limoges (Technopole Ester).

Le CTMNC a passé une convention avec le laboratoire Géosciences Rennes 1 pour une thèse de doctorat portant sur l'identification de la pierre naturelle de construction. Cette étude menée par Claudine Malfilatre, sur 3 ans a pour but la mise au point d'une méthodologie analytique fiable et reproductible pour établir une sorte de carte d'identité des pierres et de la carrière, permettant ainsi une reconnaissance et une traçabilité optimale.
La thèse concerne les granits, les calcaires et les grès.