Parmi ses multitudes possibilités, le chanvre est utilisé notamment dans la construction avec sa filasse (écorce) pour faire de la laine et avec sa chènevotte (le cœur de la tige) pour faire du béton de chanvre.
Une fois la chènevotte mélangée avec de la chaux (calcaire chauffé en poudre hydraté), un peu de pouzzolane (argile cuite en poudre) et de l'eau ont obtient le béton de chanvre.
À noter que le béton de chanvre est principalement composé de liant et de chanvre selon les proportions suivantes (en masse) :
- 55 à 75 % (de la masse totale) de liant (de rapport 1 pouzzolane et 4 chaux, c'est-à-dire que dans le 65% (ex.) de liant il y a 75% de chaux (calcaire chauffé, aérienne hydraté) et 25% de pouzzolane (résidus de verre recyclée chauffé, c'est notre sorte de pouzzolane au Québec)
- 25 à 45 % (de la masse totale) de chanvre (qui est en faite la chènevotte, le coeur de la tige de la plante)
Les proportions varient en fonction de l'application, exemple pour le remplissage standard d'un mur on retrouve souvent 60-65% liant et 35-40% chènevotte.
Il existe de nombreuses recettes qui diffères aux niveaux des propriétés obtenues afin de convenir à différentes applications (sable de ponce / pouzzolane, sable de marbre, plâtre gros, etc.).
Le type de chaux (origine et taux d'hydratation) utilisé modifie également la recette. De plus, certains distributeurs fournissent de base leur chaux avec des additifs déjà incorporés.
Le béton de chanvre est non structurant, il ne peut donc être considéré structurel sans ossature, il sert de remplissage aux murs porteurs.
Ses propriétés sont impressionnantes :
- Matériel naturel / biosourcé, non toxique / sans émanation;
- Régulation naturelle de l'humidité / perspirant;
- Équilibre entre un isolant et une masse thermique;
- Résistant au feu;
- Grande durabilité (à vie - plus de 100 ans);
- Inerte / stable;
- Anti ‘’vermine’’ (souris, fourmis, etc.);
- Antifongique, antibactérien et hypo-allergène (aucun développement de moisissure / champignons);
- Régulation naturelle du taux de CO2 intérieur (purifie l’air intérieur en l’assainissant et en captant jusqu'à 35 kg de CO2 par m2 de mur sur toute sa durée de vie);
- Bilan carbone négatif à son application;
- Atténuateur de champ électromagnétique;
- Ne s’affaisse pas avec le temps et solidifie plutôt les murs une fois séché;
- Augmente en résistance avec le temps;
- Matériel récupérable lorsque remixé avec de l'eau;
- Matériel biodégradable lorsqu'en contact avec de la matière active en compostage.
La valeur isolante (résistance thermique R - impérial) du béton de chanvre est d'environ R-2.3/pouce. Un mur de 12' a donc une résistance thermique d'environ R-27.
Toutefois cette valeur n'est pas représentative de l'ensemble de son efficacité qui comporte plusieurs facteurs.
Tel que le mentionne cette étude Française, les transferts couplés de chaleur et d'humidité dans les murs de béton de chanvre permettent de réduire jusqu'à 70% le besoin en chauffe (dans le cas d'un bâtiment très performant thermiquement) : https://www.cerema.fr/fr/actualites/performance-energetique-batiments-etude-beton-chanvre?fbclid=IwAR24KLjd_oXaknGD14XXEwamWlBuB0AluRbZS4PbcZkTJC7Ge4BAn25l1ao
Selon cette étude, le béton de chanvre se comporte énergétiquement comme un isolant R-2.7/pouce, donc avec un mur de 12' on obtient plus autour de R-32.
Ce qui est plus représentatif de son efficacité isolante, mais encore loin de sa représentation en termes de confort ressenti (régulation de l'humidité et relâchement de l'énergie).
En effet, le béton de chanvre bénéficie d'un effet de changement de phase de l'eau lors de sa régulation de l'humidité ce qui procure une énergie supplémentaire. De plus, sa capacité d'emmagasiné par sa masse thermique et d'isoler permet de ralentir considérablement la vitesse de transfert de température d'un côté à l'autre du mur (déphasage thermique). Ce qui procure une grande résistance au changement de température lors de perturbation de l'équilibre thermique (inertie thermique).
Cette régulation naturelle sur l'air intérieur (humidité, CO2, température, etc.) procure au béton de chanvre une valeur inestimable.
Environ 6 à 7 fois plus léger que le béton traditionnel (2600 kg/m3), sa mise en œuvre se voit simplifiée par sa légèreté (environ 400 kg/m3 dépendamment du mélange et de la chaux, habituellement environ 30% de chènevotte - 100 kg/m3 et 70% de chaux - environ 550 kg/m3, très variable selon l'origine et son hydratation).
Résistance en compression moyenne de moins de 1 MPa, à titre comparatif, le béton de trottoir a 32 MPa.
Le béton de chanvre est utilisé de plusieurs manières, notamment :
- Dans l’enveloppe du bâtiment comme remplissage des murs :
Les bétons de chanvre pour les murs ont habituellement des masses volumiques d’environ 400 kg/m3 et une conductivité thermique de l’ordre de 0.085 W/m·K.
- En isolant de toiture :
Il est possible d’isolation une toiture en béton de chanvre, c’est-à-dire plutôt en chanvre stabilisé. Pour ce faire, le mélange doit être très faiblement dosé en chaux pour favoriser une masse volumique plus légère, soit d’environ 220Kg/m2.
- Isolant intérieur de mur de sous-sol :
Aussi excellent pour les rénovations de sous-sol qui peine à gérer l’humidité et la moisissure.
- Mur mitoyen entre l'habitat et une serre connexe :
Le mur mitoyen entre l'habitat et la serre adjacente est fait d’une ossature ‘’noyée’’ dans le béton de chanvre… Le bois, étant recouvert par ce matériau, devient protégé des éventuels problèmes de moisissure et champignons.
- Composition de tout mur nord de serre :
Le mur Nord des serres en climat nordique a tout avantage à être un mix entre un isolant et une masse thermique. Quoi de mieux que le béton de chanvre pour remplir ce besoin. Il saura en plus aider dans la régulation de l'humidité.
L'application du béton de chanvre sur la maison peut se faire principalement de 3 manières:
- Bâchage (avec des coffrages) et compacté légèrement au pilon manuel, pour remplissage de tout type, prend un certain temps en chantier avec une bonne équipe (4 à 7 personnes);
- Projeté (giclé avec une machine à projection), ce qui peut être utile dans les rénovations sur des vieux murs de sous-sol ou autre. Cette méthode a le désavantage d’avoir une certaine difficulté d’atteindre une homogénéité du mélange dans la machine, en plus d’avoir des pertes par éclaboussure.
- En bloc de béton de chanvre, beaucoup de possibilités, dépendamment de la forme du bloc et des applications, idéalement à appliquer avec un mortier de chaux, style maçon. Cette méthode a le désavantage de prendre beaucoup d’espace et de temps pour la fabrication des blocs et leurs entreposages pour séchage. Son délai de séchage est d’environ 1 mois.
Il y a aussi la 4e option des murs PREFAB en béton de chanvre.
Le mélange du béton de chanvre lorsqu’il est appliqué en bâchage (coffrage) peut se faire de différentes manières :
- Avec une bétonnière : Différents modèles existent, du plus petit au fournisseur du coin jusqu’au camion.
- Avec un malaxeur planétaire : Le meilleur moyen selon nous, le plus accessible et mieux adaptée pour différent travaux.
- Avec un godet malaxeur : Qui s’installe sur une machine qui a un bras adapté à recevoir cet appareil. Fonctionne sur plusieurs machines, tel qu’une pelle mécanique, tracteur, rétrocaveuse (pépine), chargeuse, chariot télescopique, etc.)
Les points faibles du béton de chanvre :
- Ne peut être utilisé sous terre, car le béton de chanvre est composé en partie de matière organique qui se détériore en contact avec le sol naturel et l’eau souterraine.
- Son caractère hydrophile (qui se dissous dans l’eau stagnante) demande d’être particulièrement vigilant sur certains détails techniques, comme les pieds de murs ou l‘isolation sous le dallage.
- Sa non-portance fait en sorte qu’il ne peut être utilisé sans ossature (sensiblement comme le béton traditionnel). Pour avoir un matériau porteur, il faudrait augmenter significativement la part de liant (ciment), ce qui enlèverait ses qualités écologiques, isolantes et respirantes du béton de chanvre.
- Sa faible résistance à la compression (Rc = 1 à 2 MPa). Sa porosité ne permet pas de proposer des solutions industrialisées ou commerciales tout usage comme le béton traditionnel.
- Nécessite une quantité d’eau considérable pour son mélange lors de sa fabrication (environ 50% en poids de la recette, dépendamment de l’humidité initiale des autres matériaux).
- L'utilisation de la chaux durant sa fabrication nécessite des mesures de protection individuelle.
Son coût est encore élevé du fait que la ressource première (chènevotte) est encore peu utilisée et donc cultivée / transformée.
En 2024, on parle d'environ 17$ par pied cube de béton de chanvre. Ce prix est seulement pour le matériel, donc excluant le coût de la main-d’œuvre.
La production locale ne se faisant plus depuis environ 2019 suite à la faillite de l'entreprise Agrofibre, nous importons de l'Ouest Canadien, de France et des États-Unis.
Un procédé non durable, dont quelques groupes de personnes au Québec s'affaire à remédier en ramenant la production locale.
Les points positifs financièrement :
L'avantage avec le béton de chanvre c'est la simplicité de composition du mur.
Premièrement, il remplace le coût de l'isolant et avec ce type remplissage de mur, on délaisse plusieurs autres composantes :
- la membrane pare-vapeur côté intérieur,
- le gypse,
- le tirage de joints,
- les moulures, la peinture
- la finition qui n'en finit plus de finir...
Et donc beaucoup de temps et d'argent!
Le rapport qualité / prix de ce matériau redevient donc intéressant et certainement une option à considérer!
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