Essais sur la conductivité thermique

LABexperts réalise deux types de détermination de la conductivité thermique des bétons :

• Méthode de la plaque chaude gardée
• Méthode par fil chaud

Méthode de la plaque chaude gardée

Dans le cas du béton ou de matériau de conductivité thermique équivalente, la mesure est réalisée sur un échantillon de taille 15 x 15 cm de surface, par 4 à 6 cm d’épaisseur. L’échantillon doit présenter une surface plane et régulière afin de garantir la précision de mesure.

Dans le cas de matériau de faible conductivité thermique (polystyrène, laine minérale, etc.), la taille de l’échantillon atteint idéalement 50 x 50 cm.

Dans le cadre de la production de béton structurel isolant (BIS), la marque NF Thermique demande une caractérisation initiale à l’aide de cette méthode. Le suivi de production peut quant à lui être réalisé à l’aide de la méthode par fil chaud.

Méthode par fil chaud

Deux échantillons sont nécessaires pour la réalisation de la mesure de la conductivité thermique par fil chaud. Les échantillons peuvent être cylindriques ou cubiques, à condition d’avoir une hauteur d’au moins 10 cm. Les échantillons doivent présenter deux surfaces opposées parfaitement planes, c’est pourquoi les échantillons cylindriques sont rectifiés, comme pour un essai de résistance à la compression. La méthode consiste à introduire une sonde très fine entre les deux éprouvettes. Cette sonde émet de la chaleur à l’aide d’un fil chaud. Un thermocouple, disposé à quelques centimètres de la source de chaleur, sur la même sonde, mesure la température. La conductivité thermique est déduite par calcul, en fonction du temps que mets la chaleur à atteindre le thermocouple, lui-même fonction de la résistance thermique du béton.

Qualité

Afin de minimiser l’erreur de mesure, il convient de soigner la confection des éprouvettes. Pour obtenir une surface sans bullage, il est conseillé d’utiliser des moules de pvc. Des moules peuvent être fournis sur demande. Chaque éprouvette doit être séchée, jusqu’à masse constante, avant essai. En effet, l’humidité contribue à augmenter la conductivité thermique.