Des briques aux alvéoles déformées pour mieux isoler du bruit

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Le dessin des cellules hexagonales multiplierait de 1 à 4,5 les propriétés isolantes d’une brique standard rectangulaire (60mm d’épaisseur) à proportion de la déformation verticale.

Des chercheurs de l’université polytechnique de Madrid ont formulé l’hypothèse que la déformation des cellules hexagonales d’une brique favoriserait une meilleure absorption du son. Une piste à creuser pour l’industrie briquetière…

Les propriétés thermiques et acoustiques de la brique employée en maçonnerie ne cessent de faire l’objet d’améliorations. Comparée à la brique pleine, la brique constituée d’évidements a apporté de nouvelles performances d’isolation à un matériau ancestral. Pour pousser plus loin la réflexion, une équipe de chercheurs de l’université polytechnique de Madrid (UPM) s’est penchée sur la configuration des cellules internes d’une brique alvéolée standard, afin d’étudier l’incidence de leur géométrie sur l’isolation phonique.

L’étude a été primée lors de l’édition 2014 de la Joint International Conference on Mechanical, Design Engineering & Advanced Manufacturing. Il en résulte que la modification de la forme de ces cellules - de rectangulaire à hexagonale - accroît l’atténuation acoustique de ladite brique. Ceci sans qu’il soit nécessaire d’en augmenter l’épaisseur, alors que, dans le principe, plus celle-ci est importante, mieux la brique absorbera le son, l’onde sonore diminuant à proportion de la longueur du trajet qu’elle doit parcourir.

Formes imbriquées

C’est donc sur la trajectoire de l’onde sonore et la manière dont elle peut être rallongée que les ingénieurs de l’UPM ont méthodiquement concentré leurs analyses graphiques. Ils se sont appuyés sur l’exemple d’une brique de 100 mm d’épaisseur, à l’intérieur de laquelle la propagation du son suivrait linéairement la diagonale formée par deux cellules rectangulaires placées à l’horizontale sur cette même distance. Ils ont d’abord montré que, comparativement, l’accolement de deux cellules hexagonales (offrant quatre sommets) allongeait le trajet de l’onde à 115,49 mm. De là, afin de définir la configuration susceptible de mieux ralentir la propagation de l’onde, ils ont multiplié les combinatoires : nombre et volume des hexagones juxtaposés dans la structure interne d’une brique ; orientation de leur positionnement par rapport aux faces externes ; variations de l’épaisseur de la brique (100, 70 et 60 mm). Plutôt qu’un nombre élevé d’hexagones, il s’avère que c’est leur disposition, conjuguée à un étirement vertical correspondant à une déformation de leurs angles allant jusqu’à 168°, qui augmente significativement la trajectoire ; et offre donc les meilleures propriétés d’isolation acoustique.
L’entreprise tolédane Roso s’est emparée de ces recherches, afin de mettre au point la brique Ceragran-H à cellules hexagonales, en se tenant néanmoins à une déformation modeste des angles. Or une brique dont les alvéoles seraient constituées d’hexagones non réguliers au lieu des traditionnels quadrilatères « pourrait présenter les capacités d’isolation de plus de quatre pavés standard », assure le professeur David Corbella. Ce dernier appelle les industriels à s’investir, en partenariat avec l’UPM, dans le développement de prototypes et la mise au point de buses spécifiques pour les machines extrudeuses, afin de vérifier par l’expérience les hypothèses de cette étude. Une démarche envisageable notamment dans le cadre du programme européen Horizon 2020.

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