Chanvre, un éco-matériau aux multiples usages

Dans du béton, de l’enduit, en isolation, en vrac ou en panneau, ou même dans de la peinture, le chanvre et plus particulièrement la chènevotte, partie ligneuse qu’on en détache, offre de multiples usages dans le bâtiment. C’est une plante à croissance rapide offrant des applications dans de nombreux domaines.

Le chanvre (Cannabis sativa L.), chanvre textile, chanvre industriel ou chanvre agricole est une variété de plante cultivée de la famille des Cannabaceae. Cette espèce est cultivée sur toute la planète pour ses ressources en matières premières : fibres (phloème), graines, chènevotte (partie ligneuse de l’intérieur de la plante ou xylème), molécules biochimiques d’intérêt pharmaceutiques. Sa culture est soumise à un encadrement juridique strict pour la différencier du cannabis.

On connaît surtout le chanvre, sous sa forme du cannabis, pour ses propriétés psychotropes, hallucinogènes et apaisantes. Mais à l’origine son usage était tout autre. C’est bien plus tard qu’on a découvert cette vertu  cause de d’un des trafics illégaux le plus pratiqué dans de nombreux pays.

Pour la petite histoire

cordage en chanvre

Le chanvre fut très largement utilisé par le passé et il côtoie l’être humain depuis le Néolithique. Ses fibres servaient à confectionner des vêtements en Chine 600 ans av. J.-C., en Europe au Moyen Âge, une vocation textile partagée avec le lin et la laine. Le chanvre, reconnu pour sa grande longévité dans l’eau, approvisionnait très largement la marine à voile en cordages et voiles. Il fournissait nombre d’équipements de travail (ficelle, corde) et d’extérieur (toile de tente). Il était aussi largement utilisé en linge de maison et habillement dans les couches populaires, sa fibre étant plus rustique que celle de lin.

Le chanvre a failli disparaître suite à l’essor de la machine à vapeur remplaçant la force motrice animale et éolienne qui, elle ,nécessitait des fibres végétales pour être utilisées (cordes, voiles). Les périodes de guerre et de conquête (ruée vers l’or…) ont maintenu temporairement un haut niveau de consommation de fibres de chanvre, mais le déclin était engagé.

Au début du XXe siècle, en Europe, les fibres de chanvre furent remplacées par le coton, originaire des États-Unis. La création du nylon porta presque le coup de grâce. Le chanvre se voit déclassé dans les cordages par cette fibre pour disparaître peu à peu en Europe, à l’exception de la France.

L’industrie du papier extra fin (papier à cigarette et billets de banque en particulier) relançera la culture du chanvre comme source de cellulose dédiée à l’industrie. Le chanvre renaît alors, avec des surfaces de l’ordre de 7 000 ha en France. Les graines sont commercialisées pour l’oisellerie et les appâts de pêche.

papier cigarette en chanvre bio

En 1938, le magazine américain Popular Mechanics, recensait plus de 25.000 produits  pouvant être faits à partir de chanvre !

L’essor des préoccupations environnementales, depuis la fin du XXe siècle, tend à stimuler le développement de filières chanvre, dans des domaines aussi variés que la plasturgie en automobile, la construction, la papeterie, le paillage en horticulture, la litière pour animaux, et la poussière, quant à elle, se recycle dans le compostage et la méthanisation.

Entre 2011 et 2015, les superficies cultivées en chanvre dans l’UE ont plus que triplé, passant de 8.000 hectares à 25.000 hectares, principalement du fait de la France (avec près de 11.500 ha cultivés en 2015). Suivent les Pays-Bas (1.500 ha) et la Lituanie qui a commencé ses cultures en 2013, mais atteint déjà plus de 2.000 ha. Les autres pays européens se partagent les 10.000 ha restant.

En France,  depuis 2014 grâce à un travail de fond de l’association Construire en Chanvre la France s’est dotée d’un texte, sous la forme de règles traditionnelles, qui régit la construction à base de chanvre, ce qui a permis decréer des synergies entre les territoires. Déjà trois régions pilotes sont structurées sur le territoire : Bretagne, Ile de France et Grand Est.

(sources 1, 2, 3, 4)

 

Les usages du chanvre en construction

chènevotte brute

La filière s’est donc structurée pour proposer une gamme de plus en plus fournie pour le bâtiment. Un label “Granulat Chanvre pour la Construction a même été mis en place pour assurer la qualité des ouvrages et répondre à des exigences concernant la stabilité de ses caractéristiques. Plus simple qu’une norme, ce label permet un retour d’expérience sur le suivi des caractéristiques des granulats de chanvre.

Organisés généralement en circuit court, le défibrage et le nappage ont lieu sur le même site et seules les fibres, soit 25% de la plante, sont utilisées pour fabriquer  la chènevotte, 55% de la plante, entre dans la composition d’enduits et de bétons, et les poussières restantes sont destinées au chauffage industriel.

La chènevotte en vrac

La chènevotte, correspond à la partie intérieure rigide de la tige. séparée de la fibre par défibrage. Elle ne subit, généralement, aucun traitement particulier (aucun additif ou produit de synthèse). La chènevotte est composée de petits copeaux rigides de chanvre d’une longueur inférieure à 3 cm.

Son usage :

La chènevotte s’utilise :

  • en mortier ou béton de chanvre, mélangé avec de la chaux, pour la réalisation d’isolation de sols ou de toiture, d’enduits muraux ou de banchage;
  • en tant qu’agrégat pour la fabrication de blocs avec un liant;
  • en vrac, pour le remplissage des cloisons ou l’épandage dans les combles.

Pour obtenir ces bétons ou enduits, on utilise la chènevotte en petites paillettes mélangées à de l’eau et à de la chaux dans une bétonnière ou dans un mélangeur spécial.

Pour plus d’information, les règles professionnelles d’exécution, les techniques de construction et les techniques de mise en oeuvre permettent l’assurabilité de la construction à base de mortiers et bétons de chanvre.

béton de chanvre projeté

Deux techniques de mise en oeuvre sont actuellement pratiquées :

  • manuelle : consiste à déverser entre deux banches le béton de chanvre ou au projeté traditionnel à la truelle
  • à la machine : consiste à projeter le béton de chanvre contre une banche ou directement contre un mur avec une machine adaptée. Les bétons de chanvre étant peu fluides, on utilise des machines de projection pour le béton (guniteuse) qui transportent le mélange liant-granulats sec en le propulsant par air dans des tuyaux, le mouillage s’effectuant peu avant la sortie de la matière.

L’enduisage des murs peut être réalisé au moyen de mélanges dont le dosage sera, de préférence, plus élevé en liants, afin d’obtenir une consistance fluide adéquate (onctuosité), au détriment toutefois des performances thermiques. Un granulat de chanvre plus fin contribuera également à une meilleure onctuosité ainsi qu’à un fini moins grossier.

Applications du chanvre-construction- cf cstc-be

Les briques et blocs de chanvre

Ces blocs sont réalisés à partir d’un mélange de chènevotte (majoritairement), de ciment ou chaux et d’eau pour fabriquer un mortier froid sous pression. Les blocs font leur prise et sèchent à l’air, sans cuisson ni étuvage.

Les blocs ne peuvent être utilisés en structure porteuse mais en isolant intérieur ou extérieur ou encore en cloison intérieure. Ils se montent à joints croisés avec un mortier de chaux et une truelle crantée spéciale.

Plusieurs fabricants se disputent le marché des bloc ou briques de chanvre avec chacun leurs  particularités :

Chanvribloc : bloc, mélange de chènevotte et chaux hydraulique naturelle, en 20 x 60 cm, d’une épaisseur de 10 à 30 cm, avec une résistance thermique de 4.61 m²K/W pour la plus large

gamme chanvribloc

[fiche technique chavribloc]

Chanvra : bloc porteur et isolant, mélange de chènevotte, chaux hydraulique naturelle et roche volcanique pouzzolane., en 30 x 60 cm, d’une épaisseur de 10 à 30 cm, avec une résistance thermique de 4.54 m²K/W pour la plus large

blocs de béton de chanvre Chanvra

Hestia : brique d’isolation acoustique et thermique fabriquée par cristallisation du chanvre et de chaux en 35 x 70 cm et d’une épaisseur de 10 cm, avec une résistance thermique de 4.8  m²K/W.

Hestia – bloc isolation phonique & thermique en chanvre

Biosys : bloc porteur et isolant, mélange de chènevotte et ciment naturel Prompt, en 60 x 30 x 30 cm, avec une résistance thermique de 4.8 m²K/W  (enduit 2 faces). Le montage est réalisé sans joint.

[fiche technique Biosys]

A noter la disparition de la société bretonne Easychanvre en 2014.

La laine de chanvre

Les fibres longues du chanvre très résistantes de la périphérie de la tige permettent d’obtenir d’excellents isolants en rouleaux ou en panneaux souples (laine de chanvre). Quel que soit le fabricant d’isolant à base de chanvre, on trouve toujours entre 10 et 20% de polymère pour lier les fibres naturelles entre elles.

4 fabricants se partagent le marché des laines de chanvre en France :

Laine de chanvre Biofib

Biofib’Chanvre (Cavac) : isolant fabriqué par nappage de fibres de chanvre, disponible sous forme de rouleaux ou de panneaux semi-rigides, il est principalement destiné à l’isolation thermique des bâtiments d’habitation (murs, toitures et planchers) en neuf comme en rénovation.

Les isolants de Cavac, baptisés « biofib» et « calin », sont composés à 44% de fibres de lin, 44% de chanvre, et 12% de polyester.

Disponible en épaisseur de 45 à 200 mm, sa résistance thermique peut atteindre 5 m²K/W. Sa densité est de 40 kg/m³ (Panneaux) et 30 kg/m³ (Rouleaux + P 200mm).

[Fiche technique Biofib]

Technilaine® de Technichanvre®

Technilaine® (de Techni-chanvre) : isolant obtenu par « effilochage » et « expansion » des fibres de chanvre, disponible sous forme de rouleaux ou de panneaux semi-rigides.

Technilaine® est composée de 85% de fibres de chanvre et de 15 % de liant synthétique stable, non émissif

On trouve Technilaine® :

  • En rouleaux (densité 25kg/m3) d’épaisseur : 45, 60, 80, 100, 120 mm
  • En panneaux (densités de 25 à 80 kg/m3) d’épaisseur : 45, 60, 80, 100, 120, 145, 200 mm

[Fiche technique Technilaine®]

 

 

Ouate de chanvre Fibranatur

Ouate de chanvre (Fibranatur) :

isolant en panneaux et rouleaux en chanvre (85 %) et fibres polyester (15 %) thermoliés, pour isolation thermique et phonique des combles perdus, rampants de toiture, murs, cloisons ou planchers.

Disponible en épaisseur de 45 à 140 mm pour une résistance thermique maximale de 3,5  m²K/W  pour une densité à 40 kg/m3

[Fiche technique FibraNatur]

Valnat chanvre de Valtech

Valnat chanvre (de Valtech Industrie) : isolant en panneau composé de 90 % fibres végétales (chanvre majoritaire) et de 10 % polyester (± 2) disponible sous forme de panneaux semi rigides de 40 kg/m3, de 45 à 200 mm d’épaisseur.

[Fiche technique Valnat chanvre]

Laine en vrac

On voit apparaître des propositions de laine de chanvre en vrac mais nous en sommes, pour le moment, aux prémices. Il semblerait que, compte tenu de la longueur des fibres et de leur résistance, la technique soit assez difficile à maîtriser et doive donc, pour le moment, être réservée aux professionnels disposant d’un équipement adéquat.

La Préfabrication

Des panneaux, de la Maisons Naturelles En Béton De Chanvre, baptisés Néochanvre, sont préfabriqués en usine, avec un béton léger en façade (16 à 18cm), et le béton de chanvre comme isolant intérieur (25cm). Plus léger qu’un panneau traditionnel, ces modules permettent d’alléger les fondations de l’édifice et peuvent être utilisés en élément porteur pour les maisons individuelles et également pour des immeubles de quelques étages (R+5 maxi). Les dimensions standards des panneaux : de 7-8 m de long, 3 m de hauteur et 43 cm de large. Il est possible d’incorporer des pièces noyées ou des gaines pour les pièces techniques.

* nous n’avons pas trouvé de site internet de la société, mais elle semble encore en activité

Une vidéo de présentation du panneau Néochanvre

 

En marge de ce type de panneau, des matériaux composites (fibres courtes introduites dans un polymère) pour profilés de fenêtres et planchers de terrasse, font leur apparition.

Le cas des fabrications locales

Sous l’égide d’associations régionales, comme Chanvre d’Auvergne ou Ecochanvre, parfois avec le soutien des régions ou des départements ou d’autorités agricoles, de nombreux agriculteurs produisent du chanvre. Ces matériaux sont généralement broyés, voir défibrés via des équipements spécifiques mobiles, loués pour selon les besoins ou disponibles via des systèmes de CUMA d’équipements collectifs.

Parfois le broyage se réduit à un passage dans une ensileuse à maïs. Ces productions se commercialisent au plus proche sous forme de circuit court. Leur utilisation se résume, le plus souvent, à une fabrication de béton pour dalles ou murs banchés. Si le cycle est bien maîtrisé, les résultats sont tout à fait satisfaisants.

Les qualités techniques du chanvre

D’une densité moyenne en vrac proche de 100 kg/m3, la chènevotte jouit d’une bonne résistance thermique et d’une faible conductivité thermique qui lui confèrent de bonnes capacités isolantes. Non toxique et agréable à travailler, le béton de chanvre, une fois sec, montre une bonne résistance à l’eau.

Les mortiers et bétons de chanvre, de porosité ouverte, atteignent une excellente inertie thermique, de bonnes performances d’isolation phoniques et des qualités remarquables de régulateur hygroscopiques répondant aux attentes de la construction et de la rénovation.

Egalisation chanvre -BD-Cnavre

Une fois mélangée à de la chaux,  la chènevotte bénéficie d’une sorte de minéralisation, ce qui lui confère ses qualités fongiques et anti parasitaires. Et comme le chanvre ne contient pas d’albumine, les insectes ne s’y attaquent pas.

Le béton de chanvre peut également être utilisé pour la rénovation de maisons à colombages (ou pans de bois)  en remplacement des torchis traditionnels.

Pour un mur de 30 cm, enduit de part et d’autre à la chaux, des tests de résistance au feu ont été réalisés par différents organismes, et montrent une stabilité au feu du mur lui permettant d’obtenir un classement dans la catégorie française M0, incombustible, aux côtés des pierre, brique, ciment, tuiles, béton, verre, laine de roche, …

Dans un test de mise au feu du béton de chanvre pendant une durée de 24h, effectué dans le Centre de Recherche et Développement Arago, on a pu constater que le feu ne se propage que très lentement dans le béton de chanvre. De plus, le feu n’engendre pas de chute de débris enflammés, et les fumées occasionnées sont très faibles.

L’ATEX réalisée par le CSTB classe le béton de chanvre enduit dans la résistance au feu avec les valeurs suivantes : E 90 (résistance au feu 90 min) et EI 90 (résistance et isolation au feu 90 min).

Le béton de chanvre permet d’avoir des parois perspirantes et donc, permettrait d’éviter le coût d’installation de systèmes complexes d’aération qui poseraient aussi de sérieux problèmes lors de l’entretien à venir.

Sur ce point, il faut noter que cette affirmation ne tient compte, pour le renouvellement d’air, que de sa teneur en vapeur d’eau, faisant ainsi fi des autres sources de pollutions, notamment les COV. Ne pas prévoir de système de renouvellement d’air peut engendrer un non respect de la législation dans ce domaine.

Enfin, les blocs de chanvre nécessitent 4 fois moins d’énergie lors de leur production que la brique de terre cuite alvéolée et 3 fois que le béton cellulaire.

Les défauts du chanvre

La transformation (défibrage et dépoussiérage) de la chènevotte est quelque peu énergivore, toutefois on peut valoriser un grand nombre de ses sous produits. Les bétons de chanvre demandent aussi une consommation d’eau importante.

Si l‘un des grands atouts du béton de chanvre est sa respirabilité, sa principale faiblesse est son caractère hydrophile. D‘où la nécessité d’être particulièrement vigilant sur certains détails techniques, comme les pieds de murs ou l‘isolation sous le dallage.

coulage de dalle en béton de chanvre

Certains fabricants ajoutent dans leur béton de chanvre des liants autres que la chaux aérienne ou hydraulique ou de pouzzolane, comme le sable, le plâtre, les cailloux ou galets mais il s‘agit d‘une démarche non validée et déconseillés par l’AQC. En fait, il est très difiicile de maîtriser les variations de performances de ces mélanges. Et au final, il n’y a aucune garantie d‘atteindre les performances demandées.

Pour avoir un matériau porteur, il faudrait augmenter significativement la part de liant, ce qui retirerait par la même occasion les qualités isolantes et respirantes du béton de chanvre.

Sa résistance modérée à la compression (Rc=2MpPa), du fait de sa porosité ne permet pas de proposer des solutions industrialisées de béton de chanvre porteur seul. Le mur est porté par une ossature en bois ou en béton traditionnel, le béton de chanvre remplit les façades. A noter que les ossatures bois traversantes sont à proscrire dans les constructions neuves.

[Voir l’étude de compression du chanvre]

A titre d’exemple, en 10 cm d’épaisseur, un mètre carré de laine de chanvre coûte 15 euros, et 17 euros pour des panneaux. Un mètre cube de béton de chanvre coûte environ 500 euros, soit cinq fois plus que pour du béton traditionnel, sauf que ce dernier n’est pas lui même une partie de l’isolation.

Une fois les murs extérieurs secs, ils doivent être durablement protégés des intempéries par un enduit, essentiellement à base de chaux.

Le chanvre n’est pas facile à couper lors de la pose. Il nécessite des outils adaptés.

Construction neuve en béton de chanvre – Db-Chanvre

 

A noter : de nombreux acteurs de la filière se plaignent de la non-évolution, ou tout au moins évolution trop lente à leur goût, des règles de mise en œuvre. Pourtant le principe même des règles de mise en œuvre est de permettre cette évolution, contrairement à des documents techniques unifiés qui, eux, figent des principes et systèmes.

 

URBITERRE – Etienne Gentil Isolation d’une maison ossature bois en béton de chanvre

Sources :

Construire-en-chanvre.fr

L’Association des Chanvriers en Circuits Court

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En savoir plus sur le chanvre avec Wikipedia

 

 

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Pascal Faucompré
Editeur et Rédacteur en chef de Build Green, le média participatif sur l'habitat écologique et pertinent. Passionné par le sujet de l’éco-construction depuis 2010. Également animateur de nombreux réseaux sociaux depuis 2011 et d'une revue de web sur : Scoop.it

2 réflexions sur “Chanvre, un éco-matériau aux multiples usages

  1. Bonjour Pascal,

    Je suis intimement convaincu que le chanvre est une solution qui va bien au delà du simple Build Green. Cette plante est tellement étonnante et les débouchés tellement importants. C’est très bien d’avoir fait cet article qui explique ce que le chanvre peut apporter.

    En espérant que notre ministre de l’écologie puisse se saisir de ce sujet durant le quinquennat ….

    • @Yannick : merci, mais il faut aussi prendre en compte certains des défauts du matériau, et notamment le fait que sa transformation demande des besoins en énergie non négligeable, ainsi que la nécessité d’ajouter des liants dont le bilan carbone n’est pas non plus excellent. C’est une des solutions à étudier en fonction de chaque cas, mais pas forcément la meilleure 🙂

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