Choisir ses matériaux

Pourquoi connaître les matériaux avant de concevoir

Le choix des matériaux irrigue toutes les étapes d’un projet de mobilier : la faisabilité de la conception, la fabrication et sa fiabilité, la sécurité et la conformité aux normes, le budget, la durabilité et les possibilités de réemploi ou de recyclage, jusqu’à l’esthétique et l’identité du projet. Cette connaissance se construit par grandes familles, selon la structure des matériaux.

On distingue ainsi les matériaux métalliques (métaux et alliages métalliques), les matériaux organiques ou polymères (d’origine animale, végétale ou synthétique), les matériaux minéraux ou céramiques (roches, céramiques, verres) et les matériaux composites, qui assemblent au moins deux de ces familles, non miscibles entre elles.

Les matériaux minéraux : roches, céramiques, verres

Les roches sont un matériau naturel, presque toujours solide, formé d’un assemblage de minéraux : granit, marbre, ardoise, quartzite, schiste ou calcaire en sont des exemples courants en agencement, chacun avec son grain et sa dureté propres.

Les céramiques et les verres comptent parmi les matériaux les plus anciennement utilisés par l’homme. Le verre, mélange de sable, de soude et de chaux porté à haute température, peut être clair, teinté ou traité pour gagner en résistance ; il se collecte pour être réemployé ou recyclé, même si cette seconde vie reste elle-même assez polluante. Les céramiques, comme la terre cuite, la faïence, le grès ou la porcelaine, sont dures, rigides, résistantes à la chaleur, à l’usure et à la corrosion, mais restent fragiles aux chocs.

Les métaux : de l’acier au bronze

Les métaux et leurs alliages sont de bons conducteurs de la chaleur et de l’électricité. L’acier doux est résistant et économique, taillé pour les structures portantes et les cadres. L’acier inoxydable résiste bien à la corrosion et garde un aspect brillant, aussi bien en intérieur qu’en extérieur. L’aluminium et le zinc sont légers, ductiles et recyclables, adaptés aux profils modernes. Le cuivre, le bronze (alliage de cuivre et d’étain) et le laiton (alliage de cuivre et de zinc) offrent des finitions décoratives haut de gamme, appréciées pour leur noblesse esthétique et leur bonne conductivité.

Les matériaux organiques : plastiques et ressources biosourcées

Les matériaux organiques sont issus d’êtres vivants, végétaux ou animaux, ou synthétisés à partir de dérivés du pétrole. Ils supportent rarement de fortes températures et sont, presque toujours, isolants thermiques et électriques.

Les plastiques n’existent pas à l’état naturel : ils sont synthétisés, puis moulés, extrudés ou étirés en film. On distingue les thermoplastiques, qui se ramollissent sous l’effet de la chaleur et peuvent être refondus et réutilisés, des thermodurcissables, qui subissent sous la chaleur une transformation chimique irréversible : une fois moulés, ils ne peuvent plus être déformés à nouveau.

À ces plastiques s’ajoutent des ressources biosourcées, issues de la biomasse végétale ou animale : le bois bien sûr, mais aussi la paille, le chanvre, le lin, le miscanthus, la ouate de cellulose ou la laine de mouton, mobilisés notamment pour l’isolation. Leur capacité à stocker le carbone absorbé par les plantes au cours de leur croissance leur donne un rôle croissant dans les démarches de construction bas carbone.

Le bois et ses dérivés

Le bois reste un matériau à part : sa constitution varie selon l’essence et l’origine géographique, chacune avec ses propriétés propres. Sensible aux variations d’humidité, aux insectes et aux champignons, il demande d’anticiper son comportement et d’appliquer les traitements préventifs adaptés à son usage, en intérieur comme en extérieur, en atmosphère sèche ou humide.

On distingue les essences indigènes, résineuses (pin, épicéa, sapin, mélèze, douglas) ou feuillues (chêne, hêtre, frêne, châtaignier, merisier), et les essences exotiques, dites tropicales, dont l’usage est encadré par l’écocertification : celle-ci limite la déforestation, combat le commerce illégal du bois et soutient le développement des pays producteurs.

Le bois se débite en pièces massives, avec des marges pour le corroyage et le rabotage, ou sous forme de dérivés, débités directement aux dimensions finies : contreplaqué, panneau latté, OSB, MDF, panneau de particules ou stratifié, chacun adapté à un usage propre, du support de coffrage au plan de travail, en passant par l’agencement intérieur.

Les matériaux composites, un assemblage ancien

Loin d’être une invention moderne, les matériaux composites remontent à l’Antiquité, quand Égyptiens et Mésopotamiens mêlaient déjà paille et terre crue pour bâtir des constructions durables. Un composite associe toujours une matrice, qui assure la cohésion et la forme de l’ensemble, et un renfort, qui en modifie les propriétés : fibres de verre, de carbone, de lin ou de chanvre, notamment.

C’est dans les années 1930, avec l’essor de l’industrie des polymères et des résines, que les composites modernes se généralisent, associés à des fibres de verre puis de carbone pour obtenir des matériaux à la fois résistants et légers. Cette force est aussi leur limite en fin de vie : matrice et renfort sont si intimement liés qu’il devient difficile de les séparer pour recycler chaque matériau isolément, ce qui explique pourquoi les composites se recyclent mal.

Les traitements de surface

Un matériau brut se travaille rarement seul jusqu’au bout : des traitements viennent modifier ses caractéristiques, en profondeur ou en surface. Sur les métaux, la galvanisation protège contre la corrosion en milieu humide, la peinture poudre et le laquage apportent une finition durable, et l’anodisation crée par voie électrolytique une couche à la fois protectrice et esthétique. Sur le bois, la lasure pénètre la matière tout en la laissant respirer, quand le vernis et la peinture créent une couche plus hermétique, protectrice mais qui nécessite un ponçage pour être rénovée.

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