Laine de roche

La laine de roche se présente sous de nombreuses formes : flocons, produits lamellaires, bourrelets sous forme de corde contenue dans une gaine tressée, laine en coussin, bourre, bloc, segment, rouleaux, panneaux semi-rigides et rigides, nus et revêtus, panneaux mono et double densité, complexes d’isolation, pour tous les types d’ouvrage (maisons, logements collectifs, bâtiments administratifs et tertiaires, bâtiments commerciaux, industriels et de stockage) et pour toutes les applications (toitures-terrasses béton et acier, bardages, combles perdus et aménagés, murs périphériques par l’intérieur et par l’extérieur, sols et planchers, cloisons et gaines techniques, cheminées).

Il en existe au moins deux définitions techniques^[1] :

• Norme NF B 20-001 : « Ensemble de fibres en matière minérale amorphe, de consistance laineuse, et obtenues normalement à partir de laitier, de roche ou de verre »^[1].
• 1re adaptation du règlement CLP (règlement (CE) n° 790/2009 du 10 août 2009) : « Fibres (de silicates) vitreuses artificielles à orientation aléatoire et dont le pourcentage pondéral d’oxydes alcalins et d’oxydes alcalino-terreux ([Na2O] + [K2O] + [CaO] + [MgO] + [BaO]) est supérieur à 18 % »^[1].

La laine de roche minérale manufacturée aurait pour origine l'observation des cheveux de Pélé, longs filaments formés par la lave du volcan Kīlauea (archipel d'Hawaï)^[2].

La laine de roche a des propriétés :

• d’isolant thermique, grâce au grand nombre de cellules d’air concentré dans sa structure ;
• d’isolant phonique et d'absorbant acoustique, grâce à sa structure ouverte et enchevêtrée, qui absorbe et dissipe naturellement l’énergie des ondes sonore ; par exemple pour lutter contre les bruits aériens, les bruits d’impacts ou les bruits d’équipements ;
• de résistance au feu, et donc de protection contre l'extention d'incendies. Pour le critère de comportement au feu, la laine de roche nue bénéficie de l’Euroclasse A1, la meilleure performance dans la classification européenne des produits de construction. Elle a une bonne résistance à la température (jusqu’à 600 ou 800 °C), mais ses liants se dégradent à une température supérieure à celle de leur polymérisation (environ 200 °C)^[1]. Par rapport au polystyrène ou au polyuréthane, elle ne dégage que peu de fumées toxiques (combustion de sa résine)^[3] ;
• de matériau hydrofuge. La laine de roche est rendue hydrophobe par une huile qui rend sa structure non capillaire, mais en laissant passer la vapeur d’eau ; elle n'est pas dégradée par les infiltrations de pluie ou de neige^[4] : l'eau ruisselle à sa surface ;
• de résistance à la putréfaction (essentiellement minérale, elle n’est pas propice au développement des microorganismes) ;
• de résistance aux termites et autres arthropodes. Matériau d’origine minérale, la laine de roche n’apporte aucune nourriture aux insectes. C’est une barrière naturelle contre le développement des colonies de termites^[4] ;

Les laines minérales présentent un effet de tassement avec le temps qui réduit leurs propriétés isolantes. Cet effet dépend du sens de la pose (horizontal, vertical ou en pente), du type de fixation (coincée entre chevrons ou fixation mécanique) de présence ou non d'humidité, du type d'isolant employé (les panneaux rigides sont "stables", contrairement aux rouleaux souples ou aux flocons).

Les laines minérales de roche sont certifiées par l’ACERMI^[5].

Permettant l'aération et laissant passer l'humidité et les sels minéraux et nutriments, la laine de roche est également utilisée comme substrat dans les cultures hydroponiques (cultures hors-sol^[6]), par exemple pour des fleurs à partir des années 1980 (ex : rosier^[7], gerbera^[8]… ou pour des produits alimentaires (tomates ou concombre^[9] industrielles ou fraises sous serre par exemple).

De manière expérimentale, la laine de roche hydrophile (broyée) a été testée en sylviculture en complément du paillage comme substrat destiné à améliorer la rétention en eau du sol en culture forestière (sur chêne sessile [Quercus sessiliflora Salisb.] sur sol brun eutrophe^[10]), mais son usage hors du secteur du bâtiment s’est révélé peu probant.

Afin d'éviter les phénomènes de condensation dans l'isolant (en cas d'isolation par l'intérieur ou entre chevrons), la pose d'un pare-vapeur continu est nécessaire^[11].

La laine de roche est principalement issue du basalte, une roche volcanique noire présente dans de nombreuses régions du monde, ou de laitier métallurgique issu de hauts-fourneaux de l'industrie métallurgique, un matériau basique qui produit une laine plutôt utilisée pour l'isolation par flocage^[12],[13], intéressant à la fois par sa composition chimique et par le fait que ce produit, qui est calciné, libère moins de gaz à effet de serre lorsqu'il est chauffé pour être fondu.

Elle est obtenue par fusion dans un four chauffé au coke, appelé cubilot, à 1 460 °C. Le matériau liquide qui en sort a l'aspect d'une lave de basalte qui est centrifugée, soufflée ou extrudée et étirée. Le filage en cascade donne des fibres amorphes vitreuses, généralement de diamètre moyen pondéré en longueur de 2,5 à 4,0 μm et une longueur allant jusqu’à 2 mm (mais possiblement jusqu'à plusieurs centimètres, selon le procédé de fabrication^{[14],[15],[16]}.

Dès leur constitution, les fibres sont enrobées d'un liant oragnique (3 à 5 % en moyenne) constitué d'une résine phénolique de type formol-phénol ou uréeformol-phénol, ou d'une résine acrylique ou parfois de liants à base de polysaccharides pour assurer la cohésion du produit ; on y ajoute une huile minérale d'imprégnation (moins de 1 % du poids) qui supprime la production de poussière et rend le produit hydrophobe, puis un passage en étuve active la polymérisation de la résine pour rendre le produit stable^[1].

Les fibres des laines de roche sont beaucoup plus épaisses que celles de l’amiante, elles se cassent en travers et non en fibrilles fines ; et elles sont éliminées plus rapidement par l’organisme. Les fibres courtes et épaisses (> 4 µm) peuvent toutefois provoquer des irritations de la peau, des yeux et des voies respiratoires, surtout en début d’exposition, et parfois des urticaires ou eczémas liés aux additifs (résines, formol, métaux) selon l'INRS (2013)^[1].

Toujours selon l'INRS, les risques d’exposition les plus élevés apparaissent lors des travaux en vrac ou de retrait, tandis que les produits compacts génèrent peu de fibres en suspension^[1] ; les fibres peuvent alors pénétrer les voies respiratoires, atteignant le poumon profond (alvéoles pulmonaires) pour celles dont le diamètre géométrique est inférieur à 3 μm ^[1]. Chez le rat exposé par inhalation en laboratoire, on a observé « une translocation des fibres inhalées inférieures à 10 µm de longueur dans les ganglions lymphatiques (dont 93,3 % inférieures à 5 µm) après 12 mois (5 mg/m³; 5 h/j, 5 j/sem. pendant 12 ou 24 mois) »^[16]. Selon le CIRC (2002) l'agent « laine de roche » est inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'homme. (groupe 3/)^[16].

Les laines minérales de roche sont exonérées de tout classement cancérogène d’après la note Q du règlement (CE) n°1272/2008^[17]. Le label EUCEB (European Certification Board for Mineral Wool Products)^[18].

Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC), qui dépend de l'OMS a fait évoluer en 2001 le classement des fibres constituant les laines minérales de verre, de roche et de laitier du groupe 2B « peut-être cancérogène pour l'homme » au groupe 3 « ne peut être classé quant à sa cancérogénicité pour l'homme^[19]. » Mais l'absence de preuve ne signifie pas que le risque de cancer est exclu, le principe de précaution veut que l'on porte au moins un masque et des gants pour la manipuler^[20].

Les laines minérales ne sont plus classées irritantes pour la peau (suppression du classement R 38). En effet, la 31^e adaptation de la directive européenne 67/548/CEE de janvier 2009 a entériné la disparition de ce caractère irritant, car il s’agit d’une irritation mécanique et non chimique (qui disparaît après rinçage à l’eau). Cette décision a été approuvée par la Commission européenne^[21]. Aucun pays n’interdit donc les laines de roche.

Des cas d'allergies cutanées ou d'asthme^[22] sont néanmoins signalés chez les utilisateurs de ce type de matériaux. Le Bureau international du travail a publié en 2001 des recommandations quant aux bonnes pratiques pour les travaux de pose, découpe et dépose de laines minérales^[23].

Si la laine minérale contient 1 % ou plus de laine minérale biopersistante (règlement CLP), l'étiquetage doit mentionner un logo et une phrase H351 – Susceptible de provoquer le cancer ;

• si le mélange contient 1 % ou plus de laine minérale biopersistante (système de classification et d’étiquetage préexistant) le logo et la phrase :R40 doit être apposée : Effet cancérogène suspecté – preuves insuffisantes'^[1].