La porosité d’un matériau est importante : plus un matériau est poreux et plus il contient de vide d’air, meilleure est sa résistance thermique. Mais à l’inverse, en présence d’humidité, il peut se charger de grandes quantités d’eau et augmenter sa conductivité thermique.

On désigne la porosité des matériaux selon deux types :

• Porosité ouverte : les vides communiquent entre eux permettant la circulation des fluides. Selon la dimension et la géométrie des pores, le matériau est plus ou moins perméable et moins résistant au transfert de chaleur.
• Porosité fermée : les vides à l’intérieur du matériau ne communiquent pas entre eux. Le matériau reste imperméable, et surtout, a une conductivité thermique diminuée, car l’air emprisonné dans les cavités donne au matériau des qualités intéressantes.

Le rapport entre le volume des vides du matériau et son volume total, a une incidence sur la quantité d’eau qui peut être absorbée. Ainsi, le granit a une "porosité" proche de 0 % alors que le calcaire tendre a une porosité de 45%.

Le transport de liquide par capillarité

Les matériaux poreux (à porosité ouverte) comportent des cavités extrêmement fines et communicantes dans lesquelles l'eau s'élève d'elle-même par capillarité.

C’est l’exemple de bâton de craie mis en contact d’un liquide colorant qui finit par se teinter entièrement. Le liquide est remonté par capillarité. Ces forces capillaires dépendent de la forme de la surface de contact entre le contenant et le liquide.

La loi de Jurin permet de calculer la hauteur d’ascension d’un liquide qui, entre autres grandeurs, dépend du rayon du "tube" capillaire. Plus il est petit et plus la colonne de liquide peut s’élever dans le "tube".

Calcul de la capillarité des matériaux : avec quelle rapidité ils se gorgent d’eau et combien ils en en absorbent, quand ils sont exposés à des sources d’humidité. La vitesse d’absorption indique combien d’eau (en kg) pénètre dans le matériau pendant une unité de temps. Elle décrit un processus de déplacement d’eau.

Point de vigilance

La porosité des matériaux peut entrainer un phénomène de remontées capillaires dans les fondations et les murs. La capillarité est propre au liquide et ce transfert ne concerne pas la vapeur d’eau.

Lorsque les matériaux s’humidifient la conductivité thermique est modifiée : la conductivité thermique de l’air est de 0.024 Wm/K. alors que celle de l’eau est de 0.6 Wm/K, soit 25 fois plus. Ainsi on peut estimer que par rapport à l’état sec d’un matériau, un taux volumique de 5% d’humidité entraîne une augmentation de sa conductivité thermique de 75%. Cette augmentation atteint 155% pour un taux volumique d’humidité de 20%.