DEFINITION: le plâtre désigne principalement un matériau de construction à propriétés isolantes et ignifuges. Elles essentiellement composer de gypse.
PROCESSUS DE FABRICATION
1. Extraction du gypse à l’aide d’explosifs, quand il s’agit de gisement à ciel ouvert : « des carrières »
2-Acheminement depuis la carrière à l’aide de camions : le gypse subit un concassage, afin de réduire la dimension de ses grains.
3. Le gypse est transporté à l’aide d’un tapis vers le criblage. Cette opération consiste à ne sélectionner que les grains de diamètre inférieur à 40 mm.
4. Le gypse ainsi sélectionné est stocké en tas dans un local couvert avant d’être homogénéisé car le gypse extrait n’est pur qu’à 90 %. Aussi il sera mélangé à l’aide d’une machine composée de râteaux qui va mélanger les couches de gypse.
5. Toujours à l’aide de tapis, le gypse est conduit dans un four droit rotatif où il sera placé dans un moulin où, à l’aide d’une vis sans fin, il est broyé et écrasé (comme dans un moulin à café). Selon les variétés locales, la poudre gypseuse était cuite à au moins 150 °C. Ce four permet de faire remonter le gypse cuit par le haut du four, tandis que les impuretés plus lourdes, restent au fond.
D'autres types de four existent (four-culée, four droit, four marmite, sur cuiseur, autoclave, etc.) qui donnent différentes qualités.
.- Après refroidissement à 60 °C il devient du semi-hydrate (le gypse a perdu une molécule d’eau et demi).
-.Les conditions opératoires restent complexes : selon la température du four et sa conception, apparaissent des phases de cristallinité variables, en nature et en proportions, dans le mélange : de 121 ou 132°C à environ 150°C, l'hémi hydrate est le produit principal. Vers 200°C, l'anhydrite soluble s'impose.
Un chauffage limite vers 200°C, avec différents paliers, donne une solution solide hexagonale qui correspond grosso modo aux premiers travaux des chimistes français pour concevoir le plâtre de Paris, soit un plâtre d'hémi hydrate β mais ce matériau de faible résistance mécanique demeure un solide microporeux avec plus ou moins d'anhydrite soluble pour faciliter la prise. Si on chauffe à environ 400°C, de l'anhydrite insoluble est obtenue. Il est alors possible, à ce stade, de préparer diverses phases cristallines qui seront utilisées pour formuler un plâtre idoine. L'ensemble des diverses préparations peut être réhydraté à 25°C.
-.le traitement en autoclave permet d'obtenir du plâtre d'hémihydrate α, une variété microcristalline qui, soumise à réhydratation, confère au matériau plâtre consolidé une résistance mécanique élevée, souvent supérieure à 30 MPa. 6. Le plâtre est ensuite formulé, c'est-à-dire que les différentes variétés (micro)cristallines d'hémihydrates et d'anhydrites sont mélangées dans un malaxeur avec différents ajouts (souvent quelques parties pour mille) :
# de l’amidon, pour améliorer l’adhésion entre le plâtre et le carton, des adjuvants, des retardateurs pour modifier les temps de prise du plâtre, des colorants , des additifs divers, etc. On comprend alors facilement qu'il existe un grand nombre de variétés, adaptées chacune à un usage. Par exemple, la qualité spéciale des plâtres de mouleurs exigeait autrefois une calcination modérée de plaques de gypse grenues et tendres, bien sélectionnées, dans des fours chauffés à minima au rouge-brun. Cas du plâtre de récupération Le plâtre artificiel provient de centrales thermiques. La désulfuration est l’élimination du dioxyde de soufre dans les rejets gazeux. Pour ce faire, on utilise de la chaux humide. Il en résulte la formation de cristaux de gypse qui serviront à la fabrication du plâtre synthétique utilisable dans la construction de bâtiments ou l'industrie (fabrication de moules, etc.) ; Très résistant, toutefois être source de problèmes de corrosion, de l'acier notamment lorsqu'en contact avec certains métaux.
USAGE DU PLATRE
Les applications sont très variées : enduits, scellement ou chape, mortiers, moules et matière de moulages, éléments de construction, comme des plaques ou des structures isolantes à parois plâtre, carreaux, carreaux de cloisons, cloisons, revêtement de maçonnerie intérieure, murs, etc. Elles expliquent la grande diversité des plâtres accessibles sur le marché.
- Les différentes formes du plâtre
• La poudre de plâtre Résultat du traitement du gypse en usine, la poudre de plâtre est, une fois mélangée à l'eau, la base de tous les produits plâtre.
• Le staff Le plâtre peut être armé de fibres pour constituer du plâtre armé. Le staff est du plâtre armé de filasse de chanvre; il est utilisé en décoration (pour réaliser des éléments décoratifs (colonnes, corniches...)
• Le stuc Le stuc est obtenu en mélangeant le plâtre à divers matériaux (exemple : la chaux). Il est utilisé en architecture pour effectuer des moulages ou des enduits en relief Le plâtre sert à la fabrication de carreaux et plaques (sandwich de plâtre compris entre deux feuillets de carton) utilisés souvent pour cloisonner. Les carreaux de plâtre Eléments rectangulaires moulés, les carreaux de plâtre sont principalement utilisés pour la réalisation de cloisons intérieures.
• La plaque de plâtre Constituées de plâtre moulé entre deux feuilles de carton recyclé, les plaques de plâtre permettent de réaliser des cloisons, des plafonds et la finition des murs intérieurs.
• L'enduit plâtre L'enduit plâtre est utilisé pour habiller les plafonds et les murs. Le plâtre mélange à la chaux grasse (10 à 15%) et au sable donne un mortier très utilisé comme enduit extérieur et intérieur. On emploie le plâtre gros pour la première couche d’application sur les plafonds et les murs, pour les travaux de remplissage et pour les planchers. On utilise le plâtre fin pour la dernière couche de finition. III. Propriétés du plâtre Lors d’une construction, d’une rénovation, d’une transformation, le plâtre est assurément une solution très préconisée pour tous les travaux d’intérieur car ses applications sont nombreuses et très pratiques, à savoir la création d’un faux-plafond, le revêtement d’un mur, l’installation d’une cloison, l’agencement d’une pièce habitable ou de combles aménageables, l’isolation d’une toiture. Les atouts de ce matériau sont nombreux et c’est pourquoi les professionnels du bâtiment l’utilisent très fréquemment : le plâtre est facile d’utilisation permettant un travail rapide, propre avec des finitions détaillées. C’est un matériau stable et résistant et qui offre, en plus, une excellente Page 6 sur 7 Cours de Matériaux de construction Licence I Archi / Génie-civil isolation thermique et phonique. Le plâtre, enfin, est résistant aux flammes grâce à sa composition (ne dégage que de la vapeur d’eau en cas d’incendie). Le plâtre présente un faible coefficient de conductibilité thermique 0,4 à 0,6 kcal/m.h.°c. C’est un bon isolant thermique et phonique. NB : Le plâtre est un matériau incombustible (classe M0). Lors d’un incendie, le plâtre (gypse) libère 18 à 20% de son eau de constitution. La face non exposée reste inférieure à T=140°c prévue par la réglementation prévoyant la classification ‘Coupe Feu’ Exple : une porte métallique non revêtue ne présente aucune résistance au feu; revêtue de 2 cm d’un enduit de plâtre, elle résiste 1h30 au feu.
