Introduction

Le plâtre est un matériau de construction ignifuge obtenu au départ de gypse (CaSO4.2H2O) auquel on ajoute divers adjuvants suivant l’utilisation que l’on veut en faire. Parmi ceux-ci l’amidon qui augmente l’adhésion du plâtre et un retardateur pour augmenter le temps de prise du plâtre.

<== Gypse à l'état naturel

Fabrication

Le gypse peut être extrait de gisements souterrains ou alors être fabriqué artificiellement. Le plâtre artificiel provient de centrales thermiques dans lesquelles on pratique la désulfuration afin d’éliminer le SO2 présent dans les rejets gazeux. Pour ce faire, on utilise de la chaux (CaO) humide, ce qui entraîne la formation de cristaux de gypse qu’on utilisera pour la fabrication du plâtre synthétique. Notons donc que ce mode de fabrication contribue à la sauvegarde de l’environnement car le SO2 est un gaz polluant responsable de pluies acides notamment.

Après extraction, le gypse est concassé, broyé et séché. Il est ensuite soumis à une cuisson entre 100°C et 200°C, il se déshydrate et donne naissance au plâtre (CaSO4. 0,5H2O).

	Il existe deux types de plâtres différant par leur mode de cuisson :

- Le plâtre hémi-hydraté β obtenu par cuisson à lit fluidisé ou à flammes directes. On enlève donc au gypse une grande quantité d’eau, il y aura donc des vides dont la quantité est exprimée par la porosité. Celle-ci est d’environ 50% pour ce type de plâtre.

- Le plâtre hémi-hydraté α obtenu par cuisson en autoclave sous pression. Ce type de plâtre est très fin, très blanc et dur. Sa porosité est d’environ 20%.

Ces différences de porosités influent sur la densité du produit obtenu et de sa résistance mécanique. Par exemple, si on veut réaliser un moulage en plâtre β, celui-ci sera léger et peu résistant alors que si on le fait en plâtre α sera très résistant. Le plâtre β est plus basique et sera plutôt utilisé dans le bâtiment. Alors que le plâtre α est plus technique employé de préférence pour des travaux de décoration, la fabrication de gaines isolantes,… Ces deux modes de cuisson offrent ainsi au plâtre des modes de cristallisation différents et donc des propriétés physico-chimiques différentes. Notons que nous pouvons mélanger ces deux plâtres et en jouant sur les proportions, obtenir un produit aux qualités requises par l’utilisation que l’on veut en faire (dureté, porosité, absorption, expansion,…).

Voici de manière plus détaillée la chaine de fabrication du plâtre.

1. Extraction du gypse

2. Réception du gypse et calibrage : on présélectionne les pierres qui serviront à la fabrication du plâtre α ou à la fabrication du plâtre β. Les pierres sont alors concassées et réorientées.

3. La cuisson : en 3a, celle du plâtre β et en 3b, celle du plâtre α.

4. Le broyage : après cuisson, les pierres sont broyées en particules de l’ordre du dixième de millimètre.

5. Mélange et adjuvantation : Les plâtres α et β sont mélangés en proportions désirées et on ajoute les adjuvants. Beaucoup de contrôles sont effectués afin de pouvoir rectifier le tir en cas de soucis.

6. Contrôle et validation des produits

7. Conditionnement et logistique

Résistance au feu

La résistance au feu se fait sur deux volets :

- La réaction au feu qui est la capacité qu’a un matériau à ne pas participer à l’alimentation du feu. Le plâtre est très bon dans ce domaine et est classé A suivant la norme européenne.

- La résistance au feu qui est la capacité qu’a un ouvrage (mur, cloison,…) à ne pas devenir instable lors d’un incendie, il crée ainsi une barrière empêchant le feu de progresser.

Le plâtre est un bon matériau pour la protection contre les incendies car c’est un mauvais conducteur thermique. En effet, pour les plâtres de masses volumiques comprises entre 1100 et 1300 kg/m³ le coefficient λ vaut 0.5W/(m.K) et pour les masses volumiques entre 800 et 1100 kg/m³ il vaut 0.3W/(m.K) . Comparé à celui de l’acier qui vaut 46W/(m.K) , il va de soit que la conductivité thermique du plâtre est relativement faible.

Le plâtre dans le domaine de la construction

Les plaques de plâtres sont très présentes dans ce domaine, elles s’intègrent dans tous les types de constructions. Le plâtre permet également de réaliser des enduits sur maçonneries, des liants, des colles, des protections au feu des structures, et sert également dans le domaine de la décoration.

Les plaques de plâtre constituent une solution à divers problèmes rencontrés en construction :

-Pièces humides : plaques hydrofugées

-Protection contre les incendies : plaques feu

-Résistance aux chocs : plaques de très hautes dureté

-Absorption acoustique : plaques perforées

-Isolation acoustique : plaques épaisses

-…

Il est également utilisé hors du domaine de la construction dans des domaines comme l’industrie céramique, médicale, dentaire ou même l’agriculture.

Bibliographie

sips-plaster.com

Wikipédia: la plâtre

Le plâtre et le gypse, Smart Conseil, toute la céramique

Procédé de fabrication

Fabrication du plâtre et des plaques de plâtre

Lafarge plâtres

Conductivité thermique

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