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Le Plâtre et le Gypse...

 
 
 
1) LE GYPSE :
 
Le minerai de base du plâtre est le gypse.
Le gypse est une roche sédimentaire provenant de l'évaporation intense, en milieu lagunaire, d'une eau riche en sulfate de calcium dissous.
 
Formé à l'ère tertiaire, il est extrait dans des carrières à ciel ouvert ou souterraines.
La pureté du gypse permet d'obtenir des plâtres de qualité. En France, c'est dans le bassin parisien que sont exploités les meilleurs gypses.
 
Le gypse se présente sous plusieurs formes cristallines comme :
 
_ le gypse saccharoïde (fins cristaux agglomérés ressemblant à du sucre de canne)
_ Le gypse dit "pied d'alouette", macrocristaux en lamelles.
_ Le gypse "fer de lance" formé de grandes lames cristallines rappelant la forme d'un fer de lance.
 
C'est une roche très tendre, rayable à l'ongle. Elle a été choisie comme la référence de base pour l'échelle de dureté des minéraux classés par Mohs (gypse = dureté 1, diamant = dureté 10).
 
Le gypse est un sulfate de calcium hydraté de forme : CaSO4. 2H2O
(2 molécules d'eau sont liées à 1 molécule de sulfate de calcium)
 
Tableau de caractéristiques :
 

Caractéristique
CaSO4 . 2H2O
CaSO4 . ½ H2O
CaSO4 . ½ H2O

Nom commun
Gypse, pierre à plâtre
Plâtre
Plâtre

Désignation
Dihydrate
Hémihydrate
Hémihydrate

Variétés
-
Alpha
Beta

% H2O
20,93
6,21
6,21

Poids moléculaire
172,17
145,15
145,15

Masse volumique
2,32
2,76
2,62 à 2,64

Chaleur d'hydratation kJ/kg
-
100
112

Réseau cristallin
Monoclinique
Rhomboédrique
Rhomboédrique
 
2) FABRICATION DU PLÂTRE :
 
Après extraction le gypse est concassé, broyé et séché. Soumis ensuite à une "cuisson" (entre 100 et 200°C), il se déshydrate partiellement et donne naissance au plâtre.
 
CaSO4. 2H2O + Cuisson entre 100-200°C -------> CaSO4. ½H2O (= plâtre hémi-hydraté) + 1½ H2O (=vapeur dégagée)
 
Selon le mode de cuisson utilisé, 2 formes de plâtres sont principalement recherchées :
 
_ Le plâtre hémi-hydraté Alpha, obtenu par cuisson sous pression en autoclave.
_ Le plâtre hémi-hydraté Beta, obtenu en four à lits fluidisés ou en fours à flammes directes.
 
Après cuisson le gypse devenu plâtre subit un broyage final et une sélection de finesse.
 
Les plâtres Alpha pour leur faible demande en eau permettrons de fabriquer des moules offrant des résistances mécaniques élevées.
Les plâtres Beta caractérisés par leur importante demande en eau et leur grande porosité donneront des moules à forte capacité d'absorption.
Dans la réalité, les plâtres pour moules sont des assemblages de ces variétés créés en fonction des domaines d'application de l'industrie céramique.
 
3) GÂCHAGE DU PLÂTRE :
 
 
Le plâtre se gâche avec de l'eau.
 
La quantité d'eau nécessaire dépend du type de plâtre utilisé. Le taux de gâchage (rapport plâtre/eau en poids) peut varier de 1,10 à 3,30.
 
La quantité d'eau utilisée agit sur 2 niveaux :
 
1) L'eau de réhydratation qui retransforme le plâtre en gypse de seconde génération (eau de cristallisation).
(Le plâtre hémi-hydraté CaSO4. ½H2O + eau de gâchage ---> "Gypse" CaSO4. 2H2O + eau de séchage)
 
2) L'eau en excédent qui contribue à fixer la valeur de porosité et qui s'élimine au séchage.
 
_ un faible taux de gâchage augmente la capacité d'absorption du moule.
_ un taux élevé augmente les propriétés mécaniques.
 
La prise du plâtre traduit la cristallisation du gypse, elle s'accompagne d'une élévation de température caractéristique qui peut atteindre 37°C.
Le séchage du plâtre doit s'effectuer à une température maxi de 70°C lorsque le plâtre est encore humide et moins en fin de séchage pour éviter le risque de déshydratation de la surface ou de choc thermique à la sortie du séchoir.
 
4) EST-CE DU PLÂTRE OU DU GYPSE ?
 
La transformation du gypse en plâtre et celle du plâtre en "gypse" (de seconde génération...) peut être répétée bien des fois, cette réaction d'hydratation-déshydratation est parfaitement réversible.
 
Si le plâtre est du gypse partiellement déshydraté, le résultat obtenu après gâchage et prise correspond bien à la formation de gypse finement cristallisé et non à du plâtre.
A propos de "carreaux de plâtre", il serait bien plus juste de dire des "carreaux de gypse". C'est là une des ambiguïté de la langue Française. En Angleterre la poudre de plâtre qui s'appelle "plaster" devient "gypsum" après le gâchage et la prise.
 
 
 
 
 
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