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Auteur(s)
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Daniel DALIGAND : Président du CEN/TC 241 Plâtres et produits à base de plâtre - Secrétaire général du Syndicat national des industries du plâtre
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Lire l’articleINTRODUCTION
Connu depuis l'Antiquité, le plâtre est un des plus anciens matériaux de construction fabriqués par l'homme. S'il est encore employé sous sa forme traditionnelle de poudre gâchée avec de l'eau pour réaliser des enduits, c'est sous la forme d'éléments préfabriqués en usine (carreaux, dalles, plaques) que son utilisation se développe aujourd'hui pour répondre aux besoins de la construction.
Le plâtre a également des usages dans d'autres secteurs d'activité : brasserie, boulangerie, fabrication de moules pour vaisselle et sanitaires.
Le plâtre s'obtient par déshydratation du gypse – roche naturelle ou sous-produit de certaines industries – qui est un sulfate de calcium hydraté de formule CaSO4 . 2 H2O.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 1987 par Daniel DALIGAND
- Version archivée 2 de nov. 1993 par Daniel DALIGAND
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Fabrication3. Hydratation et prise
3.1 Prise
Les produits résultant de la déshydratation thermique du gypse ont la propriété, lorsqu’ils se trouvent au contact de l’eau, de retrouver leur degré d’hydratation initiale et de reconstituer du gypse. Ce phénomène s’appelle la prise du plâtre. Plusieurs mécanismes ont été envisagés pour décrire ce processus qui se déroule en trois étapes successives :
-
reprise de l’eau pour reformer le dihydrate ;
-
cristallisation (qui constitue la prise proprement dite) ;
-
durcissement.
Temps de prise : temps qui s’écoule entre le début du gâchage et le durcissement du plâtre.
Début de prise : moment où le plâtre commence à cristalliser (le sillon tracé par une lame de couteau dans une galette de plâtre ne se referme plus).
Fin de prise : moment où la pâte de plâtre n’est plus utilisable, le plâtre achève son durcissement (un pouce fermement appliqué sur la surface ne laisse plus de trace).
De nombreux travaux ont été effectués en vue d’éclairer ces aspects du problème. Ils ont été l’occasion d’abondantes controverses, notamment entre les partisans de la théorie de la cristallisation et ceux de la théorie colloïdale.
On admet que la phase du durcissement traduit un phénomène mécanique lié à la cristallisation du sulfate de calcium formé et qu’il atteint une valeur d’autant plus élevée que la cohésion interne des cristaux et leur adhérence mutuelle sont plus fortes.
La phase de début de prise a davantage été discutée. Mais, reprenant une constatation selon laquelle le semi-hydrate donne des solutions sursaturées d’où le sulfate dihydraté se dépose, Le Chatelier a développé une théorie de la cristallisation à laquelle se sont, en définitive, ralliés la plupart des chercheurs.
Pour l’essentiel, cette théorie distingue trois phases successives : une phase chimique d’hydratation, une phase physique de cristallisation et une phase mécanique de durcissement.
Elle explique la cristallisation du dihydrate suivant le processus de cristallisation commun à tous les sels au contact de l’eau : par une dissolution préalable du sel assurant aux ions une mobilité qui leur permet de se déposer selon un ordre géométrique...
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Hydratation et prise
ANNEXES
Le Bureau des mines des États-Unis (USBM) estime à 2 300 millions de tonnes les réserves mondiales de gypse. Cependant, tous les gisements existants n'ont pas été identifiés et les ressources potentielles sont certainement supérieures.
Les États-Unis et le Canada disposent des plus importantes réserves identifiées, estimées respectivement à 730 et 450 millions de tonnes. L'Europe dispose d'environ 800 millions de tonnes de réserves (tableaux 1 et 2).
Aux États-Unis, les gisements sont concentrés dans cinq zones principales : les Grands Lacs, le golfe et les côtes du Texas, de la Louisiane et du Mississippi, le bassin...
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