Plâtre - Définition et Explications

Introduction

Plâtre
Général
Synonymes	sulfate de calcium hémihydraté
No CAS	10034-76-1
No E	E516
SMILES
InChI
Apparence	poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure au...) blanche hygroscopique
Propriétés chimiques
Formule brute	HCaO4.5SCaSO4 • 0.5H2O
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) molaire	145,148 ± 0,01 g·mol-1
Propriétés physiques
T° fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules...)	Devient anhydre à 163 °C; Devient insoluble dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) >700 °C
Solubilité	2,3 g·l-1 dans l'eau à 20 °C
Masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume.)	2,79 à 20 °C
Pression de vapeur saturante (La pression de vapeur saturante ou tension de vapeur est la pression à laquelle la phase gazeuse de cette substance est en équilibre avec sa phase liquide ou solide. Elle dépend de la température. Certains utilisent le terme « pression...)	négligeable
Précautions
Directive 67/548/EEC
Phrases S : 22, 24/25,
Unités du SI & CNTP, sauf indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit ou oral.) contraire.

Le plâtre est un matériau de construction (Les matériaux de construction sont des matériaux utilisés dans les secteurs de la construction : bâtiment et travaux publics (souvent désignés par le sigle BTP). La gamme des matériaux utilisés dans la...) ignifuge. Il est utilisé sous forme de pâte constituée d'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée mélange. Les substances...) de poudre et d'eau, ou préparé sous forme de plaques. La matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) première est, à l'origine, un sulfate de calcium (Le calcium est un élément chimique, de symbole Ca et de numéro atomique 20.) semi hydraté. Maintenant, de nombreux adjuvants entrent dans la composition du plâtre.

Par métonymie, le terme « plâtre » désigne en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps...) (traumatologie, orthopédie) une immobilisation d'un membre (voir Plâtre).

Exploitation

Il est exploité de deux manières, selon la structure du gisement.

Lorsque celui-ci se trouve à un niveau trop profond, on privilégie une exploitation souterraine. Il s’agit d’extraire les couches inférieures en creusant des galeries, qui sont ensuite comblées par des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) inertes une fois l’exploitation terminée. Mais cette méthode permet seulement d’exploiter un tiers du gypse (Le gypse est une espèce minérale composée de sulfate hydraté de calcium de formule CaSO4 · 2 H2O. Le mot gypse désigne...), qui se déploie en plusieurs couches.

L’exploitation à ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) ouvert, dans les carrières, permet d’extraire ces différentes couches.

Lorsqu’un gisement est épuisé, la carrière est réhabilitée pour recréer un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) le plus proche possible de l’état initial du terrain.

Le plâtre artificiel provient de centrales thermiques. La désulfuration est l’élimination du dioxyde de soufre (Le dioxyde de soufre (ou anhydride sulfureux) est un composé chimique constitué de deux atomes d'oxygène et d'un atome de soufre. Sa...) 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 dans la construction de bâtiments.

Fabrication

Le plâtre est réalisé à partir du gypse, roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est formé par un assemblage de minéraux, comportant parfois...) sédimentaire appelée pierre à plâtre que l'on retrouve sous forme d'albâtre ou de cristaux de sélénite. La pierre est généralement extraite de mines ou de carrières souterraines puis cuite et ensuite cassée, broyée et moulue pour donner la poudre blanche du plâtre.

Sa fabrication nécessite plusieurs étapes :

• Extraction du gypse à l’aide d’explosifs, quand il s’agit de gisement à ciel ouvert : « des carrières ».
• Acheminement depuis la carrière à l’aide de camions : le gypse subit un concassage, afin de réduire la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) de ses grains.
• Le gypse est transporté à l’aide d’un tapis vers le criblage. Cette opération consiste à ne sélectionner que les grains de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer qu'une...) inférieur à 40 mm.
• 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.
• Toujours à l’aide de tapis, le gypse est conduit dans un four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits...) où il sera placé dans un moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à extraire certains produits (huile, pommes, poudre,...) où, à l’aide d’une vis sans fin, il est broyé et écrasé (comme dans un moulin à café).
• Il sera cuit à 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.
• Après refroidissement à 60 °C il devient du semi-hydrate (le gypse a perdu une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) d’eau et demi).

D'autres types de four existent (fours culée (Culée - Terme de construction -), fours droits, fours marmite, sur-cuiseur, autoclaves, …) qui donnent différentes qualités.

Le plâtre est ensuite mélangé 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 (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de prise du plâtre…