Plâtre

Le plâtre est un sulfate de calcium hémihydraté, de formule CaSO₄ 0,5 H₂O qui fait prise lorsqu’on le dissout dans l’eau suivant un processus de recristallisation. En effet sa solubilité dans l’eau conduit à la formation du dihydrate CaSO₄, 2 H₂O, peu soluble, et qui précipite.

Le plâtre est fabriqué à partir du gypse par chauffage entre 150° et 170 °C dans un four ou dans un autoclave selon la réaction :

CaSO₄, 2 H₂O ——— > CaSO₄ 0,5 H₂O + 1,5 H₂O

Par la modicité de la température de chauffage, la déshydratation relativement facile fut utilisée dès 9 000 ans avant notre ère puisqu’on trouve des traces de plâtre de cette date en Anatolie. Les Égyptiens l’utilisaient comme revêtements et comme joints pour les monuments dont la grande pyramide de Gizeh, où les blocs sont liés par des mélanges de plâtre, chaux et poudre de marbre. Les romains l’utilisent aussi largement comme revêtements intérieur et extérieur et comme joints. Après la disparition de l’Empire romain, le plâtre, comme le ciment, tombe un peu dans l’oubli. Par contre, la civilisation arabe réinvente son usage et en fait des motifs de décoration délicatement ciselés en arabesques et revêtements ouvragés pour les mosquées, palais et riads.

Il faut attendre le XV^e siècle pour qu’en France on recouvre le bois par du plâtre qui résiste mieux au feu. Au XVIIe siècle Paris devient la ville du plâtre grâce aux gisements de son sous-sol (les futures Buttes Chaumont) et du bassin parisien, rendant caverneux le sous-sol parisien et caractéristique l’air de la station RER Auber.
Après l’incendie dramatique de Londres en septembre 1666, Louis XIV rend obligatoire en 1667 ce matériau ignifuge en enduit intérieur et extérieur pour éviter le sort funeste de la capitale anglaise. Dès le début du XIXe siècle apparaissent les plâtrières, petites entreprises spécialisées dans cette exploitation du plâtre. Au début du XXe siècle, l’industrie parisienne détient 80 % du marché.

La matière première du plâtre est le gypse, de structure monoclinique, qu’on rencontre dans les carrières à l’air libre ou souterraines dans les couches sédimentaires qui se sont formées par évaporation des lagunes marines riches en sulfates. On distingue plusieurs variétés : le gypse saccharoïde formé de fins cristaux agglomérés, le gypse pied d’alouette constitué de cristaux en lamelles, et le gypse fer de lance, en grandes lamelles cristallines. L’albâtre, roche noble, est constitué aussi de gypse densifié par des pressions géologiques. On trouve des gisements en France dans les sédiments du bassin parisien, en Provence, et dans le Sud-Ouest.

Sa fabrication est assez simple. Après extraction de la carrière, le gypse est concassé, passé au criblage, stocké pour homogénéisation, les particules sont ensuite écrasées et broyées finement et passent dans un four tournant à 150 °C, puis refroidis à 60° et enfin à température ordinaire. On y ajoute de l’amidon, des adjuvants comme des fibres de cellulose, des retardateurs comme du carbonate de calcium, puis mets en sac pour commercialisation. Le plâtre artificiel provient quant à lui du lavage des fumées acides des centrales thermiques par la chaux ou de l’attaque sulfurique des phosphates (phosphogypse : cf. {Phosphore). On lui préfère de plus en plus le plâtre « naturel » issu du gypse.

L’utilisation dans la construction a été aidée par l’invention des panneaux de placoplâtre (marque déposée de Saint-Gobain). La faible conductivité thermique du matériau de l’ordre de λ = 0.3 w/m.K, sa porosité en fait un revêtement respirant qui régule l’hygrométrie intérieure.
De plus, ses qualités acoustiques, en font un matériau de choix pour les doubles cloisons et les plafonds. La chaîne de fabrication en continu opère à 70 °C : on dépose la pâte de plâtre (environ 1 à 1,5 cm d’épaisseur) sur une bande de carton d’épaisseur 0,1mm sur laquelle, après séchage partiel, on colle une deuxième bande de carton qui prend le plâtre en sandwich. Le séchage se termine durant le stockage des plaques.

Les plaques, aux bords amincis pour éviter les surépaisseurs des joints transversaux, produites sous la marque Synia® de Lafarge, représentent plus de 10 millions de m² vendus dans le monde entier. Les diverses sortes de plâtre : α ou β, le plâtre fin de Paris, exploité à Cormeilles en Parisis (Les Plâtres Lambert) conduisent à de nombreuses applications comme moules pour céramiques, corniches, rosaces en staff, sculptures en stuc, plâtrage pour immobilisation des membres cassés…

{Le coin du bricoleur : pour gâcher le plâtre sans gâchis

Suivant la qualité du plâtre, calculer la quantité d’eau nécessaire qui peut varier entre une et trois fois le poids du plâtre. Comme pour un acide, ne pas mettre l’eau sur le plâtre, mais au contraire, saupoudrer régulièrement le plâtre à la surface de l’eau, laisser reposer une minute puis mélanger rapidement jusqu’à obtention d’une pâte liquide sans grumeaux.
La température s’élève, car la réaction est légèrement exothermique ; appliquer sans tarder à la truelle ou à la taloche avant que la prise ne se fasse, lisser doucement à l’éponge humide avant séchage complet.

Pensée du jour
« {Des tonnes de staff, des stocks de stuc, le camembert trop dur : le plâtre est envahissant ! »

Sources
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Plâtre
– http://en.wikipedia.org/wiki/Plaster
– www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/mine/caso/texcaso.htm
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Gypse
– http://en.wikipedia.org/wiki/Gypsum
– www.lafargeprestia.com/___bienvenue.html

Pour en savoir plus
– Phosphore