Plâtre

Infos
Le plâtre est un matériau de construction. Il est utilisé sous forme de pâte constituée d'un mélange de poudre et d'eau, ou préparé sous forme de plaques. La matière première est, à l'origine, un sulfate de calcium semi hydraté (CaSO4(H2O)1/2). Maintenant, de nombreux adjuvants entrent dans la composition du plâtre. Par métonymie, le terme « plâtre » désigne en médecine (traumatologie, orthopédie) une immobilisation d'un membre, voir l'article plâtre (méde
Plâtre

Le plâtre est un matériau de construction. Il est utilisé sous forme de pâte constituée d'un mélange de poudre et d'eau, ou préparé sous forme de plaques. La matière première est, à l'origine, un sulfate de calcium semi hydraté (CaSO4(H2O)1/2). Maintenant, de nombreux adjuvants entrent dans la composition du plâtre. Par métonymie, le terme « plâtre » désigne en médecine (traumatologie, orthopédie) une immobilisation d'un membre, voir l'article plâtre (médecine).

Fabrication du plâtre

Le plâtre est réalisé à partir du gypse, roche 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 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 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 où il sera placé dans un moulin 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 d’eau et demi). D'autres types de four existent (fours culée, fours droits, fours marmite, sur-cuiseur, autoclaves, …) qui donnent différentes qualités. Le plâtre est ensuite mélangé dans un malaxeur avec différents ajouts (souvent quelques pour mille) :
- de l’amidon, pour améliorer l’adhésion entre le plâtre et le carton,
- des adjuvants,
- des retardateurs pour modifier les temps de prise du plâtre…

Fabrication d’une plaque de plâtre

Utilisation du plâtre

Il existe plusieurs variétés de plâtre de qualités très différentes. les sculpteurs préfèrent du plâtre à grains très fins qui permet de reproduire le plus fidèlement possible tous les détails du modèle. Le plâtre de synthèse est plus conseillé car il est très dur au point qu'il est difficile de le rayer avec l'ongle. Il offre une grande précision et une grande finesse dans la reproduction. Sec, il peut se polir à l'aide d'un simple chiffon doux. Certains plâtres sont proposés déjà teintés : couleur chair, bis, imitant la pierre ou d'autre matière anciennes. On peut également employer des colorants : de la gouache ou tout autre colorant acrylique, à ajouter uniquement à l'eau. Attention ! Le plâtre doit impérativement se conserver dans un endroit sec ou alors il devient inutilisable. Pour le tester, il faut gâcher une petite quantité et observer le temps nécessaire à la prise et à la solidité, une fois durci.

Le gâchage

C'est l'opération qui consiste à mélanger soigneusement le plâtre à l'eau jusqu'à obtenir une substance consistante, crémeuse et douce.

Résistance Thermique

Le coefficient de conductivité thermique λ varie avec la masse volumique et la teneur en eau. On peut cependant retenir : λ=0, 5 W/m.K pour des masses volumiques comprises entre 1100 et 1300 kg/m3. λ=0, 3 W/m.K pour des masses volumiques comprises entre 800 et 1100 kg/m3.

Résistance mécanique

Généralités

La chaîne de fabrication des plaques de plâtre s'étale sur 350 à 450 m, selon la vitesse moyenne de la chaîne. Cette distance permet à la plaque de plâtre de perdre une partie de son humidité et de devenir semi-rigide avant de passer dans le four, appelé sécheur. Les plaques de plâtre sont constituées de deux plaques de carton qui prennent en sandwich du plâtre. Le carton utilisé dans la fabrication des plaques est livré en rouleaux de 11 km ce qui représente un poids de 3 tonnes. L’épaisseur est de 0, 1 mm. Ils sont changés toutes les deux heures environ. Suivant l’utilisation de la plaque de plâtre, il existe différents types de carton avec des classements au feu de M0 à M1.

Mode de fabrication

À l’aide d’un tapis on place la première plaque de carton, puis on vient étaler le plâtre à l’aide de trois sorties. Le plâtre est préalablement mélangé avec de l’eau dans un malaxeur et sa température est maintenue à 70 °C. Le deuxième carton est ensuite posé et on laisse la plaque sécher. Enfin, après refroidissement, les plaques sont coupées aux dimensions voulues, puis elles sont stockées sur des palettes.

Histoire du plâtre

Déjà à la préhistoire, l’homme s’est aperçu que les pierres blanches constituant le foyer du feu s’effritaient à cause de la chaleur. En Égypte, l’homme se servait du plâtre pour assembler les pierres des édifices et pour réaliser des enduits (Vallée des Rois). Dès l'époque gallo-romaine, les habitants du Parisis ont su transformer le gypse en plâtre pour construire leurs maisons. Ils trouvaient le gypse à proximité, dans de petites carrières, presque à fleur de sol. Les Romains, eux, se servaient du plâtre pour les enduits et les sculptures. (voir 'histoire naturelle' de Pline l'Ancien). Au Moyen-Âge, l’homme s’aperçoit que le plâtre résiste mieux au feu que le bois. Donc il l’utilise comme enduit de protection. Au Moyen-Âge, puis sous l'Ancien Régime, les petites carrières et plâtrières furent nombreuses mais elles fonctionnaient de manière intermittente. L'habitat local fît largement appel au plâtre. Au , Paris devient la ville du plâtre grâce à ses gisements souterrains et à l'édit de Louis XIV de 1667 obligeant le plâtrage des maisons, en intérieur comme en façade, pour éviter à Paris le sort funeste de Londres lors du Grand Incendie de 1666. Au vient l’invention du four à plâtre industriel, ce qui permet d’augmenter la production. Aujourd’hui, le plâtre fait partie de notre vie. En 1788, Goethe, dans sa description du Carnaval de Rome, décrit la fabrication du confetti, tel qu'il existait à l'époque. Il était fait de billes de plâtre, réalisées à l'aide d'un entonnoir. C'est seulement à partir de 1891, que ce confetti commença à être remplacé par sa variante moderne, en papier, que nous connaissons. En 1822, une carrière à plâtre est créée par Pierre-Etienne Lambert à Cormeilles-en-Parisis. À partir de 1878, Jules-Hilaire Lambert industrialise la production. Le « plâtre de Paris » acquiert sa renommée. Dans les années 1930, avec les Frères Lambert, le cycle d'exploitation est complet. La carrière de Cormeilles est la seule en France à alimenter à la fois la fabrication du plâtre, de briques, de chaux hydraulique, et de ciment artificiel par l'emploi des matières de « découvertes » : argiles, calcaires, marnes. La carrière Lambert est la plus grande carrière d'Europe à ciel ouvert. De nos jours, le plâtre s'obtient également à partir de gypse de désulfurisation. BMLithographie, vers 1860 : Le père Soubise. Ami de Maître Jacques, Fondateur des Compagnons passants Charpentiers du Devoir, des Couvreurs et des Plâtriers. Par leurs conquêtes, les Romains vont largement diffuser le plâtre dans tout l'Empire. Les murs des habitations sont enduits de plâtre et de chaux, les plafonds faits de bois et de plâtre. Il peut servir dans la maçonnerie pour unir les pierres les unes aux autres. Les artisans romains développent aussi son emploi comme revêtement extérieur : les tons chauds d'ocre rouge proviennent d'un mélange de briques finement broyées, de pouzzolane, de plâtre et d'eau. Le stuc, fait de plâtre et de poudre de marbre, est utilisé avec éclat pour l'ornementation des édifices. L'invasion de la Gaule par Jules César donne au plâtre racine dans notre pays. Les Romains, inlassables bâtisseurs, apportent aux populations celtes de nouveaux procédés de construction en maçonnerie et en plâtre. À Lutèce, sur les bords de la Seine, les huttes de la tribu des Parisii font place à des édifices plus solides. Le site est privilégié par la nature, car la colline de Montmartre regorge de gypse. Dalles, carreaux de plâtre, colonnes, sarcophages… plusieurs vestiges des IIe et IIIe siècle de notre ère témoignent d'un « premier âge du plâtre » à Paris.

Du gypse au plâtre

Le plâtre s'obtient par cuisson et broyage de la « pierre à plâtre », le gypse, sulfate de calcium à deux molécules d'eau (CaSO4(H2O)2). Au cours des temps géologiques, ce minéral s'est déposé dans les bassins sédimentaires en formant d'épaisses couches plus ou moins profondes. L'extraction du gypse se fait dans des carrières à ciel ouvert ou en galeries souterraines. Concassé, cuit dans des fours, il est enfin broyé finement pour obtenir le plâtre en poudre. Cette poudre blanche a la propriété de durcir très rapidement lorsqu'on la mélange à l'eau : c'est le phénomène de la prise. La chute de l'Empire romain et les invasions barbares entraînent pour de longs siècles le déclin des constructions en pierre au profit de bâtiments en bois largement utilisés par les peuples du Nord et de l'Est de l'Europe. Si aux premiers temps de l'Occident médiéval le plâtre régresse, il connaît au Sud de la Méditerranée un remarquable épanouissement, favorisé par les conquêtes arabes. La civilisation musulmane a en effet abondamment utilisé le gypse et marqué sans doute l'un des sommets de l'art du plâtre ; dans un univers où le bois est rare, celui-ci permet de multiplier les motifs décoratifs des mosquées, madrasas (écoles religieuses) et palais. Sans doute trouve-t-on sa plus belle illustration dans l'Alhambra de Grenade où galeries, murs et plafonds s'ornent d'une profusion d'arabesques géométriques ! Une exubérance très ciselée que l'on doit aux qualités plastiques du plâtre. Au Moyen Âge, les grands bâtisseurs que sont les moines de Cluny et de Cîteaux remettent à l'honneur l'emploi du plâtre, dont l'usage se répand à nouveau. La profession plâtrière s'organise et codifie son activité dans la capitale. Le Livre des métiers, commandé par Louis IX au prévôt de Paris, est le texte fondateur de nombre de corporations au . Le mot plâtrier désigne alors celui qui réalise l'extraction et la cuisson du gypse, c'est-à-dire le fabricant.

Mise en œuvre

- Plâtrier
- Staffeur stucateur
- Plaquiste

Ouvrages utiles

- "techniques et pratique du staff " de g.rondeau, s.rondeau, m.pons Editions Erolles.
- "techniques et pratique du plâtre" de j.festa Editions Erolles.
- "plâtre:murs, formes et volumes" de j.c bidaux Editions Erolles ==
Sujets connexes
Amidon   Années 1930   Camion   Compression   Conductivité thermique   Confetti   Cormeilles-en-Parisis   Gypse   Immobilisation   Louis IX de France   Masse volumique   Matériau de construction   Molécule   Médecine   Métonymie   Orthopédie   Papier   Plaquiste   Pline l'Ancien   Plâtre (médecine)   Plâtrier   Rome   Staff   Teneur en eau   Traction   Traumatologie  
#
Accident de Beaune   Amélie Mauresmo   Anisocytose   C3H6O   CA Paris   Carole Richert   Catherinettes   Chaleur massique   Championnat de Tunisie de football D2   Classement mondial des entreprises leader par secteur   Col du Bonhomme (Vosges)   De viris illustribus (Lhomond)   Dolcett   EGP  
^