Composition, état naturel et propriétés des matières
premières.
On connaît sous le nom de plâtre, le sulfate de chaux gypse, pierre à plâtre y employé dans les constructions, l'agriculture et diverses autres applications. La matière première propre à fabriquer les plâtres usuels est le sulfate de chaux natif cristal* lise, contenant 21 centièmes d'eau, représenté par la formule CaO.SO».2HO, dont le poids équivalent 350+500+225=1075. Le sulfate de chaux cristallisé se présente dans la nature avec la même composition chimique sous des formes différentes» et ces formes donnent lieu à des qualités très-différentes de ma* tières plastiques, ayant des applications toutes spéciales.
Dans les couches du trias, Xanhydrite et le sulfate de chaux hydraté forment parfois des amas lenticulaires considérables ; ils y sont ordinairement associés au sel gemme (*).
On rencontre le sulfate de chaux hydraté en lamelles ou feuillets minces superposés en très- grand nombre, formant de larges cristaux épais, diaphanes, hémitropes, parfois faciles à cliver parallèlement aux deux axes obliques, prenant alors une forme de fer de lance ; très-souvent en tables diversement biselées, à base de parallélogramme obliquaugle dérivant d'un prisme d'environ 67#et 113*.
En beaucoup d'endroits, réuni en grandes masses, le sulfate de chaux forme des couches à structure oblique, fibreuse ou lamelleuse; des dépôts considérables se composent de cristaux très-fins, non discernables, constituant des masses compactes amorphes.
(*) Les incrustations que forment les eaux sélémteuses dans les générateurs à Tapeur d'eau ont une composition représentée par 2 (CaOtSO*)-^-HO.
Aux environs de Paris et notamment à Montmartre, Belleville, Argenteuil, Clamait, les énormes bancs qui se rencontrent dans le terrain tertiaire inférieur sont exploités en carrières soit à ciel ouvert soit dans des galeries couvertes ; ils offrent une texture remarquable : ce sont des cristaux grenus, plus ou moins serrés, entre lesquels se trouvent du carbonate calcaire, de l'argile et des traces de matières organiques.
Voici sa composition, un peu variable d'ailleurs:
Sulfate de chaux > 70,4
Carbonate de chaux 7,6
Argile et traces de matières organiques 3,2
Cette texture caractérise la meilleure variété de plâtre ordinaire propre aux constructions. Calciné ou plutôt desséché convenablement et mis en poudre, il absorbe l'eau modérément, s'échauffe un peu au moment où sa cristallisation a lieu, et se prend en masse dense, solide; tandis que les plâtres à structure compacte, fibreuse ou lamelleuse absorbent rapidement une plus grande quantité d'eau, mais font une prise bien moins résistante.
La haute masse renferme souvent des marnes argileuses trèsnuisibles à la solidification du plâtre, par le reirait considérable que prend cette argile et qui fait fendre les enduits ; la basse masse est exempte de ces défauts.
Suivant leur texture plus ou moins serrée, les plâtres sont plus ou moins difficiles à cuire. L'un des plus durs, des meilleurs, mais des plus résistants à la cuisson, est désigné dans les carrières de Montmartre et Belleville par la dénomination de pied noir.
Une autre variété de bonne nature très-facile à faire cuire est désignée dans les mêmes carrières sous le nom de Banc de mouton; sa texture moins serrée laisse dégager facilement l'eau de cristallisation. C'est la variété qu'on emploie pour préparer le plâtre cuit dans des fours de boulangers et destiné aux mouleurs et aux figuristes.
On rencontre à Mareuil, près de Meaux, des masses de plâtre de très-bonne qualité pour les constructions (yoy. plus loin page 587).
£. Théorie de la aolldlfleatloai du plâtre.
Voici comment j'ai cru pouvoir expliquer, dès l'année 1&30, les différences qu'on remarque dans la solidification de ce produit. Les plâtres â texture homogène, lamelleuse, fibreuse ou
amorphe, translucides, gâchés ou délayés après la cuisson, ou déshydratation modérée, absorbent l'eau avec rapidité , toutes leurs particules augmentent presque simultanément et librement de volume ; ainsi écartées, elles forment une masse peu solide en raison même des grands intervalles que F eau interposée développe entre leurs particules solides.
Dans les plâtres formés d'agglomérations de cristaux grenus, séparées par des matières terreuses, les choses se passent autrement : au moment du gâchage, l'eau s'introduit entre les groupes de cristaux ; elle hydrate d'abord les parties extérieures de tous ces groupes, ne pénètre que lentement et par degrés jusqu'au centre des petites agglomérations. Les premières parties hydratées commencent à se solidifier et limitent Técartement qui se trouve d'ailleurs réduit par l'emploi de la moindre proportion d'eau d^bord absorbée par ces plâtres. Le gonflement moindre résultant de l'hydratation successive fait aisément comprendre la plus grande densité ou la prise plus résistante de la masse, puisqu'à volume égal il s'y trouve plus départies solides.
On prouve de plusieurs manières que cette hypothèse est fondée : en effet, si, après avoir gâché avec la quantité d'eau (1 volume pour 1 volume de plâtre fortement tassé) qui procure la bouillie de consistance usuelle, on laisse commencer la prise (ce qui arrivera au bout de dix minutes environ), et qu'alors on ajoute un volume d'eau égal au premier, en agitant on obtiendra une bouillie claire très-fluide ; celle-ci, après un repos de deux ou trois minutes, commencera à prendre pour la deuxième fois. On pourra délayer avec un troisième volume d'eau et obtenir une troisième prise, délayer encore deux fois successivement et obtenir une quatrième et une cinquième prise en masse. On voit donc bien que l'hydratation, la cristallisation et la solidification se sont opérées graduellement : car si l'on n'eût pas brisé les lre, 2e, 3e et 4e cristallisations, on aurait eu chaque fois une prise plus solide que la prise suivante. La première prise abandonnée aux effets spontanés aurait donc donné une cristallisation très-compacte et la prise la plus solide ; de là on déduit un moyen simple d'essayer la qualité des plâtres cuits»
Un autre genre d'essai prouve encore que la densité ou le moindre écartement des particules est la cause de la solidité du plâtre, et que cette propriété ne tient pas à la composition chimique. Si l'on soumet, dans un cylindre, à la pression graduée d'une presse hydraulique, et à l'état humide, l'un quelconque
deff mauvais plâtres qui absorbent beaucoup d'eau ou le bon plâtre détérioré par quatre gâchages successifs, on rapprochera les particules en expulsant l'eau interposée : après la pression et une dessiccation spontanée à l'air , tous les plâtres ainsi traités auront acquis une dureté considérable.
