INFLUENCE DE L'ALUN
/ 3 120 60 10 ü n d br | R % à Le so SES [Temps 10 20 S0 10 Fig. 23. — Les chiffres indiqués en face de chaque courbe repré-
sentent la concentration de la solution en grammes d’alun par litre. N
À a Fin Concentration Début de la transformation de la solution de la cristallisation en gypse
) 19 minutes k2 minutes 10 g. alun par litre 14 — 26 — 60 ÿi — 17 — 120 — 4&à5 — 15 —
La vitesse de transformation du plâtre en gypse croît rapidement avec la concentration jusqu’à 60 g. d’alun par
litre. De 60 à 120 g. l'augmentation de la vitesse est plus faible (fig. 23).
Plâtre aluné. — Le plâtre aluné est préparé industriellement soit par immersion de plâtre cuit vers 2000 dans une solution d’alun et cuisson au rouge, soit directement par cuisson de pierre à plâtre et d’alun. Le produit gâché durcit lentement, acquiert une résistance plus élevée que le plâtre à mouler et est susceptible d’être poli.
L'explication des propriétés de ce plâtre, si différentes de
celles du plâtre ordinaire, n’a pas été fournie jusqu’à présent.
Landrin (!) avait supposé que lé durcissement du plâtre aluné était dû à la décomposition par l’alun du carbonate de chaux qui se trouve souvent dans la pierre à plâtre. Des essais industriels faits en employant de la pierre à plâtre ‘exempte de carbonate n’ont pas vérifié cette hypothèse (?).
Nous avons repris l'étude du plâtre aluné. Le carbonate de chaux n’a pas une influence appréciable sur la vitesse d'hydratation du plâtre (voir colonne 2 tableau précédent).
Landrin n'avait pas trouvé d’alumine et de potasse dans le plâtre aluné. Nous avons porté lentement jusqu’à 6809, 6 g. d’alun. Malgré les quelques projections dues au boursouflement de la masse il restait un résidu de 3,23 g. qui ne variait plus sensiblement de poids après une demi-heure. La perte était donc inférieure à la quantité d’eau de composition de l’alun. Le sulfate de potasse et le sulfate d’alumine de l’alun restent donc bien dans le plâtre. En ajoutant ce résidu à 100 em° d’eau la dissolution était lente. Du sulfate de chaux anhydre cuit à 200° ajouté au cours de cette dissolution commençait à cristalliser après 12 minutes. La transformation totale en gypse était achevée après 20 minutes. L’alun cuit à 7000 agit donc bien sur la prise du plâtre comme l’alun non cuit. ;
Nous avons vu que le sulfate de chaux précipité cuit à 700? était transformé en gypse après 12 Jours de conservation dans l’eau. L’alun contenu dans le plâtre aluné se redissout lors du gâchage et accélère la prise. Il reste de l’eau au contact du solide assez longtemps pour permettre l'hydrata-
tion totale.
(!) Lanpris, Comptes rendus à l’Académie des Sciences, 1874, 5, p. 231. (2) CLorz, {+ Congrès de Chinue appliquée, 1900.
Un plâtre aluné anglais avait la composition suivante :
Al203 0,4 o/o SO3 59,6 »
CaO ho,4 »
H20 CDD)
L’excès de SO par rapport à CaO correspond au sulfate d’alumine et au sulfate de potasse (K°0 non dosé).
La résistance du plâtre aluné est supérieure à celle du plâtre à mouler du fait de la plus faible quantité d’eau exigée pour le gâchage. Par cuisson à des températures de plus en plus élevées on obtient des produits exigeant de moins en moins d’eau pour former une pâte plastique.
100 g. de plâtre aluné, dont l'analyse est indiquée ci-dessus, se travaillaient facilement après adäition de 37,5 g. d’eau. La densité apparente calculée est de 1,76 tandis qu’elle n’est égale qu’à 1,37 avec 100 g. plâtre à mouler gächés avec 50 g. d’eau. Le plâtre aluné très fin ne perdait après gàchage presque pas d’eau par écoulement, tandis que le plâtre cuit à 600-7007 à prise beaucoup plus lente en perdait une quantité importante. La résistance à la compression après 9 jours de cylindres de 3 em. de diamètre et 3 em. de hauteur préparés avec ce plâtre aluné était de 1500 kg.
Par augmentation de la densité apparente en comprimant le plâtre à mouler nous avons obtenu des produits 3 à 5 fois plus résistants que le plâtre aluné et se polissant beaucoup mieux (voir chap. IX).
Plâtre cuit au-dessus de 1000. — Décomposition du sul- Jfate de chaux.— Nous avons vu que la vitesse d’hydratation du sulfate de chaux diminue rapidement lorsque la température de cuisson dépasse 300°.
Le produit obtenu au-dessus de 600° abandonné à l'air après gâchage est sec bien avant sa réhydratation totale.
Le sulfate de chaux cuit au-dessous de 400? n’absorbe pas
après plusieurs jours l’acide sulfurique dilué. Il n’y a donc
pas une décomposition appréciable du sulfate de chaux au-dessous de goo!.
Lorsque la température de cuisson dépasse 10000 on obtient un produit, l'estrichgyps des Allemands, qui est à nouveau hydraulique. En réalité on n’a plus du sulfate de chaux pur. Les grains contiennent des bulles qui indiquent une décomposition.
Les récents travaux de Mile Marchal (") ont montré que le sulfate de chaux commence à se décomposer à 960° en maintenant le chauffage un temps suffisant.
Pression totale
Température O, SO?, SO 1 0000 0,8 cm.
I 1000 2,41 cm.
I 2000 6,77 cm.
En présence de silice la décomposition du sulfate de chaux est totale à 1 2500.
La décomposition du sulfate de chaux est donc accélérée par élimination des gaz dus à la décomposition et par l’élévation de la température. Les produits de décomposition ont été utilisés en Allemagne pour la préparation de l’acide sulfurique.
L'hypothèse de Glasenapp basée sur la formation d’un sulfate de chaux basique n’est nullement nécessaire pour expliquer le durcissement de ce plâtre. L'anhydrite naturelle broyée finement avec de la chaux acquiert une résistance élevée quelques jours après gâchage. (?) M. Féret (5) avait déjà observé cette action.
La chaux agit donc différemment suivant que le gâchage est fait à l’air avec un sulfate impur ou avec un sulfate pur
maintenu à l'abri du gaz carbonique.
() Thèse de Doctorat, 1925.
@) Brevet allemand, n° 312 329, 1910. Fritsech te plätre, p. 56. (°)
3) Revue des matériaux de Construction, avril 1911, p. 79.
Influence de la soude. — L'étude calorimétrique de lhydratation de 2,37 g. de sulfate de chaux anhydre dans 100 cm° de solutions diluées de soude nous a donné les résultats
suivants :
Dégagement de chaleur en petites calories avec 2 g. 37 SO‘Ca et 100 cc.
Temps ses | en minutes pau NaOH NaOH + 1/20 normale 1/10 normale I 69 64,5 2 66 66,5 3 68 5 69,5 69 8 68 17 69,5 67,7 68,5 21 70 67,9 23 73,0 he.
25 79,9 26 85 28 95,5 29 HO 0) 30 104 67,7 22 106 59 67,7 35 107,5 07 69,7 38 68,5 39 72 x 76 42 109,5 43 83 45 92 70 47 100 h9 110 54 110 106 65 109,5 97:5 59 à 106 7 10€ 74 M 77 111,5 gi 112
Le dégagement de chaleur dû à l’hydratation du sulfate de chaux anhydre pur est donc d'autant plus lent que les solutions de soude maintenues à l'abri de CO? sont plus concentrées (fig. 24).
INFLUENCE de la SOUDE
Ë Lu
em cn
* Dégagement de chaleur.
e ü Z0 Er 80
Temps en minutes
Fig. 24.
Un plâtre du commerce gâché à l'air libre avec une soluton de soude 1/4 normale et normale à durci au contraire plus rapidement qu'avec de l’eau. Le début de prise observé avec l’aiguille de Vicat avait lieu :
après 28 minutes avec de l’eau
DT) MIRE la soude N// D 10) » » la soude N
L'action de la soude comme celle de la chaux est donc très différente suivant que l’on a affaire à un sulfate de chaux chimiquement pur s’hydratant à l'abri de CO? ou à un plâtre du commerce contenant des impuretés.
Influence de l'acide sulfurique el de l'acide chlorhydrique. — Nous indiquons dans le tableau ci-dessous les élévations de température en centièmes de degré et non pas les dégagements de chaleur. Nous avons en effet, utilisé au cours de ces expériences des solutions très concentrées en acide sulfurique. La capacité calorifique de l’acide sulfurique n'était pas négligeable (capacité calorifique de l'ensemble : 100 cm° d’eau, vase, thermomètre : 110). D'autre part, l’agitation était légèrement différente avec les solutions visqueuses et avec l’eau.
Elévation de température en 1/100 de degré avec
Temps a
en minutes so:‘H2 | HCI | SO‘H | So“ | SO‘H? | SO‘H? DE N/10 ON ro N |405N|62N|23N
