RÉSISTANCE
À LA COMPRESSION e oo
ER plètre du commerce
__- sullate précipité
ARE LIEN IX albätr 7207 comprimé > . ratrelle
a 1 Densité apparente
Fig. 30.
Le plâtre comprimé présente après durcissement l'aspect du marbre. Sa finesse de grains et sa compacité nous ont permis de faire des moulages (médailles-cachets) beaucoup plus fins que ceux obtenus avec le plâtre ordinaire qui est très poreux après durcissement.
Les résultats ci-dessus montrent que la résistance à la compression du plâtre croît très rapidement avec sa densité apparente (fig. 30). La résistance varie sensiblement suivant
le rapport = , C étant le volume occupé dans 1 cm° par
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le plâtre réhydraté(!).1l est impossible d'obtenir du plâtre de densité supérieure à 2,18, la prise se faisant avec contraction.
Par addition d'une quantité d’eau inférieure à 1,86 g. pour 100 g. on obtient un produit d’une densité apparente un peu plus élevée mais la réhydratation n’est plus totale et la résistance à la compression diminue. Le plâtre du commerce ainsi traité continuait à durcir dans une solution de gypse, tandis que le semi-hydrate préparé à partir du sulfate précipité donnait lieu à des fissures.
L’albâtre a une densité apparente très voisine de 2,32 :
2,314 et 2,312, albâtre de Thorigny.
2,319, échantillon d'autre provenance.
Elle n’a donc presque pas de vides, la densité absolue du sulfate de chaux bi-hydraté étant 2,32 (Van t’'Hoff) (?).
L’albâtre étant formé de gros cristaux, est translucide. Le plâtre comprimé formé de cristaux très fins enchevêtrés est au contraire opaque. Sa résistance à la comprsssion est bien supérieure à celle de l’albâtre (résistance à la compression de l'albâtre : 320 kg.). Cette différence est due à ce fait bien connu que des cristaux fins enchevêtrés donnent une résistance plus grande que de gros cristaux agglomérés.
La température du plâtre pendant la compression n’a pas d'influence sur le durcissement final. La compression à chaud peut très bien être remplacée par une compression rapide à froid.
Remarquons également que le plâtre comprimé de densité apparente supérieure à 2 a une résistance supérieure à celle d’un ciment Portland gâché dans les conditions habituelles et conservé 2 mois sous l’eau (1 050 kg.). Le plâtre gâché à
{t} Voir travaux de M. Feret relatifs à l'influence de la compacité sur la résistance des produits hydrauliques, Revue des matériaux de construclion, 1925.
(?) Loc. cit.
raison de 100 g. pour 45 g. d'eau a une densité apparente de 1,45 et une résistance à la compression de 340 kg.
Essais de synthèse de l'albâtre. — Nous avons maintenu la pression pendant la prise du plâtre et utilisé la lenteur de la-cristallisation au-dessus de 60°. Dans toutes ces expériences le produit obtenu avait une densité apparente inférieure à 2,32 et était opaque.
Dans le même but, nous avons comprimé le plâtre à mouler additionné de solutions salines. Le sel en se déposant au fur et à mesure de l'absorption de l’eau par le plâtre devait combler les vides. La cristallisation du sel dans les pores du plâtre comprimé occasionnait des fissures et nous ne sommes pas arrivés à effectuer la synthèse de l’albâtre.
CONSERVATION DU PLATRE GACHÉ AVANT SON EMPLOI (1). — La rapidité de la prise du plâtre dépend de deux phénomènes simultanés qui se limitent réciproquement.
1° La vitesse de dissolution du semi-hydrate ;
20 La vitesse de cristallisation du bi-hydrate.
La dissolution du semi-hydrate est d'autant plus rapide que la différence entre la concentration de la solution qui baigne les grains et la solubilité du semi-hydrate est plus élevée. Les premiers cristaux de gypse déposés agissent très activement à la température ambiante comme germes. Leur formation provoque une diminution importante de la concentration de la solution, la solubilité du bi-hydrate étant à la température ambiante près de 5 fois plus petite que celle du semi-hydrate.
La dissolution du plâtre et la cristallisation du gypse étant toutes deux rapides à la température ambiante il en résulte que la réaction s'effectue rapidement. La transformation du plâtre en gypse absorbant de l’eau, la pâte s’épaissit très vite.
La rapidité de prise du plâtre rend son emploi difficile. II
(‘) Procédé breveté.
suffit d'une très petite quantité de germes de gypse dans le plâtre ou dans les récipients servant au gächage pour que Ja cristallisation commence dès l'addition d’eau. Il en résulte que l’on ajoute souvent un excès d’eau pour remplacer celle qui est absorbée. Le plâtre gàché dans ces conditions adhère mal. Il offre après durcissement une résistance bien inférieure à celle obtenue avec un plâtre employé avant le début de la cristallisation.
La rapidité de la prise du plâtre ne permet pas d'utiliser des appareils mécaniques pour le gâchage et la fabrication des planches, carreaux et autres objets en plâtre. Les quelques essais exécutés dans ce but ont tous échoués. Les organes en mouvement se coinçaient rapidement et les canalisations étaient obstruées. É
L’élévation de température jusqu’à 50° diminue un peu la vitesse de cristallisation, mais la prise se fait toujours dans les mêmes conditions (1).
Au-dessus de 60° la vitesse de cristallisation devient très petite. Elle est environ 30 fois moindre à 80° qu’à 16° pour des solutions à peu près saturées en semi-hydrate. D'autre part, les cristaux déposés n'agissent pas sensiblement sur la vitesse de cristallisation, la concentration de la solution ne s'abaisse que très lentement au-dessous de la solubilité du semi-hydrate. La solution étant presque saturée de semihydrate, le plâtre ne se dissoudra que très lentement. Il faudra donc beaucoup plus de temps au-dessus de 60° qu’à 169 pour que tout le plâtre passe en solution ou en d’autres termes l’action de l’eau sur le plâtre doit être très lente au-dessus
de Go,
Ces conclusions nous ont conduit à étudier la prise du RM Laden rm
(1) Remarque. — Nous avons opéré dans l’étude des vitesses de cristallisation en présence d’air saturé d’eau.
Si l’on maintient chaud du plâtre gâché à l'air libre, l’évaporation provoque la formation de germes de bi-hydrate et une accélération de la vitesse de dessiccation du plâtre. Le début de prise et la vitesse de durcissement passent alors en fonction de la température par un maximum variable avec la surface et les conditions d’évaporation.
plâtre à des températures supérieures à 6o°. Du plâtre du commerce fut gâché avec de l’eau bouillante en évitant que la température de la masse tombe au-dessous de 6o?, ‘La pâte était ensuite conservée dans des flacons bouchés maintenus au thermostat à 85° environ. La pâte gardait la même fluidité après 6 heures tandis que ce même plâtre faisait prise après 23 minutes dans les conditions de gâchage habituelles.
Nous avons coulé de ce plâtre gâché avec de l’eau bouillante aussitôt après gâchage, puis après 1 heure, 2 heures, 6 heures. |
Ces essais étaient abandonnés à l'air.
Dans tous les cas, la pâte restait fluide jusqu’à ce que la température tombe vers 4o°, La prise se faisait alors comme avec le plâtre gâché à froid.
Nous avons étudié au moyen de l'aiguille de Vicatle durcissement de galettes de j cm. de diamètre et de { cm. de hauteur.
Conditions de gâchage : à : \ à { plâtre : 100 gr. Proportions { plâtre : 100 gr. Proportions ; CS PiRE dr | eau : 4o gr.
l : gr.
EE 2 — Temps compté A j RS à ie Tempé- Indice Te mpé Indice di Abu rature de, Temps rature L ‘di de la l'aiguille de la tale RE HA masse |de Vicat{!} masse o pâte à l'air o minute 84° : | 12 — 55 0 10 min, Di 0 17 — h9,9 0 JT 48 GE AE 21 — 46 on) 16 4h s (prise) BU 4 0 20 43 23 35 — 38 0 26 1 36 4o — 36 0,9 42 42 Lo plus ï d’empreinte ME 30 l 70 L2 4 48 — 39 15 mo 40,9 | Der
(!) L'indice de l'aiguille de Vicat est la hauteur en mm à laquelle elle se maintient de la base inférieure de la galette.
Ces résultats, obtenus avec des pâtes de consistances très différentes, montrent que l'on dispose d’un temps suffisant pour l’emploi du plâtre gâché avec de l’eau bouillante et conservé à 85°. Nous avons opéré dans les essais ci-dessus sur des galettes ayant une grande surface de refroidissement. Avec de grosses masses contenues dans des récipients à parois peu conductrices on pourra disposer pour l'emploi encore de plus de temps.
Des cylindres de 3 cm. de diamètre et de 3 cm. de hauteur coulés aussitôt après le gâchage et après 1 heure, 2 heures, 6 heures de conservation à 60° offraient à la compression les résistances suivantes :
Résistance à la compression du plâtre “qâché à raison de 100 g. pour 55 q. d'eau et conservé.
o heure 1 heure 2 heures 6 heures Aprè h f 570 près 24 heures 570 kg. { 600 HONRRES 880 7 jours 1180 Ne 1180
Plâtre gâché à froid avec la même quantité d’eau :
Résistance à 24 heures . . 520 kg.
» F'HOUTS EC RTE)
Le plâtre conservé après gâchage dans les conditions que nous avons indiquées ne subit donc pas d’altérations appréciables. La présence de sels activant la prise ne modifient pas les résultats ci-dessus. Par exemple, nous avons conservé plusieurs heures à 85° du plâtre à mouler gâché avec du sulfate de potasse à 13,6 g. par litre. La prise avait lieu rapidement lorsque la température tombait par refroidissement à
62°. Ce plâtre gâché à froid commençait à faire prise après 27 minutes avec l’eau et après 4 minutes avec la solution de sulfate de potasse à 13,6 g. par litre.
Il en est de même en présence de gypse à condition que ce corps se trouve à une température supérieure à 70°. Du plâtre à mouler additionné de 5 o/o de plâtre ayant fait prise et finement broyé ne pouvait être utilisé à froid. Ce plâtre se conservait bien à chaud et faisait prise rapidement à 65-67°.
Van t’Hoff a indiqué qu'au-dessus de 63° le semi-hydrate était décomposé suivant la réaction :
4SO*Car/2H20 — 3S0#Ca + SO'Ca.2H20.
Si cette réaction a lieu elle ne se fait qu'avec une lenteur extrême et ne nuit pas à la conservation au-dessus de 65° du plâtre gâché. ,
Il est donc facile de maintenir liquide une pâte de plâtre en opérant de la façon suivante :
Le plâtre est gâché avec de l’eau bouillante, en évitant que la température de la masse ne tombe au-dessous de 63°. Le plâtre est ensuite conservé dans des récipients fermés à doubles parois entre lesquelles est maintenue une enveloppe de vapeur ou d’eau bouillante.
Ce procédé présente les avantages suivants :
Il permet de gâcher en une seule fois du plâtre employé au cours d’un travail de plusieurs heures. Le gàchage peut être fait sans excès d’eau. Nous avons ainsi pu préparer une pâte plastique avec 100 g. de plâtre pour 4o g. d’eau tandis que d'habitude on ajoute de 50 à 60 g. d’eau.
Enfin, ce procédé permet l’emploi de machines pour le gâchage et le travail du plâtre.
